鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕過程的電化學阻抗特性.pdf

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生過早腐蝕破壞的最主要原因是鋼筋在混凝土中發(fā)生腐蝕失效，這一腐蝕過程不僅會造成巨大的經(jīng)濟損失、而且會給人民的人身和財產(chǎn)帶來重大的安全隱患。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有一定的復雜性，隨著腐蝕電化學研究的不斷發(fā)展，開路電位監(jiān)測、極化曲線和電化學噪聲等傳統(tǒng)腐蝕電化學測量技術(shù)已經(jīng)不能滿足對復雜腐蝕體系進行監(jiān)測和研究的需要。電化學阻抗測量技術(shù)是近些年來逐漸發(fā)展起來的一種無損、快速和便捷的腐蝕電化學測量手段和方法，測量鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕

2、過程的電化學阻抗譜，對研究鋼筋的腐蝕過程具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。本論文主要研究了Q235碳鋼在模擬混凝土孔隙液中的腐蝕電化學行為和不同腐蝕階段的電化學阻抗特征。
　　研究了Q235碳鋼在不同pH值、不同Cl-濃度的模擬混凝土孔隙液中的腐蝕電化學行為。模擬混凝土孔隙液中pH值和Cl-濃度的變化都會顯著影響Q235碳鋼的腐蝕電化學行為，在所研究pH=12、pH=11和pH=10的模擬混凝土孔隙液中，每個pH值下都存在一個Q235

3、碳鋼腐蝕電化學行為發(fā)生明顯轉(zhuǎn)折的Cl-濃度，在pH=12時此轉(zhuǎn)折Cl-濃度為0.05 mol/L，在pH=11和pH=10時此轉(zhuǎn)折Cl-濃度為0.01 mol/L；當模擬混凝土孔隙液的pH值一定時，隨著溶液中Cl-濃度的增大，Q235碳鋼表面鈍化膜的劣化程度越來越嚴重、對碳鋼基體的保護作用也越來越弱，碳鋼的均勻腐蝕敏感性和局部腐蝕明感性都逐漸上升；當模擬混凝土孔隙液的Cl-濃度一定時，隨著溶液pH的增大，Q235碳鋼表面鈍化膜可以更加穩(wěn)

4、定地存在、對碳鋼基體的保護作用也越來越強，碳鋼的均勻腐蝕敏感性和局部腐蝕敏感性都逐漸下降。
　　研究了Q235碳鋼在模擬混凝土孔隙液中不同腐蝕階段的電化學阻抗特征。Q235碳鋼在模擬混凝土孔隙液中的腐蝕過程可以分為四個階段：鈍化穩(wěn)定階段、腐蝕萌生階段、腐蝕穩(wěn)定階段和腐蝕惡化階段。在鈍化穩(wěn)定階段，碳鋼的電化學阻抗譜表現(xiàn)出一個時間常數(shù)的特征、有一個半徑很大的容抗弧組成；在腐蝕萌生階段，碳鋼的電化學阻抗譜表現(xiàn)出兩個時間常數(shù)的特征、有高頻

5、下的容抗弧和低頻下的容抗弧組成；在腐蝕穩(wěn)定階段，碳鋼的電化學阻抗譜表現(xiàn)出三個時間常數(shù)的特征、有高頻下的容抗弧和低頻下的“擴散尾”組成；在腐蝕惡化階段，碳鋼的電化學阻抗譜上出現(xiàn)了感抗弧。在模擬混凝土孔隙液中隨著浸泡時間的延長，在鈍化穩(wěn)定階段，鈍化膜電阻逐漸增大、鈍化膜電容逐漸減小，碳鋼的腐蝕速度逐漸減??；在腐蝕萌生階段，鈍化膜電阻開始減小、鈍化膜電容開始增大、電荷轉(zhuǎn)移電阻逐漸減小，碳鋼的腐蝕速度開始增大；在腐蝕穩(wěn)定階段，鈍化膜電阻、鈍化膜