纳米SiO_2改性环氧涂层海洋腐蚀规律

以本实验室开发的无溶剂环氧防腐蚀涂料专利配方为纳米复合涂层的载体,通过9个周期的模拟海洋环境挂片腐蚀失重试验,研究了该涂层在大气区、浪溅区、潮差区和全浸区的基本腐蚀规律,结合强极化稳态电化学试验对结果进行了验证。分析发现海-气界面区的腐蚀电流密度是全浸区的5~10倍,其腐蚀速度主要受阴极还原反应控制;大气区和全浸区主要发生均匀的全面腐蚀,而浪溅区和潮差区则发生以点腐蚀为主要形式的较为严重的局部腐蚀。     

Cl~-浓度渐变的混凝土孔隙液中钢筋的腐蚀过程

采用EIS和线性极化曲线技术研究了供货状态和打磨后的钢筋样品在模拟孔隙液中Cl-浓度渐变条件下的腐蚀行为。采用SEM结合EDS和XRD对钢筋表面形貌和组成结构进行了分析。结果表明:在Cl-浓度逐渐增加的孔隙液中,钢筋表面的电化学行为基本可分为3个过程,即钝化膜形成或修复过程、Cl-侵蚀过程和Ca沉积过程。供货状态钢筋比打磨后的钢筋样品更容易发生腐蚀。结合电极的腐蚀电位、腐蚀电流和电化学阻抗等参数随Cl-浓度的变化,讨论了混凝土中钢筋腐蚀发生、发展各阶段的腐蚀电化学过程的变化规律。     

Cl~-浓度对HPB300钢筋在模拟混凝土孔隙液中腐蚀行为的影响

采用自然腐蚀、线性极化、动电位极化、SEM扫描电镜和X射线衍射等方法研究了模拟混凝土孔隙液中Cl-含量对HPB300钢筋腐蚀行为的影响。结果表明,Cl-是引发钢筋锈蚀的重要因素,随着Cl-浓度增加,自然腐蚀电位逐渐负移,当Cl-摩尔浓度达到0.25mol/L时,自腐蚀电位基本不受Cl-浓度影响;线性极化电阻Rp逐渐减小;动电位极化阳极区钝化区电位范围逐渐变窄,过钝化电位由0.6V(SCE,下同)左右逐渐负移至-0.3V左右;腐蚀产物主要为FeO(OH)和FeCl2,产物膜孔隙率减小,微观形貌由片状变为块状。     

氯离子侵蚀下异类钢筋的腐蚀行为

为了比较钢筋混凝土结构中光圆钢筋与带肋钢筋在腐蚀过程中的差异,以氯离子侵蚀为脱钝机制,根据相关腐蚀电化学原理,使用有限元软件COMSOL MULTIPHYSICS进行模拟;模型不但耦合了基于电化学、氯离子、温度和水分的多物理场,还对钢筋的去钝化行为和腐蚀速率进行了分析。结果表明:同种工况下、同种规格的两种钢筋中,带肋钢筋的去钝化时间更短,优先腐蚀且腐蚀速率比光圆钢筋更大;横肋最大宽度和间距的减小都将导致钢筋腐蚀速率的增加。     

改性环氧海工专用重防腐蚀涂料在原油码头钢管桩涂层修复中的应用

采用改性环氧海工专用重防腐涂料,通过海上钢管桩表面喷砂及刮涂作业的方法,对华德石化原油码头2个泊位的钢管桩潮差区、浪溅区、大气区破损涂层进行修复。修复后涂层经过4a的使用后仍完好,钢管桩没有锈蚀,说明这种涂料有良好的耐海水腐蚀性能和耐磨性能,适合用于码头钢管桩潮差以上部分的修复。     

碱矿渣激发剂对钢筋钝化膜形成与破坏的影响

采用电化学阻抗谱研究了普通钢筋和耐蚀钢筋在氢氧化钠、硅酸钠、硫酸钠、碳酸钠四种碱激发剂溶液中的钝化和脱钝行为,并采用饱和氢氧化钙溶液模拟普通混凝土的孔隙溶液作为对照。结果表明:钢筋钝化膜的形成和破坏过程高度依赖于激发剂种类和pH;水玻璃溶液中钢筋钝化膜最为稳定并具有良好的抗氯离子侵蚀能力,硫酸钠溶液中钢筋出现自腐蚀现象;相对于普通钢筋,耐蚀钢筋可以更加快速地形成钝化膜,并且其抗氯离子侵蚀性能更好。     

不锈钢在模拟混凝土孔隙液中的腐蚀行为研究

利用动电位扫描和交流阻抗法研究了普通碳钢与不锈钢在模拟混凝土孔隙溶液中的腐蚀行为及其差别，以及Cl-浓度、溶液pH值对腐蚀行为的影响，从而探讨了不锈钢取代碳钢作为混凝土钢筋骨架的可能性.结果表明：即便混凝土碳化导致孔隙液pH值下降后，氯离子对不锈钢的影响仍然较小，钝化膜致密完好，而普通碳钢的耐蚀性明显变差，钝化膜极易被氯离子侵蚀而破坏.     

