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模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀的氯离子临界浓度测试.pdf
第 34卷 分析化学 (FENXIHUAXUE) 研究简报 第 6期 2006年 6月 Ch inese JournalofAnalytical Chem istry 825~ 828 * 刘 玉 杜荣归 李 彦 林昌健 (厦门大学化学化工学院化学系, 物理化学研究所, 固体表面物理化学国家重点实验室, 厦门 361005) 应用扫描微参比 极法, 测量钢筋在模拟混凝土孔隙液中的表面微区 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. 05mol/L。 钢筋, 点腐蚀, 氯离子, 临界浓度, 扫描微参比 极法 1 关于氯离子对钢筋的去钝化机理和引起钢筋腐蚀的临界浓度的研究, 是混凝土中钢筋的腐蚀与保 护研究的重要内容。国际上对此虽有较多的研究, 但对氯离子引起钢筋腐蚀的临界浓度的测试结果差 别较大[ 1~ 3] 。这与钢筋混凝土体系复杂、影响因素多以及研究者采用方法的不同有关。氯离子对钢筋 有很强的侵蚀作用, 但在一定的条件下, 只有当氯离子的浓度达到或超过一定的临界值才会引起钢筋的 [2~ 5] 腐蚀 。要研究氯离子的侵蚀机理, 氯离子临界浓度的测定十分重要。测试氯离子临界浓度的方法 [3~ 5] 一般采用常规的 化学技术 。在一定 pH 值的模拟混凝土孔隙液中, 加入一系列不同浓度的氯化 物, 通过 化学技术测试钢筋在溶液中的腐蚀 位或腐蚀 流变化来确定氯离子的临界浓度。这种方 法测试的是钢筋 极表面 化学参数的平均值, 不能及时反映出钢筋表面发生局部腐蚀的信息。而氯 离子引起钢筋腐蚀一般是点腐蚀, 因此, 氯离子临界浓度的测定就有较大的误差。可见, 这类方法有其 明显的不足之处。 由于实际的钢筋混凝土结构和组成十分复杂, 人们常用模拟混凝土孔隙液(饱和 Ca(OH ) 溶液或 2 [6] KOH NaOH Ca(OH ) 组成的溶液)作为介质来研究钢筋的腐蚀机理 。本研究组已建立一种用 2 - [ 7] - Cl /pH 复合探针原位测定钢筋/混凝土界面氯离子和 pH 值的方法 , 用于研究混凝土中 Cl 含量和 pH 值对钢筋腐蚀行为的影响。实验则采用扫描微参比 极技术, 通过测试模拟液中钢筋表面微区 位 分布来确定钢筋腐蚀的氯离子临界浓度。 2 2. 1 WF2IV 型扫描微参比 极测量系统(厦门大学研制), 由机械扫描装置、信号的采集和转换以及微 极扫描实验的控制等部分组成, 与微型计算机联机, 利用WF2Ô软件控制扫描过程; 直径 0. 5 mm 的 纯银丝; R235建筑用光圆钢筋。实验中所用试剂为分析纯, 实验用水为二次去离子水。模拟混凝土孔 隙液为饱和 Ca(OH ) 溶液, 外加NaCl改变溶液中氯离子浓度。 2 2. 2 钢筋加工成 1. 12 cm @0. 4 cm 圆柱
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