腐蚀介质中混凝土/钢筋界面电极电位分布的立体分析

由于混凝土的隔离和高绝缘性 ,常规的电化学技术、微探针扫描技术均难于获得在腐蚀介质的浸泡下混凝土 /钢筋界面 ,特别是不同深处的混凝土 /钢筋界面的电位分布 .本文提出用阵列电极法并结合电子技术和微机控制技术 ,获得同一水平面上混凝土 /钢筋界面以及不同深处的混凝土 /钢筋界面的电位分布立体信息图 .结果表明 :在NaCl介质中经过一段时间的浸泡 ,混凝土中的钢筋腐蚀可发生并发展 ;而在Na2 SO4 介质中经过一段时间的浸泡 ,虽钢筋腐蚀一般不发生 ,但混凝土可能破坏 .不同深处混凝土 /钢筋界面腐蚀优先发生在混凝土覆盖较浅的部位 .     

pH/Cl-复合探针技术对钢筋混凝土电化学除氯的原位检测

采用恒电流法电化学除氯处理受氯离子污染的钢筋混凝土试样,并用pH/Cl^-复合探针原位检测电化学除氯过程钢筋混凝土不同位置孔隙液的氯离子含量与pH值分布,同时用线性极化曲线和交流阻抗谱图等电化学技术考察钢筋的腐蚀性能,探讨电化学除氯过程的混凝土微环境和钢筋腐蚀速率. 研究结果表明：在电化学除氯过程,混凝土孔隙液的氯离子浓度逐降,而pH值在初期略有升高,随之其pH值略降;电化学除氯施加的阴极电流,使钢筋处于阴极极化状态而得到保护;除氯停止（即退极化）后钢筋的腐蚀电位明显正移,腐蚀电流降低,极化电阻升高,表明电化学除氯能改善钢筋的腐蚀环境,降低钢筋的腐蚀速率.     

埋置式复合探针原位测定钢筋/混凝土界面氯离子和pH值

分别应用电化学阳极氧化法和高温碳酸盐法制备了Ag／AgCl电极和IrO2-pH电极，组成测定Cl^-和pH值的复合探针，用于埋置于钢筋混凝土试样中，原位测定钢筋／混凝土界面或混凝土中的Cl^-和pH值。两种电极的电位分别对介质溶液中Cl^-浓度的对数和pH值呈良好的线性关系。探针的稳定性好，可应用于定量检测试样中钢筋／混凝土界面或混凝土内部的Cl^-和pH值。     

氯离子对模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀行为的影响

应用动电位扫描法研究钢筋在模拟混凝土孔隙液中的腐蚀电化学行为以及氯离子的影响作用,并根据阳极极化曲线的变化揭示钢筋表面钝化膜的击穿电位及其变化规律,得出当溶液pH值分别为12.50和12.00时,由氯离子侵蚀引起的钢筋局部腐蚀,其钝化膜击穿电位突降的浓度临界值.     

LD-2复合缓蚀剂对海水介质混凝土中钢筋阻锈作用研究

利用电化学检测技术和海水浸泡试验等方法 ,观测和研究了经筛选研制的LD_2复合缓蚀剂对海水介质中钢筋腐蚀电化学行为的影响 ,考察和评价了复合缓蚀剂对钢筋的阻锈作用 .结果表明 ,LD_2复合缓蚀剂主要起阳极型缓蚀剂作用 .在海水中加入 2 5 g·L- 1复合缓蚀剂后 ,钢筋的腐蚀电位提高约 0 .2 2 0V ,腐蚀电流降低至未加缓蚀剂的 1% ,缓蚀效率达 99% .钢筋混凝土试样在海水中浸泡 2年 ,表明混凝土中加入占水泥重量 1.0 %～ 2 .5 %LD_2复合缓蚀剂时 ,能有效阻止混凝土中钢筋的腐蚀     

铁极化曲线的测定及应用实验研究

采用线性扫描伏安法 (LSV)和TAFEL方法测定铁的极化曲线 ,求得铁在不同介质中的自腐蚀电位、自腐蚀电流、钝化电位范围、钝化电流等电化学参数 ,并探讨 pH、Cl- 、缓蚀剂对铁的腐蚀和钝化成膜的影响。     