HRB400钢筋在模拟混凝土孔隙液环境中的阳极极化特征

研究了HRB400钢筋在模拟初期碳化混凝土环境中的阳极极化特征。结果表明,击破电位与对数坐标下的Cl-浓度存在线性关系。为验证钝化电位和过钝化电位作为击破电位关键参数点的合理性,绘制出钢筋点蚀敏感性的Cl-浓度与pH值关系图。     

不同表面状态下钢筋的腐蚀行为研究

采用实验室加速腐蚀试验、电化学测量技术研究了不同表面状态下钢筋的腐蚀行为。结果表明:表面带有氧化皮的钢筋的腐蚀行为明显区别于裸表面钢筋。在气相加速腐蚀试验中,裸表面钢筋比氧化皮钢筋有较大的腐蚀失重量;在混凝土模拟孔隙液中,带氧化皮钢筋和端面钢筋(裸钢筋)一样可以在高碱性环境中完全钝化,但随着溶液中Cl-含量上升,钢筋裸表面的钝化膜更易受到破坏,氧化皮钢筋相对端面钢筋维钝电流密度明显减小,破裂电位明显正移,表现出较好的抗Cl-性能。     

钢筋腐蚀引起混凝土结构破坏的修补对策

4 混凝土碳化引起钢筋腐蚀的基本修补方法 混凝土碳化引起的钢筋腐蚀,指的是钢筋的去钝化和腐蚀唯一地是由混凝土碳化引起的,而混凝土的氯化物含量明显地低于能使钢筋去钝化所需的临界值(见下文)。图5中列出混凝土碳化引起的钢筋腐蚀的结构可以采用的基本修补方法。这些方法可以综合     

钢筋在混凝土模拟孔隙液中腐蚀电化学行为

采用动电位极化曲线法研究了钢筋在混凝土模拟孔隙液中腐蚀电化学行为.结果表明:随着Cl-离子浓度升高,PH值下降,腐蚀电流(Icorr)增大,破裂电位(En)降低:致使钢筋表面钝化膜破裂的临界Cl-离子浓度与孔隙液的pH值之间存在对数关系.提出了Cl-和OH-在钝化膜局部区域上的竞争吸附模型,并解释了实验结果.     

氯离子环境下混凝土钢筋的锈蚀过程

通过模拟氯离子环境下混凝土中钢筋所处的锈蚀环境,并以周期浸泡腐蚀试验加速钢筋的锈蚀,采用腐蚀失重和腐蚀过程pH值监控方法研究了氯离子环境下钢筋锈蚀的规律.结果表明,随CI-浓度提高,钢筋周期浸泡腐蚀速率总体呈现先增加后降低的规律.随着pH值的降低,钢筋腐蚀经过钝化区、破钝化区和活化区.在破钝化区(pH=12.3～11)...     

原子力显微镜对钢筋表面钝化膜的研究

利刚原子力显微镜(AFM)对钢筋在模拟混凝土孔溶液中形成的钝化膜开展研究。结果表明,AFM是研究钝化膜微观结构和表面形貌的有力工具;钢筋钝化胶是有缺陷的;复合缓蚀剂可以改善钢筋钝化膜的微观结构和表面形貌从而提高抗点蚀的能。     

海港工程浪溅区和水位变动区结构的防腐蚀技术回顾

海港工程浪溅区和水位变动区结构长期处于干湿交替、氯离子的侵蚀、昼夜温差大等的腐蚀环境中,腐蚀严重,维修防护难。针对该区域的特点,防腐蚀措施要能够达到延长结构耐久性的目标。本文对国内海港工程浪溅区和水位变动区的钢结构和钢筋混凝土结构的防腐蚀措施进行了回顾,结合交通部行业规范中对该区域的防腐蚀规定,认为仍需进一步的研究和开...     

中国南海油气井隔水导管腐蚀规律研究

目的 针对我国南海海域使用过的六种材质隔水导管,系统性地分析其在60、90、180 d三个腐蚀周期及在大气区、飞溅区、潮差区、全浸区四个区带的腐蚀行为与腐蚀规律,为我国南海隔水导管材质优选提供理论依据。方法 首先,开展室内实验模拟海洋腐蚀环境,通过SEM扫描分析隔水导管在大气区、飞溅区、潮差区及全浸区的腐蚀特点,并针对六种材质挂片在四个区带的腐蚀速率开展研究,最后基于动电位极化与电化学阻抗技术分析隔水导管的抗腐蚀性能。结果 飞溅区与潮差区的腐蚀程度相比大气区及全浸区更严重,且飞溅区、潮差区及全浸区三个区带的腐蚀产物主要为γ-FeO(OH);180 d时大气区平均腐蚀速率约0.0651~0.0976 mm/a,飞溅区约0.3924~0.4857 mm/a,潮差区约0.3482~0.4281 mm/a,全浸区约0.1714~ 0.2109 mm/a。六种材料容抗弧大小为X80< X70< X65< X60相似文献   

