混凝土中钢筋腐蚀速率的基本理论模型

根据金属腐蚀极化理论推导了电化学极化控制和氧浓差极化控制2种条件下混凝土中钢筋腐蚀速率的基本理论模型。模型显示,电化学极化控制下,稳定腐蚀状态下能斯特扩散层以外孔隙液中Fe2+和OH- 的浓度对腐蚀速率的影响呈正指数关系,且影响随浓度降低而渐趋剧烈;温度对腐蚀速率有较大影响,约呈指数关系,在自然温度范围内,温度每升高10度,腐蚀速率约升高1倍;应力对腐蚀速率的影响接近正线性关系,对应力较低的普通钢筋影响较小,但对应力较高的预应力钢筋影响可观;氧浓差极化控制下,腐蚀速率与氧气在整个混凝土保护层内的等效扩散系数成正比,与混凝土保护层厚度及钢筋表面温度成反比。最终腐蚀速率取2个模型计算结果中的较小者。     

恒电流脉冲法研究钢筋在模拟混凝土孔溶液中的腐蚀行为

通过恒电流脉冲法研究了钢筋在不同pH值模拟混凝土孔溶液中的腐蚀行为.应用时间常数与双电层电容计算了钢筋的极化电阻.结果表明:钝化钢筋的时间常数大于活化腐蚀钢筋,钝化钢筋的双电层电容比活化腐蚀钢筋小;腐蚀末期较好的抗腐蚀能力证实了钢筋在CP模拟液(pH13·6)中形成的钝化膜比在CH模拟液(pH12·5)中更致密,耐蚀性更好,而在CN模拟液(pH11·0)中基本无法形成完整的钝化膜;SO2-4与SiO2-3加入CP模拟液能提高钢筋的极化电阻,钢筋表面形成了更致密的钝化膜,在腐蚀末期钢筋表现出了更好的耐蚀性.最后,比较了恒电流脉冲、线性极化及电化学阻抗谱所测的极化电阻与腐蚀电流密度,表明这三种电化学方法在测试钢筋腐蚀速率方面具有较好的相关性.     

新型耐蚀低合金钢筋腐蚀行为

 应用动电位极化、电化学阻抗谱、周浸腐蚀试验的方法,研究了HRB400 碳钢钢筋和两种Cr 合金化的低合金钢筋在0.01mol/L NaHSO₃溶液中的腐蚀行为。结果表明,相比HRB400 钢筋,Cr 合金化钢筋的开路电位明显正移,Cr 元素提高了钢的热力学稳定性;随着Cr 元素质量分数的增加,钢筋的自腐蚀电流密度减小,极化电阻增大,Cr 合金化的钢筋具有相对较小的电化学腐蚀速率;周浸加速腐蚀72 h 后,HRB400 钢筋和Cr 合金化的钢筋均以均匀腐蚀为主,添加Cr 元素可以显著降低钢筋的均匀腐蚀速率。     

基于极化曲线的镁水泥混凝土中钢筋腐蚀试验

针对西部盐湖地区出现破坏盐湖资源环境生态平衡的镁害问题,结合西部盐湖地区建筑材料受盐卤腐蚀破坏严重的状况,模拟西部盐湖环境条件,进行镁水泥钢筋混凝土中不同涂层钢筋的室内快速腐蚀试验.镁水泥混凝土中的裸露钢筋作为对照组,其他经过涂层处理的四组钢筋作为试验组;通过CS350电化学工作站对钢筋的电化学腐蚀行为进行研究,分析镁水泥钢筋混凝土中不同涂层钢筋的极化曲线以及钢筋腐蚀速率.试验结果表明:各种涂层防腐效果从高到低依次为环氧树脂涂层、杰美特涂层、美佳丽涂层、新美特涂层;环氧树脂涂层的腐蚀速率为裸露钢筋腐蚀速率的1/1 600~1/2 000,新美特涂层的腐蚀速率为裸露钢筋的1/20~1/30.     

