以醇胺类缓蚀剂为电解质的电化学再碱化修复效果研究

研究了醇胺类缓蚀剂辅助电化学再碱化修复碳化钢筋混凝土结构的可行性.采用电化学测试技术及化学分析方法研究了乙醇胺及二甲基乙醇胺缓蚀剂在混凝土中的迁移以及在含有2g/LNaCl+0.01mol/L NaOH的饱和氢氧化钙溶液模拟体系中的缓蚀效果.结果表明:在2A/m2恒电流密度形成的电场作用下,2种缓蚀剂通过30mm厚混凝土的速率明显高于未通电情况,即电场对醇胺类缓蚀剂的迁移扩散过程起到了促进作用.随着乙醇胺及二甲基乙醇胺浓度的增大,其缓蚀效果也逐步提高;相同浓度下二甲基乙醇胺表现出更优异的缓蚀效果,在浓度为0.04mol/L时其对Q235钢筋的缓蚀率达95.78%.二甲基乙醇胺的存在加快了电化学再碱化后钢筋腐蚀电位的正移,钢筋腐蚀电流密度更小,明显地改善了电化学再碱化的修复效果.     

油套管钢在氯化钙溶液中腐蚀及缓蚀性能研究

为了获得普通碳钢在常规压井液中腐蚀性,并找到一种腐蚀控制途径,利用失重法和电化学方法研究了N80、P110钢在1.35g/cm~3 CaCl_2溶液中不同温度、高温高压,缓蚀剂种类、用量等条件下的腐蚀及缓蚀行为。实验结果表明,随温度的升高N80和P110钢腐蚀加剧,在常压60~80℃,普通碳钢自腐蚀电流密度从10~(-6)A/cm~2增加到10~(-5)/cm~2;4 MPa条件下,温度从90℃升高至150℃时,腐蚀速率增大了1个数量级;80℃下,WLD31A用量仅为30 mg/L时,对N80缓蚀效率可达95.51%,P110钢缓蚀效率可达93.11%;在60~80℃,升高温度有利于提高WLD31A缓蚀效果,N80钢缓蚀效率从88.08%增加到96.51%,P110钢缓蚀效率从61.38%增加到93.11%。     

工业冷却水系统的腐蚀控制

本文介绍了工业循环冷却水系统腐蚀及缓蚀的机理,并对当前常用的单一缓蚀剂和复配缓蚀剂的作用机理、操作条件如水温、pH 值、电解质浓度等对缓蚀效果的影响进行了讨论。最后,对缓蚀剂配方的选择提出了建议。     

一种碳钢酸洗缓蚀剂的制备及性能评价

合成了邻香草醛缩氨基硫脲席夫碱并采用电化学方法研究了其在硫酸溶液中对碳钢的缓蚀性能。结果表明,OVT对碳钢有良好的缓蚀作用。298 K条件下,OVT浓度达到300×10-6mol/L时,缓蚀效率达到93. 1%。OVT是一种以抑制阴极反应为主的混合型缓蚀剂。     

CNT CF水泥基材料辅助阳极对钢筋混凝土阴极保护影响

应用腐蚀电位、腐蚀电流密度和交流阻抗谱,研究了碳纳米管(CNT)-碳纤维(CF)水泥基材料铺覆层作为辅助阳极对混凝土中钢筋的阴极保护效果.结果表明:所施加的电流能引起钢筋电位足够的负移,从而有效地保护钢筋.与碳纤维水泥基材料相比,采用CNT-CF水泥基材料作为辅助阳极来实施阴极保护的钢筋试样腐蚀电流密度更小,保护效果更佳.随着龄期的增长,在实施阴极保护钢筋试样的Nyquist图中,中频区容抗弧半径增大,电荷转移电阻增大.采用CNT-CF水泥基材料铺覆层作为辅助阳极对混凝土中钢筋的阴极保护具有显著的增强效果.     

