不同腐蚀环境下钢筋腐蚀的电化学研究

海洋环境下混凝土中钢筋锈蚀是导致结构破坏的主要原因,研究了钢筋在不同pH值、不同腐蚀模拟溶液中以及带钢筋的水泥净浆、砂浆在氯盐硫酸盐复合溶液和海水干湿循环作用下的电化学行为。试验结果表明:干湿循环初期,钢筋电化学阻抗谱为半径很大的容抗弧,钢筋处于钝化状态。随着干湿循环次数增加,钢筋阻抗谱表现为双容抗弧,容抗弧半径发生收缩,极化电阻越来越小,腐蚀电流密度增加,钢筋锈蚀速率加快。钢筋腐蚀的临界氯离子浓度随着pH值的减小而减小;对于砂浆而言,其护筋能力强于净浆,并且相比于海水腐蚀,砂浆在复合溶液中的钢筋腐蚀速率较小。     

氯氧镁钢筋混凝土中涂层钢筋腐蚀的电化学特性

通过Z350电化学工作站,研究了氯氧镁钢筋混凝土中裸露钢筋和涂层钢筋在不同环境中的开路电位、极化电阻及腐蚀电流密度,并且利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对腐蚀产物进行分析.结果表明:锌美特(XMT)涂层在不同环境中可以很好地保护钢筋免受腐蚀,氯氧镁钢筋混凝土中涂层钢筋在水、氯盐溶液和硫酸盐溶液中的腐蚀电流密度是裸露钢筋的1/35,1/43和1/19;氯氧镁钢筋混凝土中裸露钢筋表面存在疏松多孔的层状和块状腐蚀产物,而涂层钢筋表面只存在点蚀.由此可见,XMT涂层对氯氧镁混凝土中的钢筋有一定的防腐效果.     

活性瓷釉涂层钢筋腐蚀后性能研究

活性瓷釉涂层能够显著提高钢筋的耐腐蚀能力。为了研究活性瓷釉涂层钢筋的腐蚀后微观结构和腐蚀性能,进行了活性瓷釉涂层钢筋和裸钢在质量分数3.5 wt.%NaCl溶液中的浸泡腐蚀试验。通过SEM、EDS和动态极化曲线测试对涂层钢筋的微观结构和腐蚀程度进行分析。分析结果表明,涂层钢筋主要以阳极溶解的方式发生腐蚀,浸泡90d后腐蚀程度极低。涂层钢筋表面存在裂缝,腐蚀仅在裂缝下方基体钢筋发生,腐蚀产物厚度为15～20μm,腐蚀产物通过裂缝发生扩散。     

湿度对钢筋腐蚀影响的电化学模型研究

文中以金属腐蚀理论为基础,从腐蚀热力学和动力学的角度出发,建立了混凝土中钢筋腐蚀速率的电化学模型,分析了环境相对湿度对于钢筋腐蚀电流密度和极化过电位的影响,并通过钢筋在混凝土中腐蚀的具体过程解释其原因。     

混凝土中钢筋腐蚀电化学监测技术综述

这里介绍了混凝土中钢筋腐蚀的电化学机理,分析并且评价了几种钢筋腐蚀的电化学监测技术,希望为同行提供参考。     

混凝土内钢筋腐蚀状态电化学检测试验研究

分别用银/氯化银、钛铱合金、石墨做固体参比电极,用光圆钢筋、螺纹钢筋做工作电极,用不锈钢做辅助电极,设计制作了两种形式的埋置式钢筋腐蚀状态检测探头A和B,在掺盐和未掺盐试件中进行了试验检测。结果表明,以钛铱和石墨为参比电极、以螺纹钢筋为工作电极的检测探头B对活化状态(掺盐)的钢筋具有较好的检测效果。     

碳纤维与钢筋形成的电化学腐蚀问题

<正>过去20年来,碳纤维聚合物(carbon fiber-reinforced polymers,简称CFRP)用作内部加强筋、预应力筋、从外部对钢筋预应力混凝土结构和桥梁进行加固等的应用已经很普遍了。但是,碳纤维与钢筋联合应用后会产生一些问题,特别是碳纤维与低碳钢筋之间会产生腐蚀电流的问题值得关注。碳与钢在盐水等电解液中可以直接形成电路连接,可能导致电化学腐蚀,     

混凝土中钢筋腐蚀的电化学机理及监测技术研究

混凝土内钢筋的腐蚀速度的监测是混凝土结构耐久性性能需要监测的重要内容之一,是对混凝土结构耐久性性能劣化进行定量评价的基础.本文针对混凝土中钢筋腐蚀的机理及其长期监测技术进行一定的总结和探讨.     