硫酸盐和氯盐耦合环境中钢筋的电化学腐蚀行为

兰州地区地下水对钢筋混凝土中钢筋有腐蚀性,为研究这种腐蚀作用的强弱以及腐蚀规律,采用电化学法,将钢筋混凝土试件浸泡在不同浓度硫酸盐和氯盐耦合溶液环境中,通过CS系列电化学工作站,测试钢筋混凝土的极化曲线和交流阻抗,分析不同盐环境中钢筋的自腐电位、电流密度和极化电阻等物理量的变化.实验结果表明,随着时间发展,钢筋的腐蚀速率是先增大后减小,再增大的循环过程;硫酸盐对钢筋的腐蚀有一定抑制作用,并且硫酸盐浓度越大这种抑制作用越明显.     

IR降对混凝土中钢筋腐蚀电化学测量结果的影响

介绍了在混凝土介质中进行钢筋腐蚀电化学测量时产生的IR降对测量结果的影响,以及由此可能造成判断上的失误或评估上的错误.通过一种新的混凝土钢筋腐蚀的电化学测量方法(称为恒电流瞬断法),不仅可以有效的消除混凝土中的IR降影响,还可同时消除混凝土中钢筋表面发生的浓差极化的影响,得到只有电化学极化作用的稳态极化曲线.通过此方法测量得到的数据,可以仿照"稳态法"来计算电化学步骤的动力学参数.     

用埋设的微型探测器监测不同性能混凝土内的钢筋腐蚀

为了评估钢筋在不同性能的混凝土内的腐蚀程度,腐蚀程度和导致腐蚀的环境,做了一个试验,在试验中使用了微型探测器,将它们贴着钢筋埋设在混凝土内,用它们来测出三种电化学特性值：自然电位;极化电阻和电解质电阻。     

低碳贝氏体钢在薄液膜下的初期腐蚀

用质量分数3.5%的NaCl溶液作为腐蚀液,滴于低碳铁素体钢、09CuPCrNi钢和低碳贝氏体钢的表面并形成薄液膜,用金相显微镜观测薄液膜下三种钢的初期腐蚀.低碳铁素体钢和09CuPCrNi钢均出现了明显的晶界择优腐蚀,而低碳贝氏体钢没有出现明显的晶界择优腐蚀.钢基体的电化学阻抗谱和极化曲线测量结果显示低碳贝氏体钢具有最高极化电阻和最小腐蚀电流,表明细晶组织的低碳贝氏体钢的初期腐蚀速率低于其他两种钢.     

弹性应力对碳钢在海水环境中腐蚀速率的影响

为了研究船舶与海洋工程结构在载荷和腐蚀环境联合作用下的腐蚀损伤规律,通过电化学测试技术研究了弹性应力对Q235B钢在质量分数为3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位、动电位极化曲线、线性极化电阻和电化学阻抗谱的影响规律;同时,利用接触角测量技术研究了弹性应力对金属在腐蚀介质中界面张力的影响.研究结果表明:随着弹性应力的增大,Q235B钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位明显负移,腐蚀速率显著增大,根据电化学测试结果建立了腐蚀速率与应力关系模型;界面张力与接触角随着应力的增大而显著减小,因此可以利用金属材料在环境介质中的界面张力研究力学-化学效应问题.     

不同CO_2压力下形成的N80钢腐蚀产物膜特征

对N80钢在不同CO2压力下进行高温、高压腐蚀实验,根据失重法计算N80钢的腐蚀速率,利用扫描电镜观察腐蚀产物膜的微观形态,分析腐蚀产物膜的厚度和Ca元素含量,利用电化学阻抗谱和极化曲线法测试了腐蚀产物膜的电化学性能,并对腐蚀产物膜与基体间的剪切强度进行了测试.结果表明,随CO2压力增加,N80钢腐蚀速率增大;腐蚀产物膜晶粒尺寸基本不变,膜中微观缺陷数量逐渐增多;腐蚀产物膜电阻和反应电阻呈逐渐增加的趋势;腐蚀产物膜与N80钢基体结合的剪切强度下降,促进了N80钢的腐蚀.     