M15甲醇汽油对铜片的腐蚀性研究

以M15甲醇汽油对铜片的静态挂片实验为基础,探讨了甲醇汽油对金属材质的腐蚀机理,考察了温度、水含量、氧含量以及酸值对甲醇汽油中铜片的腐蚀性影响,分析了缓蚀剂的缓蚀机理,优选、复配缓蚀剂,对M15甲醇汽油进行了抗腐蚀实验。结果表明,苯并三氮唑缓蚀剂的添加量为0.05%(质量分数)时,对铜片具有较好的缓蚀效果,黄铜、紫铜的腐蚀率分别为0.414g/m2、0.638g/m2,降低约10%³0%。     

氯盐和硫酸盐侵蚀下水泥净浆中钢筋锈蚀过程

针对氯盐和硫酸盐耦合作用下钢筋混凝土的腐蚀问题,设计制作了含水泥净浆保护层的水泥净浆-钢筋试件,测试了试件在氯盐和硫酸盐腐蚀溶液中的电化学阻抗谱(EIS),并分析了溶液类型、水灰比及水泥净浆保护层厚度对试件电化学参数及钢筋锈蚀程度的影响.结果表明:同单一氯盐溶液中的试件相比,在硫酸盐-氯盐复合溶液腐蚀前期,试件内钢筋表面电荷转移电阻较大,腐蚀电流密度较小,此时硫酸盐减缓了水泥净浆内钢筋的锈蚀进程;在硫酸盐-氯盐复合溶液腐蚀后期,试件内钢筋表面电荷转移电阻显著减小,腐蚀电流密度明显增加,此时硫酸盐加速了水泥净浆中钢筋的锈蚀进程.此外,试件中水泥净浆水灰比越大,钢筋锈蚀程度也越大,当水泥净浆保护层厚度增加时,钢筋锈蚀程度降低.     

方波电流对混凝土中钢筋腐蚀的电化学修复效应

为降低电化学修复对钢筋的氢脆作用,对比了恒电流和方波电流2种电场对钢筋混凝土构件进行电化学修复的效果.通过开路电位、线性极化、交流阻抗、拉伸试验及扫描电镜等方法对比分析两种电流施加方式对砂浆中钢筋耐蚀性和力学性能的影响.结果表明：相较于恒电流电化学修复,方波电流作用下的钢筋腐蚀电流密度更小,砂浆保护层电阻、钢筋钝化膜电阻及钢筋电荷转移电阻更大;方波电流电化学修复对砂浆保护层的修复效果更显著,增强了钢筋钝化性能,减小了钢筋腐蚀速率;方波电流还可降低电化学修复阴极极化对钢筋塑性的影响,减少钢筋氢脆风险.     

新型阻锈剂对钢筋混凝土阻锈作用的研究(I)--对电化学阻抗特性的影响

以电化学阻抗谱研究了新型多官能阻锈剂--二乙烯三胺-硫脲缩合物(DETA-TU)对钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的抑制作用及其对混凝土性能变化规律的影响.发现加入这些阻锈剂后,混凝土的孔隙电阻和钢筋表面的电荷转移电阻同时得到提高,表明它既能切断水泥水化产物中的部分毛细管,又能在钢筋表面形成缓蚀膜,对钢筋具有双重保护作用.长期浸泡的结果表明,该阻锈剂具有良好的耐水性,与常用的亚硝酸盐相比,其阻锈机理不同.     

NaCl溶液中BTA对Cu腐蚀的缓蚀机理

为了更深入了解缓蚀剂在金属表面的缓蚀机理,采用极化曲线、电化学阻抗谱法(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDAX)研究了BTA对Cu在NaCl溶液中的缓蚀作用和吸附规律。实验从电子转移的角度揭示了在不同施加电压下极化曲线的形成过程,结果表明:BTA能够同时抑制阳极反应和阴极反应的进行,属于混合型缓蚀剂,并且随着缓蚀剂浓度的增加,缓蚀效果依次增大,当浓度增大到一定值时,缓蚀机理发生改变,由半无限扩散行为转变为球形扩散行为。吸附过程为自发过程,物理吸附和化学吸附同时存在,且服从Langmuir吸附等温式。BTA对Cu的缓蚀机理为缓蚀剂在Cu表面形成单层保护膜阻止腐蚀性离子对Cu的腐蚀。     

热力管道腐蚀影响因素及防腐策略研究

对热力管道腐蚀产生影响的因素分析,探讨了各种环境下热力管道的腐蚀以及防腐策略,指出在进行防腐策略的制定过程中,应当坚持科学与适宜的理念,确保在防腐效果与经济投入之中找到平衡点。     

混凝土钢筋锈蚀机理及防腐研究

针对混凝土中钢筋锈蚀现象,对混凝土中钢筋的腐蚀机理,钢筋锈蚀的影响因素和试验方法进行了全面的探讨和研究,并概述了当前混凝土中钢筋锈蚀的无损检测方法和钢筋的防腐技术。     