不锈钢钢筋的临界氯离子浓度

采用动电位扫描测量技术和扫描电镜测试了304L和316L不锈钢钢筋与Q235钢筋在模拟混凝土孔溶液中的临界氯离子浓度,并采用XPS分析了304L和316L不锈钢钢筋的钝化膜成分。结果表明,普通碳钢(Q235)、304L、316L不锈钢在pH=12.6的模拟混凝土孔隙液中的临界氯离子浓度分别约为0.06 mol/L、1.2 mol/L、4.0mol/L;相比304L不锈钢钢筋,316L不锈钢钢筋试样表面钝化膜中含有耐腐蚀性的Cr3+的氧化物量更高。     

5083铝合金在模拟海洋浪花飞溅区的局部腐蚀行为

搭建了模拟海洋浪花飞溅腐蚀测试装置,采用电化学阻抗谱(EIS)技术和形貌分析方法研究了5083铝合金在模拟浪溅区的局部腐蚀行为,并比较了其与全浸区腐蚀行为的差异性。实验结果表明：浪溅区由于冲刷作用腐蚀类型较为复杂,呈现孔蚀、晶间腐蚀与剥落腐蚀等多种局部腐蚀形态,且表面覆盖有大量腐蚀产物,局部腐蚀深度约40～80μm。全浸区仅存在分散分布的小蚀坑,深度约5μm,且多数起源于夹杂物处。夹杂物作为阴极相,附近的铝合金基体为阳极区发生溶解。浪花飞溅区蚀坑形状与水流方向有关,蚀坑下边缘在水流剪切力与腐蚀的共同作用下发生了层状剥落,导致蚀坑深度变化较缓,呈台阶状。EIS测试结果表明,浪溅区的极化电阻值约为全浸区的20%～50%,而有效电容值约为全浸区的2倍,表明浪溅区的腐蚀速度远大于全浸区。     

钼酸钠对钢筋在氯离子混凝土模拟液中腐蚀行为的影响

利用动电位极化曲线、交流阻抗技术及Mott-Schottky曲线等方法,研究了钼酸钠对钢筋在5%NaCl混凝土模拟液中的电化学腐蚀行为和表面钝化膜性能的影响.结果表明:随钼酸钠浓度增大,缓蚀效率逐渐增加,对钢筋的腐蚀有较好地抑制作用,药剂在钢筋表面的吸附可有效屏蔽氯离子的侵蚀作用;Mott-Schottky结果表明,在-0.5~0.1 VSCE范围内,混凝土模拟液中钢筋表面钝化膜Cs-c2-E曲线呈正线性相关,表明钢筋表面钝化膜为n型半导体,且随钼酸钠浓度增大,钢筋钝化膜载流子密度逐渐减小,钝化膜稳定性增强,耐蚀性逐步提高;钝化膜致密性分析表明,随钼酸钠浓度增大,钝化膜致密性增加,抗氯离子腐蚀能力增强.     

模拟混凝土孔隙液中钢筋表面膜组成与腐蚀行为的关联

采用XPS分析钢筋经模拟混凝土孔隙液浸泡后表面膜的化学组成,结合线性极化法和动电位扫描阳极极化曲线测试,研究钢筋在模拟混凝土孔隙液中表面膜化学组成与腐蚀电化学行为的关联.结果表明:钢筋在纯模拟液中处于钝化状态.在含Cl和不同pH值的模拟混凝土孔隙液中,随着Cl~-浓度的增加和pH值的降低,钢筋的腐蚀电位负移,电流密度增大;钢筋表面钝化膜Fe~(2+)的含量增加,Fe~(3+)的含量减少.当模拟液中外加Cl~-浓度达0.6mol/L或pH值降至11.31时,钢筋表面不发生钝化,但加入0.24mol/L NaNO_2缓蚀剂后又可使钢筋钝化从而抑制腐蚀.     

X70钢在模拟土壤溶液中点蚀敏感性影响因素交互作用研究

通过正交试验法,采用动电位扫描技术研究了Cl-浓度、pH值和温度对X70钢在HCO3-+Cl-介质中电化学行为的交互影响.结果表明:Cl-浓度、pH值、温度三因素对X70管线钢在模拟土壤溶液中腐蚀及钝化行为影响较大,三因素对其点蚀敏感性影响依次为:pH值Cl-浓度温度;在Cl-浓度为0.010 mol/L、温度35℃、pH值为8.2的模拟土壤溶液中X70钢的点蚀敏感性最大,钝化区间较窄(-0.257~0.204 V),当电位超过0.204 V时已处于过钝化状态.