钢筋在混凝土模拟液中的电化学腐蚀行为

通过测定HPB235,HRB335和HRB400这3种钢筋在不同pH值和不同氯离子浓度模拟混凝土孔隙液中的稳态电位、腐蚀速率和阳极极化曲线,分析了腐蚀参数的变化规律,并对三者的腐蚀性能进行对比.结果表明:随着模拟混凝土孔隙液的pH值减小,HPB235,HRB335和HRB400耐受氯离子侵蚀的能力变弱.模拟混凝土孔隙液的pH值相同时,氯离子浓度对材料的腐蚀行为也有很大的影响:孔隙液pH=13.6时,这3种钢筋暴露在高浓度氯离子(0.30 mol/L)环境下,材料仍能保持良好的耐蚀性;孔隙液pH=12.5时,微量的氯离子浓度(0.05 mol/L)破坏了钝化膜,导致3种钢筋均发生严重的孔腐蚀;孔隙液pH=10.0时,3种钢筋未能形成钝态而导致其耐蚀性差.在相同介质下,HPB235耐蚀性能最佳,HRB335次之,HRB400最差.     

电化学腐蚀对钢筋与混凝土粘结强度的影响

在钢筋混凝土试件中通过加速锈蚀试验以及钢筋拉拔试验,研究了电化学腐蚀对钢筋与混凝土粘结强度的影响。通过对设计制作的42个钢筋混凝土试件按照全湿通电法进行电化学腐蚀试验,然后对不同锈蚀率试件进行单向拉拔试验并监测整个拉拔试验过程中的加载端动态滑移值和拉拔力,对电化学腐蚀对钢筋与混凝土粘结强度的影响作了深入的分析。研究表明,在电化学腐蚀初期,钢筋与混凝土的粘结强度与未发生腐蚀时相比有所增加;但当钢筋的锈蚀率达到一定值后,粘结强度将减弱。光圆试件在3%氯化钠溶液作用下最大拉拔力处于最高,而在1.5%氯化钠溶液、2.5%硫酸钠溶液、2.5%硫酸钠与1.5%氯化钠混合溶液、5%硫酸钠溶液环境中的最大拉拔力依次降低。带肋试件在5%硫酸钠与3%氯化钠混合溶液作用下最大拉拔力处于最高,而在1.5%氯化钠溶液、5%硫酸钠溶液、2.5%硫酸钠溶液、2.5%硫酸钠与1.5%氯化钠混合溶液环境中的最大拉拔力依次降低。     

达克罗涂层在履带起重机紧固件上的应用研究

以往履带起重机的紧固件涂层基本是以电镀锌为主,在重腐蚀环境下,电镀锌的紧固件很快就会被腐蚀。介绍达克罗涂层及其特点,并详细介绍应用于履带起重机紧固件上的达克罗涂层工艺流程及注意事项。通过盐雾试验对比达克罗涂层和电镀锌工艺紧固件的耐腐蚀能力,试验结果表明达克罗涂层紧固件重腐蚀环境的耐腐蚀能力远远高于电镀锌。在履带起重机产品上试用达克罗涂层紧固件后,产品防腐蚀性能提升,效果良好。     

含Cr钢筋在水泥萃取液中的电化学腐蚀行为

利用极化曲线和交流阻抗谱研究比较了基材HRB400及添加不同Cr含量的3种钢筋在氯离子浓度不同的水泥萃取液中的腐蚀行为;利用Mott-Schottky理论研究了4种钢筋钝化膜的半导体特性.结果表明:在同一腐蚀溶液中,随着钢筋中Cr含量的增加,钢筋腐蚀电流密度减小、钝化区间和极化电阻增大、钝化膜稳定性增强,钢筋耐腐蚀性能提高;随着溶液中氯离子浓度增大,钢筋腐蚀电流密度增大、钝化区间和极化电阻减小、载流子密度增大,钢筋耐腐蚀性能降低;Cr合金化的钢筋具有相对较好的耐蚀性.     