干湿循环下混凝土中钢筋腐蚀的电化学检测

应用电化学噪声技术,结合电化学阻抗谱研究了干湿循环条件下3种不同pH值的3.5%NaCl溶液中混凝土钢筋的腐蚀过程.结果表明,钢筋的腐蚀分为3个阶段:钝化膜的溶解期、腐蚀活化期和腐蚀产物的累积期.在pH1的溶液中经过30个干湿循环后主要以均匀腐蚀为主,而对pH3和pH7溶液,则主要以点蚀为主,散粒噪声分析证实了混凝土中钢筋在强酸性溶液中更容易发生腐蚀.电化学阻抗谱分析也进一步说明了混凝土中钢筋的腐蚀经历了3个阶段:第1阶段Nyquist谱图中出现两个时间常数,高频区为混凝土层的容抗性质,低频区为钢筋与混凝土界面的电荷转移电阻;第2阶段,中频区增加一个时间常数,这与腐蚀产物的累积有关;第3阶段,随着腐蚀产物向混凝土中的扩散,中频区容抗弧有所减小,特别是pH1体系,中频弧几乎消失.SEM形貌表征观察到随着溶液酸度的增加钢筋表面的锈层明显增多.     

饱和NaCl溶液浸泡下混凝土试块中有机阻锈剂对钢筋腐蚀行为的影响

利用电化学阻抗谱(EIS)、半电池腐蚀电位(Ecorr)和宏观电池腐蚀电流密度(Icorr)测量技术,在饱和NaCl溶液浸泡的硬化混凝土试块中,研究了4种醇胺基阻锈剂对钢筋电极腐蚀电化学行为的影响和长期阻锈性能.在浸泡初始的100d内,与空白样相比,添加阻锈剂后钢筋电极腐蚀电位升高,阻抗膜值增大,腐蚀电流密度值降低,表明电极表面处于钝态,阻锈剂表现出良好的阻锈性能.随浸泡时间延长,电极腐蚀电位和阻抗膜值下降,腐蚀电流密度增大.浸泡后期,除添加醇胺基CI-4样外,电极电位和腐蚀电流密度与空白样相比无明显差别,表明电极由钝态转变为活性腐蚀状态.但添加CI-4样品,钢筋电极始终保持在钝化状态,阻锈性能最好.基于阻锈剂与Cl-间的竞争吸附,分析探讨了可能的阻锈机理.     

氯离子侵蚀下钢筋在混凝土中腐蚀行为的EIS研究

应用电化学阻抗谱(EIS)研究环境介质中氯离子对混凝土中钢筋腐蚀行为的影响.结果表明,在测量的频率范围内,钢筋混凝土体系的阻抗谱图包含两个时间常数,分别对应于界面的双电层和钢筋表面的混凝土保护层.其低频段的半圆有些压扁,表明界面双电层的充放电行为偏离理想电容器,可归因于钢筋表面的不均一性.在浸泡后期,低频段出现拖尾,同时电荷转移电阻Rct减小了近两个数量级,这是由于钢筋表面的钝化膜已经破裂,发生活性腐蚀,况且氯离子浓度的增大加速了腐蚀发展过程.讨论了混凝土中在钢筋腐蚀发生,发展的过程中,其腐蚀电位Ecorr以及等效电路中的Rct和Warburg阻抗等元件的变化特征.     

海洋微生物对316不锈钢的电化学腐蚀行为

采用自腐蚀电位、电化学极化曲线、电化学阻抗谱技术研究了316不锈钢在无菌培养基介质和海水微生物接种培养有菌培养基介质中不同周期的腐蚀行为．结果表明,316不锈钢电极在有菌介质中比在无菌介质中的腐蚀电流密度大,腐蚀电位负移,微生物加速了不锈钢的腐蚀速度．随着浸泡时间的增加,有菌介质中的不锈钢电极极化电阻值逐渐减小,表明了海洋微生物的附着和繁殖加速了316不锈钢的腐蚀速率,降低了其在海洋环境中的耐蚀性．     

模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀的氯离子临界浓度测试

应用扫描微参比电极法,测量钢筋在模拟混凝土孔隙液中的表面微区电位分布;考察在一定pH值时氯离子浓度对溶液中钢筋腐蚀行为的影响。采用逐步逼近法,测试引起钢筋发生点腐蚀的氯离子临界浓度。当溶液pH为12.0时,可以观察到氯离子浓度变化引起钢筋点腐蚀的变化过程,从而确定氯离子浓度临界值为0.04~0.05 mol/L。     

