A time-saving method to assess the efficiency of corrosion inhibitors by electro osmosis

The corrosion inhibitor is one of the most important technologies to enhance the durability of steel-reinforced concrete. A kind of time-saving method was developed to assess the inhibitor efficiency by using a 32 V electric field to accelerate chloride ion migration in concrete. Potentiodynamic polarization scanning test was used to evaluate the corrosion states. The comprehensive efficiency of an inhibitor should be assessed in two aspects: resistance to chloride ion permeability and inhibiting efficiency. The specimens with different mixing amount of sodium nitrite and migration corrosion inhibitors were used to verify the accuracy and reliability of this method. The results show the differences in inhibiting efficiency of the inhibitors clearly, indicating the reliability of this time-saving method.     

不同措施对热带海洋砼结构服役寿命的影响

海工钢筋混凝土结构由于长期受到海洋盐雾大气、浪溅与潮汐、高温等环境因素作用,大量氯离子侵入混凝土中,致使结构中的钢筋严重锈蚀,从而使混凝土结构难以达到50年的设计寿命要求.本文基于修正的氯离子扩散理论与可靠度理论,通过南海实际工程来探讨一些结构措施和附加措施对海工混凝土服役寿命的影响.结果表明:增大结构的保护层厚度能有效延长结构的服役寿命.对混凝土结构施加一定的附加防护措施,也能够有效地延长混凝土结构在热带海洋环境下的服役时间.最有效的附加防护措施是采用不锈钢钢筋,但是价格太高而应用受限,比较适用的是硅烷外涂或者使用阻锈剂,但对于一维结构而言仅仅使用其中一种并不能保证结构50年的设计寿命.     

电迁移加速氯盐传输作用下混凝土中钢筋锈蚀

采用电迁移氯离子法加速了混凝土中钢筋的锈蚀过程.应用腐蚀电位、线性极化法、电化学阻抗谱法和循环极化法对比了C50与C80混凝土试件中钢筋的锈蚀行为.比较了混凝土保护层的开裂情况和钢筋的腐蚀形貌.分析结果表明:掺硅灰的C80试件具有优化的孔结构和较大的电阻率,显著延缓了氯离子到达钢筋表面的时间,因而表现出较好的耐蚀性;而...     

泥浆缓蚀剂HZ-1的研究

通过采用胺类和卤代烷反应 ,合成出在盐水及泥浆介质中具有较好缓蚀效果的缓蚀剂 HZ- 1 .分别从溶剂、反应物配比、浓度、p H值等影响因素对缓蚀效率进行了研究 .在这些影响因素中 ,反应物配比的影响最大 ,通过实验确定了 HZ- 1的最佳合成条件和合理的基团结构 .该缓蚀剂对泥浆的流变性影响小 ,克服了目前胺类缓蚀剂在泥浆体系使用中使泥浆粘度增稠及流变性变差、失水增大的缺点 .实验仅对缓蚀剂单独存在时的缓蚀效果进行研究 ,并未考查其它添加剂 (如除氧剂 )存在时的影响 .实验表明该缓蚀剂具有较好的缓蚀效果 ,在泥浆中当其质量分数为 0 .0 4 %时 ,缓蚀速度为 0 .0 6mm/ a     

混凝土抗氯离子渗透性PERMIT试验方法改进及工程应用

因抗渗性差导致有害物质侵入造成钢筋锈蚀从而使结构功能劣化是混凝土耐久性问题的主要成因.PERMIT离子迁移方法是目前唯一可用的商业化混凝土抗氯离子渗透性现场测试方法,但该方法目前尚存在一些亟待研究的问题.为了完善该方法,试验研究并理论解释了PERMIT离子迁移方法峰值电流与氯离子迁移系数的关系,并根据试验结果得到了PERMIT离子迁移方法与RCM快速氯离子迁移方法的关系.研究结果简化了测试和数据处理过程,并建立了PERMIT试验方法与我国现行标准的换算关系.作为工程应用,测试了哈大客运专线混凝土箱梁的抗氯离子渗透性,验证了改进方法的有效性.     

多因素腐蚀环境下混凝土结构的初锈时间模型及其可靠度分析

在Fick第二定律公式的基础上,综合考虑了时间、氯离子的结合作用、温度、湿度、劣化效应、预应力、保护层脱落以及氯离子的对流区等因素的影响,建立了氯离子的侵蚀模型,给出了侵蚀模型的数学解．在该公式基础上,对钢筋初锈时间的各参数作了敏感性分析,经研究发现,当温度、湿度与矿渣掺量变化相同的倍数时,温度对氯离子侵入的敏感性最强．最后基于Monte-Carlo理论,利用本模型计算了一座实桥的初锈时间概率及其可靠度。     

铁素体不锈钢在盐酸溶液中的缓蚀行为控制

通过电化学方法、失重曲线和SEM分析，考察了铁素体不锈钢在盐酸溶液中的腐蚀过程，重点分析了SDS和SAD两种缓蚀剂对盐酸溶液中不锈钢腐蚀行为的控制作用.研究结果表明:不锈钢在单一盐酸溶液中始终保持活性溶解状态，腐蚀方式以均匀腐蚀为主，沿晶界处易发生晶间腐蚀.SDS和SAD缓蚀剂均为界面型缓蚀剂，其缓蚀效率存在极大值.当缓蚀剂质量分数为0015%时，两种缓蚀剂均表现出良好的缓蚀性能，可降低不锈钢在盐酸溶液中的腐蚀速度.在相同浓度条件下，SAD缓蚀效率高于SDS缓蚀剂.     