土壤腐蚀特性描述及土壤中金属腐蚀的几个模型

介绍了金属腐蚀特点,论述了几种定性描述土壤腐蚀特性的方法,并分析了三种定量描述土壤中金属腐蚀的模型,指出使用定性或者定量的方法描述土壤特性,有助于正确评价土壤的腐蚀程度。     

有机阻锈剂对桥梁混凝土性能及钢筋锈蚀的影响

研究了两种有机阻锈剂(ZX1、ZX2)对混凝土性能的影响,选择ZX1和亚硝酸钙两种阻锈剂,用电化学方法考察了阻锈剂对钢筋的保护效果。研究表明,有机阻锈剂对桥梁混凝土的性能基本无负面影响,但不同种类阻锈剂的影响规律有所不同;电化学工作站对钢筋的线性极化测试表明:随着干湿交变循环次数的增加,掺加有机阻锈剂钢筋试件的腐蚀电流密度较小且较稳定,阻锈剂基本无溶出现象,抗蚀效果明显。     

碳化引起混凝土锈胀开裂前钢筋锈蚀量的研究

在分析碳化引起的钢筋混凝土构件中钢筋腐蚀机理和已有钢筋锈蚀量预测模型的基础上。建立了全面考虑氧气浓度、温度、相对湿度、保护层厚度、钢筋直径和混凝土强度的多因素钢筋锈蚀量预测模型，且进行了实际工程的验证，可为混凝土结构耐久性评估、可靠性鉴定提供科学的依据。     

混凝土中钢筋通电加速锈蚀与自然锈蚀的对比

通电加速锈蚀是目前试验研究中用于获得锈蚀钢筋混凝土构件的一种常用方法,它与自然锈蚀之间存在一定的相关性和差异性,在系统归纳总结现有研究成果的基础上,从锈蚀机理、锈蚀过程、锈蚀速率、电通量等方面对两种锈蚀条件的相关性和差异性进行了细致的对比研究,对现有加速锈蚀试验研究成果的应用具有促进作用。     

钢结构腐蚀检测技术探析

钢结构腐蚀是影响钢结构耐久性的一个重要问题,也是建筑物安全鉴定过程中经常遇到的问题。在对钢结构建筑物进行安全鉴定的过程中,常常会遇到钢结构由于表面氧化生锈而引起钢结构局部截面减少结构承载力下降,有些甚至危及安全,必须引起各方的高度重视。本文论述了钢结构腐蚀的原因及其检测原理和方法。     

包覆性钡盐类盐卤腐蚀抑制剂在高抗蚀混凝土中的试验研究

应用新研发的钡盐类盐卤腐蚀抑制剂配制高抗蚀混凝土,对混凝土的耐腐蚀性能进行评价。结果显示,掺钡盐类盐卤腐蚀抑制剂的混凝土在抗压强度、抗氯离子渗透性能和抗硫酸盐侵蚀性能等方面均有明显优势。本研究可为盐渍土环境工程的混凝土应用提供重要依据。     

Combining hygrothermal and corrosion models to predict corrosion of metal fasteners embedded in wood

A combined heat, moisture, and corrosion model is presented and used to simulate the corrosion of metal fasteners embedded in solid wood exposed to the exterior environment. First, the moisture content and temperature at the wood/fastener interface is determined at each time step. Then, the amount of corrosion is determined spatially using an empirical corrosion rate model and the inputs of the first step. The result is a corrosion profile along the length of the fastener generated by summing the corrosion depths determined at each time step. We apply the combined model to predict the annual corrosion depth along a metal fastener in wood decks situated in nine different US cities. Corrosion profiles are found to exhibit the same general shape independently of climatic load, with the largest amount of corrosion occurring at 1–5 mm from the wood surface with corrosion depths ranging from 5 μm in Phoenix, Arizona to 45 μm in Hilo, Hawaii. Corrosion is confined to the first 7–20 mm of the fastener below the wood surface. By varying the climatic loads, we find that although there is a definite relation between total annual rain and total annual corrosion, under the same rain loads corrosion is higher for a climate with more evenly distributed rain events. The proposed combined model is able to capture corrosion behavior under varying loading. A sensitivity analysis gives guidelines for future corrosion modeling work for fasteners in wood.