模拟混凝土孔隙液中D-葡萄糖酸钠复合缓蚀剂对钢筋的阻锈作用

应用电化学技术, 结合扫描电子显微镜(SEM)观测, 研究D-葡萄糖酸钠、钼酸钠和硫脲三组分复合缓蚀剂对模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀行为的影响及其阻锈作用. 结果表明: 在含3.5% (w) NaCl的模拟混凝土孔隙液中, 复合缓蚀剂具有协同效应, 对钢筋有良好的阻锈作用. 当D-葡萄糖酸钠、钼酸钠和硫脲浓度分别为750、250和500 mg·L^-1时, 对钢筋的缓蚀效率可达到94.5%. 应用软硬酸碱(HSAB)理论分析缓蚀机理, 可认为三组分复合缓蚀剂在钢筋表面共同形成保护膜而阻止钢筋的腐蚀.     

氯离子侵蚀下钢筋在混凝土中腐蚀行为的EIS研究

应用电化学阻抗谱（EIS）和氯离子探针技术，研究在氯化物侵蚀作用下混凝土中钢筋的腐蚀行为.结果表明，钢筋混凝土体系的阻抗谱中包含两个时间常数，分别对应于界面的双电层和钢筋表面的混凝土保护层.自行研制的氯离子探针可连续、无损地测量钢筋/混凝土界面的氯离子浓度.根据腐蚀反应电阻Rct、Warburg阻抗等元件参数和界面氯离子浓度的变化，讨论了混凝土中钢筋腐蚀发生、发展各阶段界面化学环境及钢筋腐蚀参数的变化规律.     

Evaluation of Anticorrosion of NaNO2 on Reinforcing Steel in the Simulated Concrete Solution

Reinforcing steel in concrete is usually in a passive condition due to the high alkalinity of the pore solution contained in the pores of concrete. However, the passivation may be lost and the corrosion occurs on the steel by a deceased of pH due to carbonation and/or by the penetration of chloride ions which come from the corrosion environment at the metal concrete interface. Pitting corrosion caused by the chloride is most harmful. Corrosion inhibitors can be applied to protect steel in the presence of chloride ions. The anticorrosion action of NaNO₂ on the reinforcing steel in the simulated concrete solution containing NaCl has been studied using electrochemical technique and the other methods in this paper.     

三种有机缓蚀剂对钢筋阻锈作用的电化学研究

应用极化曲线、电化学噪音(EN)和电化学阻抗谱(EIS)等电化学方法,检测和评价N-月桂酰肌氨酸钠、D-葡萄糖酸钠和β-甘油磷酸钠等3种缓蚀剂对钢筋在含NaC l的模拟混凝土孔溶液中电化学腐蚀行为的影响及其阻锈作用.结果表明,D-葡萄糖酸钠对钢筋具有较好的缓蚀效果,其缓蚀作用主要是通过在钢筋表面的竞争吸附和沉积而提高钢筋耐腐蚀性.     

基于癸二酸二异辛酯的环保型复合缓蚀剂对钢筋的缓蚀效应

应用缓蚀剂控制混凝土中钢筋的腐蚀具有高效、廉价和易操作等优点,越来越受腐蚀研究者的关注。近年来,对环保型缓蚀剂的需求日益增加。因此,本工作发展了由癸二酸二异辛酯、D-葡萄糖酸钠和硫酸锌组成的环保型复合缓蚀剂并应用电化学测试技术和表面分析方法研究其对钢筋的缓蚀作用。结果表明,Q235钢筋在pH为11.00,含0.5 mol∙L^-1 NaCl的模拟污染的混凝土孔隙液中处于活化状态并发生局部腐蚀。含有59 mmol∙L^-1癸二酸二异辛酯,0.5 mmol∙L^-1 D-葡萄糖酸钠和1.5 mmol∙L^-1硫酸锌组成的复合缓蚀剂对钢筋具有良好的协同缓蚀效应,在模拟污染混凝土孔隙液中和水泥砂浆试样中对钢筋的缓蚀效率分别达到96.8%和90.0%。该复合缓蚀剂是一种混合型缓蚀剂,对钢筋腐蚀的阴极反应和阳极反应均有抑制作用。