混凝土中钢筋腐蚀与防护技术(5)——混凝土外涂层防护与涂层钢筋

混凝土中钢筋锈蚀,成为当今影响钢筋混凝土结构物耐久性的主导因素之一,因此,人们在认识和重视钢筋锈蚀危害的同时,将防止钢筋锈蚀的技术措施作为重点进行研究,并作为提高钢筋混凝土结构物耐久性的主攻方向之一。按照国内外目前的相关规程、规范的规定,保护钢筋、提高钢筋混凝土结构物耐久性的技术措施,一般划分为两大类,即“基本措施”和“附加措施”。提高混凝土自身对钢筋的保护能力,是最重要、最根本的防护原则。目前国内外一大批研究者和工程人员,正在致力于改善和提高混凝土的密实性、减少裂纹的产生等。其中,“高性能混凝…     

混凝土中钢筋的腐蚀速率模型及电化学参数分析

混凝土中钢筋的腐蚀机制复杂,且涉及的电化学参数较多。基于钢筋腐蚀的电化学原理,结合混凝土中钢筋的宏电池腐蚀模型,定量分析了各种电化学参数对钢筋腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率的影响规律,并揭示了电化学参数对钢筋腐蚀行为和腐蚀速率的影响机理。分析表明,随着阳极(或阴极)塔菲尔斜率的增大(或减小),阴阳极之间的腐蚀电位差和腐蚀电流密度均逐渐减小;随着阴极和阳极交换电流密度的增大,净反应速度越大,导致阴阳极之间的腐蚀电位差和腐蚀电流密度均略有增加;随着阳极(或阴极)平衡电位的增大(或减小),阳极的还原性或阴极的氧化性降低,钢筋腐蚀速率逐渐减小;总体而言,阴极塔菲尔斜率和阳极平衡电位对钢筋腐蚀速率的影响较为显著,而其他参数的影响相对较小。     

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.     

不同环境下镁水泥混凝土中钢筋的电化学腐蚀

钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构破坏的主要形式之一,我国西部盐湖地区出现钢结构及钢筋混凝土结构受盐卤水侵蚀导致其破坏现象严重。氯氧镁水泥混凝土具有显著的抵抗盐卤腐蚀的作用,针对镁水泥混凝土中钢筋受氯盐腐蚀降低其使用寿命而制约镁水泥钢筋混凝土使用的问题,本研究用美加力涂层来提高钢筋的抗腐蚀性能。采用CS350电化学工作站对钢筋腐蚀的数据采集,结合SEM(scanning electron microscope)微观扫描和EDS(energy dispersive spectrometer)元素分析结果表明:在硫酸盐溶液中涂层钢筋腐蚀程度最大,氯盐次之,干燥环境下钢筋腐蚀最轻;镁水泥混凝土保护层厚度对腐蚀速率不起决定性作用。     

电化学检测技术在混凝土内钢筋腐蚀研究中的应用现状与展望

钢筋腐蚀引起的混凝土结构耐久性的退化目前己成为混凝土研究领域关注的课题。钢筋腐蚀的机理是钢筋表面阴极和阳极之间的电化学反应；钢筋腐蚀速度的准确检测是结构的耐久性评估、可靠度计算、剩余寿命预测以及工程加固的前提。目前在钢筋腐蚀速度检测方面，电化学检测技术因其设备简单、测量精度高且适合于现场检测而越来越受到人们重视。本文就电化学技术在研究混凝土内钢筋腐蚀机理、检测混凝土内钢筋腐蚀速度等方面的应用现状进行了总结，并对今后需进一步研究的工作进行了探讨。     

钢筋混凝土中钢筋腐蚀原理的研究

由于混凝土具有高碱性,所以钢筋在混凝土中容易形成钝化膜,在相对恒定的环境中,混凝土结构中的钢筋都能长期完好保持着其原有的物质形状,不容易被浸蚀。但在现行的生态环境中,环境污染日益加剧和物质结构变化所形成的老化,普遍存在钢筋混凝土中钢筋腐蚀的问题,这已成了各国工程领域研究的热门课题之一了。本文就该问题的提出入手,介绍了钢筋混凝土中钢筋腐蚀的过程,分析了钢筋腐蚀的原理,最后提出了相应的防范措施。