阻锈剂改善碳化混凝土再碱化效果研究

采用电化学测试技术和仪器分析方法研究了2种阻锈剂在混凝土中的迁移,利用电化学测试方法评估阻锈剂在模拟体系中的缓蚀效果,结合阻锈剂的缓蚀作用,研究了阻锈剂改善再碱化修复碳化钢筋混凝土结构效果的可行性．结果表明：在3A／m^2恒电流密度形成的电场作用下阻锈剂通过30mm厚的混凝土速率明显高于未通电情况下的,说明电场作用对阻锈剂的迁移扩散过程起到了促进作用;在模拟体系中,随着乙醇胺及二乙醇胺浓度的增大,其缓蚀效果也逐步提高,相同浓度下二乙醇胺缓蚀效果更好,在二乙醇胺浓度为0．08mol／L时对Q235钢筋缓蚀率为93．24％;再碱化后在相同的弛豫时间内,采用添加二乙醇胺的碳酸钠电解液进行再碱化的样品腐蚀电位明显正移,腐蚀电流密度变小,阻锈剂能够改善再碱化的修复效果．     

含苯并三唑和噻二唑单元的铜缓蚀剂制备和缓蚀作用

通过硫烷基法反应,制备了含有苯并三唑和噻二唑单元的分子内聚集物（SBTA）;采用失重法、电化学极化曲线法和电化学阻抗谱法,研究了在3％NaXCl(ω=0.03）和0.5mol/LH2SO4溶液中SBTA对铜的蚀作用,通过FT－IR方法考察了铜表面的腐蚀产物。结果表明,SBTA在3％NaXCl溶液中的缓蚀效果优于0.5mol/LH2SO4溶液中的缓蚀效果。     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及应用性能评价

以腐蚀速率为评价指标,以原料配比、反应时间、催化剂加量为考察因素,采用正交实验设计,得到了咪唑啉季铵盐缓蚀剂的最佳合成条件:苯甲酸与三乙烯四胺物质的量比为2∶1,先在140～160℃经缩合脱水反应2 h,再升温至220～250℃环化脱水反应2 h,得到咪唑啉中间体;然后使中间体与氯化苄在90℃左右反应4 h,得到咪唑啉季铵盐缓蚀剂主剂.将主剂与表面活性剂和溶剂复配,得到酸化缓蚀剂.采用静态挂片失重法和电化学方法考察了该缓蚀剂的缓蚀性能.结果显示:缓蚀剂质量分数为1%时,N80钢在90℃体积分数为15%的HCl介质中,缓蚀率为97%;缓蚀剂是以抑制阳极为主的混合型缓蚀剂.     

钼酸钠与表面活性剂对碳钢的协同缓蚀作用

采用稳态极化法测定了碳钢在0.1mol/L氯化铵溶液中的极化曲线,研究了在体系中添加不同浓度钼酸钠的缓蚀作用,及其与表面活性剂十二烷基磺酸钠复配后的协同效应。结果表明:实验范围内,随着钼酸钠浓度的增大,缓蚀效率增加;体系中添加0.1g/L钼酸钠,缓蚀效率为51.45%,而当0.05g/L钼酸钠与0.06g/L十二烷基磺酸钠复配后,缓蚀效率可达69.78%。     

桥梁用混凝土钢筋腐蚀动力学机理

应用塔菲尔极化曲线和开路电位等电化学方法,研究了钢筋混凝土试件在不同直流电压和不同质量分数的氯化钠溶液环境中快速锈蚀过程,分析处于混凝土环境中的钢筋快速锈蚀的动力学机理.研究结果表明,在外加电压分别为1,2V的快速锈蚀中,钢筋混凝土在腐蚀的0～5h时,腐蚀速率随着时间增加逐渐增大;当腐蚀时间在15～20h时,腐蚀速率达到最大;腐蚀速度随氯离子质量分数的增加而增大,当外加电压为2V且氯离子质量分数为5%时,其腐蚀速率高达83.89mm/a.     

抑制CO2/H2S腐蚀的气液双相新型缓蚀剂的制备及评价

通过合成咪唑啉、噻唑类衍生物,将其与低分子量的有机胺及表面活性剂进行复配得到复配缓蚀剂.用静态挂片失重法研究它们的缓蚀效率.结果表明该复配物对抑制CO2/?H2S的气液两相的腐蚀有良好的效果.并通过极化曲线等手段研究了该缓蚀剂的缓蚀机理.     

