钢筋混凝土中参比电极研究.pdfVIP

1998年11月 全璺堕堡皇些兰垄型姿查鎏兰查望笙叁笙茎叁 ．—三堡 —-●●_—一H_--_●-__--__—_—-—●____—_—_——●●———-——————一 钢筋混凝土中的参比电极研究 董飒英陈凯吴建华侯佩成陈光章 (725研究所青岛分部，青岛266071) 摘要：本文研究了钢筋混凝土中用作参比电极的锌合金和饱和CulCuSO。参比电极．测定了它们的电 位稳定性能和耐极化性能．结合这一环境的工作特点．本文指出．这两种电极在钢筋混凝土中的电位 稳定需要半年时间，半年后，它们的电位波动仅lOmV左右． 关键词：钢筋混凝±，锌台金．饱和Cu／CuSO。参比电极．稳定性．耐极化性 ～． 前言 ． 城市地铁的腐蚀问题已日趋严重，这就迫切需要阴极保护技术的应用。参比电极 作为这一研究的重要内容而引起广泛关注。它在海水，土壤介质中的应用已较为成熟， 而适用于钢筋混凝土中的参比电极的文献报道并不多。 本文探讨了饱和Cu／CuSO。参比电极和锌合金参比电极在钢筋混凝土中的电位稳定 性能和耐极化性能．由于检测过程中的实验条件完全模仿地铁的实际工况条件进行的． 因而实验数据具有很高的实用价值。 对于饱和Cu／CuSO。参比电极和锌合金参比电极进行了为期一年的各种实验监测。 初期电位波动较大。约半年时间电极电位基本达到稳定状态，稳定后电位波动仅10my 左右，完全符合阴极保护工程对参比电极的要求，因而可以认为这两种电极适用于地 铁防迷流中监测钢筋电位。锌参比电极具有加工方便，抗震性能好的优点，它在地铁 环境中有糊状填包料情况下会进～步缩短电位稳定的时间。饱和Cu／CuSO。参比电极需 迸一步进行抗震性能实验。 二 试验 网状螺纹钢筋，其上留有6个中300X300的预留孔，以放置用于测试的埋地式饱和 Cu／CuSO。参比电极。方型水泥台对角线交点上留有中100X300的预留孔，放置作为标 准电极的便携式Cu／CuSO。参比电极．14、84是锌参比电极，采用金属锌棒，经表面切 削加工处理后制成的，其化学成份如表l所示。锌参比电极埋于钢筋混凝土中并与之 一固化。水泥试验台示意图如图1所示，参比电极与导线相连的部分用环氧密封。 表1 锌参比电极的化学成份 Zn％ Fe％ Cu％ Si％ Pb％ A1％ICd％l 0．58 0，10 0．002 0．0010 0．0021 j99．295 J0．02 易泄漏．电极外加糊状填包料以保持水分。将参比电极埋入填包料中，上面加沙子和 塑料盖。水泥试验台置于户外大气环境中。为了保持埋地式Cu／CuSO。参比电极的湿润 状态和试验条件的一致性，沙子上面总覆有一层水膜。同样地，为了保持电极界面的 水分和增加电极体的吸湿性，作为标准的便携式Cu／CuSO。参比电极顶头包有海绵．并 230 董飒英等：钢筋混凝土中的参比电扳的研究． 可定期取出在实验室中进行校验。 图2为参比电极蒯极化性能试验的电路联接图．以丝状金属氧化物Ir／Ta电极作 u 为对电极，通以6—7A的极化电流，对24、妒、5。试样进行极化． 三．结果和讨论 】．电极的反应机理 对于锌参比电极，其电极的反应式为： Zn=Zn”+2e一 (1) 锌及锌合金电极往往是直接置放在被测金属周围的介质中，用于作为测定金属电 位的参比电极。在这种情况下，金属锌在开始时是浸在不含它自己离子的溶液中．但 是由于锌电极在开始阶段迅速溶解，在电极表面的一层溶液中就产生了一定浓度的锌 离子，金属锌就和这样浓度的锌离子建立了平衡，如反应式(1)所示。 铜／硫酸铜电极是将铜棒置于饱和硫酸铜溶液中构成的。其电极反应为： Cu=Cu”+2e。 (2) 即铜成为铜离子