使用埋入混凝土内的微型探测器监测钢筋锈蚀

应用埋入混凝土内的微型探测器来监测钢筋锈蚀，通过它测出三种电化学特性值：自然电位，极化电阻和电解质电阻，根据这些电化学特性值可以评价钢筋诱蚀的情况。     

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.     

Q235钢在含硫酸盐还原菌海水中的腐蚀行为

为了更好地揭示微生物腐蚀的机理,文中采用腐蚀电位法、极化曲线法、电化学阻抗法、环境扫描电镜法对低碳钢Q235在灭菌海水、接种硫酸盐还原菌(SRB)的海水中的不同腐蚀行为进行了研究.结果表明:在含有SRB的海水中,低碳钢的自腐蚀电位向负相有较大的偏移,最终在-740 mV左右逐渐稳定;与在灭菌海水中的腐蚀相比,低碳钢在含SRB海水中的腐蚀电流密度变大,极化电阻减小,腐蚀速度加快;经微生物腐蚀后,低碳钢表面出现了大量的腐蚀孔,发生了严重的孔蚀行为.     

Effect of temperature on the passivation behavior of steel rebar

Steel rebar normally forms an oxide or rusty skin before it is embedded into concrete and the passivation properties of this skin will be heavily influenced by temperature. To study the effect of temperature on the passivation properties of steel rebar under different surface conditions, we conducted scanning electron microscopy (SEM) observations and electrochemical measurements, such as measurements of the free corrosion potential and polarization curves of HPB235 steel rebar. These measurements identified three kinds of surfaces: polished, oxide skin, and rusty skin. Our results show that the passivation properties of all the surface types decrease with the increase of temperature. Temperature has the greatest effect on the rusty-skin rebar and least effect on the polished steel rebar, because of cracks and crevices on the mill scale on the steel rebar’s surface. The rusty-skin rebar exhibits the highest corrosion rate because crevice corrosion can accelerate the corrosion of the steel rebar, particularly at high temperature. The results also indicate that the threshold temperatures of passivation for the oxide-skin rebar and the rusty-skin rebar are 37℃ and 20℃, respectively.     

PHC管桩金属端头在土壤模拟液中的腐蚀行为

通过自然浸泡、动电位极化、电化学阻抗谱测量、电偶腐蚀试验研究预应力高强混凝土(PHC)管桩金属端头处端板和主筋在氯盐土、盐碱土、中性草甸土和酸性土模拟液中的腐蚀速率、电化学腐蚀行为以及电偶腐蚀行为.研究结果表明:主筋的耐蚀性能比端板的差,盐渍土中主筋的耐蚀程度差;端板和主筋的阴极过程受氧扩散控制;盐渍土中端板和主筋的锈层不具保护作用;主筋与端板偶接时主筋为阳极,端板为阴极;主筋在酸性土中的电偶腐蚀效应最大,而在草甸土中最小.     

Q235钢在含有硫酸盐还原菌的海水中的腐蚀行为研究

近来,海洋环境中的微生物腐蚀受到广泛的重视。为了更好地理解微生物腐蚀的机理,采用腐蚀电位、极化曲线法、交流阻抗法、扫描电镜法对低碳钢Q235在灭菌海水中、接种硫酸盐还原菌（SRB）的海水中的不同腐蚀行为进行了研究分析. 实验结果表明,在含有SRB的海水中,碳钢的自腐蚀电位有较大的负移,最终达到－740mv左右逐渐稳定,相对在无菌海水中的腐蚀而言,腐蚀电流密度变大,极化电阻减小,加速了低碳钢的腐蚀速度。经微生物腐蚀后,低碳钢表面出现大量的腐蚀孔,发生了严重的孔蚀行为。总的来说低碳钢在海水中有很强的腐蚀性,尤其是在海水中存在SRB的情况下会加速金属的腐蚀速度。