膦酸盐型防垢剂的研制

研究了一种分子结构中含有较多膦酸基的膦酸盐型防垢剂．对这种防垢剂的合成条件进行了正交试验优化．按优化条件合成的防垢剂对碳酸钙垢、硫酸钙垢、硅酸钙垢均有预防作用；在最佳浓度下对碳酸钙和硫酸钙的防垢率接近１００％，对硅酸钙的防垢事可达９０％以上，这种防垢剂溶液对钢铁的腐蚀率低于油田模拟注入水，且对地层无伤害，可用吸附法设置在近井地层中使用．     

改性木素的缓蚀性能研究

木质素经Ｍａｎｎｉｃｈ反应改性,合成了一类含磷高分子缓蚀剂。在０．５２Ｎ硫酸溶液中借助失重法和电化学方法进行了缓蚀效果的测定。当缓蚀剂用量２０ｍｇ／ｌ时,对Ａ３风的缓蚀率达８７％。该化合物为阳极型缓蚀剂。     

基于氯离子时变扩散钢筋混凝土锈胀裂缝时变可靠度研究

基于氯离子Fick扩散定理和法拉第定律,通过研发的四电极传感器体系获得含氯离子混凝土模拟液中腐蚀电流密度规律以及混凝土中氯离子时变扩散系数,建立氯离子时变扩散钢筋腐蚀速率模型;在此基础上基于弹性断裂力学和坑蚀模型,建立坑蚀锈胀裂缝时变可靠度模型,采用Monte Carlo方法求得钢筋混凝土锈胀裂缝时变可靠度.研究表明,基于研发的MnO2参比电极四电极传感器体系平均腐蚀电流密度随氯离子浓度增加而线性增加,随时间增加趋于恒定.采用考虑氯离子时变扩散钢筋腐蚀电流在服役期间钢筋腐蚀电流密度减小.坑蚀锈胀裂缝开始时间在第10~15年;随保护层厚度和钢筋直径增加以及表面氯离子浓度减小,钢筋混凝土坑蚀裂缝宽度减小.研究结果对氯离子诱发的钢筋混凝土坑蚀腐蚀裂可靠度预测具有重要的参考价值.     

氯盐环境下修正钢筋腐蚀速率的混凝土桥梁抗弯可靠性

在氯离子侵蚀环境下,钢筋混凝土桥梁受弯构件抗力的衰减,主要是由于钢筋腐蚀造成的,因而引起了结构在设计基准期内的可靠性下降.本文分析了影响钢筋锈蚀速率的因素,建立了修正的钢筋腐蚀速率模型,计算了不同水灰比、不同保护层厚度等对桥梁构件可靠性发展的影响.     

吐温-80与硫脲对A3型钢在含氯乙酸介质中的初期缓蚀协同

尝试从较为环保且常规的缓蚀剂中选取2种复配,在用量较小的前提下提高缓蚀率,并解释它们的协同机理,进一步发掘复配型缓蚀的理论基础.用失重法研究室温下Cl-在乙酸介质中的最大腐蚀腐蚀浓度.通过Tafel极化曲线、电化学阻抗、扫描电镜等方法研究单独缓蚀和复配缓蚀的机理以及金属表面的形貌变化.单独实验表明:常温下氯离子质量浓度为600 mg/L时对冷轧钢的腐蚀率最大.氯离子质量浓度为600 mg/L的20%乙酸介质中,硫脲和吐温-80的缓蚀率都较低.而复配结果表明:硫脲质量浓度为2 mg/L,吐温-80质量浓度为400 mg/L时达到最大缓蚀率约70%.     

有机类铜缓蚀剂的现状研究与发展

随着科技的发展，金属在各领域的应用越来越广泛，特别是铜及其合金的应用，因此其腐蚀与防护问题越来越受到重视。在腐蚀介质中添加缓蚀剂是解决这一问题的一个简单实用的方法。本文综述了近年来国外几种新型有机铜缓蚀剂，包括唑类、喹啉类、嘧啶类等物质。从缓蚀性能、环境保护方面对其进行了比较，介绍了不同介质中缓蚀剂的选用情况，介绍了几种有机缓蚀剂地研究现状，阐述了缓蚀荆的作用机理．并展望了缓蚀剂的科技研究和发展方向．     

纤维硅灰水泥基复合材料渗透性与腐蚀行为

利用试验法探讨钢纤维与硅灰的混合添加对于水泥基复合材料渗透性与腐蚀行为的影响,采用开路电位法与直流极化法来评估水泥基复合材料中钢筋腐蚀程度;并通过快速移动试验与浸盐试验推求氯离子扩散系数来评估水泥基复合材料的渗透性,并与快速氯离子试验、压汞试验与电阻率试验相比较.试验结果显示,使用钢纤维除可抑制裂缝成长外,还能降低水泥基复合材料氯离子的渗透性及提高材料耐久性.当钢纤维用量达2%并混合10%硅灰的双重增强效应下试体有最佳的抗腐蚀能力,从快速移动试验与浸盐试验可知纤维硅灰水泥基复合材料的氯离子扩散系数为控制组的1/10,显示纤维与硅灰混合使用能有效减少氯离子渗透性.