海工混凝土中鋼筋宏電池腐蝕防護(hù)技術(shù)

海工混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋宏電池腐蝕防護(hù)技術(shù)及其效果評價2018年12月03日

曹忠露中交一航局科技研發(fā)項目編號：2016-9-311研究背景、目的和意義腐蝕機(jī)理--氯離子誘導(dǎo)21研究背景、目的和意義腐蝕分類微電池腐蝕宏電池腐蝕交互共存腐蝕均勻分開相距較遠(yuǎn)腐蝕不均勻31研究背景、目的和意義鋼筋種類、表面狀態(tài)、涂層阻銹劑（亞硝酸離子）

再堿化技術(shù)、陰極保護(hù)降低氯離子的滲透速率增加氯離子的臨界值降低氯離子含量水膠比,膠材用量,涂料礦物摻和料(FA,GGBS,LS)電化學(xué)脫鹽技術(shù),保護(hù)層腐蝕防護(hù)技術(shù)41研究背景、目的和意義半電池電位

Ecorr腐蝕電流密度

icorr=B/Rp腐蝕評價方法52宏電池腐蝕機(jī)理和評價方法宏電池腐蝕模型62宏電池腐蝕機(jī)理和評價方法斷開連接微電池腐蝕宏電池腐蝕C:

陰極A:陽極陰極/陽極面積比為172宏電池腐蝕機(jī)理和評價方法斷開連接ΔEcorr1=/Emi-c-Emi-a/ΔEcorr4=/Ema-c-Ema-a/ΔEcorr2=/Emi-c-Ema-c/ΔEcorr3=/Ema-a-Emi-a/ΔEcorr1=ΔEcorr2+ΔEcorr3+ΔEcorr4宏電池腐蝕電位差定義82宏電池腐蝕機(jī)理和評價方法陰極極化比率陽極極化比率混凝土極化比率PRsteel-c=ΔEcorr2/ΔEcorr1PRsteel-a=ΔEcorr3/ΔEcorr1PRcon=ΔEcorr4/ΔEcorr1PRsteel-c+PRsteel-a+PRcon=1宏電池極化比率定義92宏電池腐蝕機(jī)理和評價方法PRsteel-c≥60%PRsteel-a≤30%PRcon<10%PRsteel-c≤30%PRsteel-a≥60%PRcon<10%30%<PRsteel-c<60%30%<PRsteel-a<60%PRcon<40%PRsteel-c≤30%PRsteel-a≤30%PRcon≥40%102宏電池腐蝕機(jī)理和評價方法宏電池極化斜率定義βma-c=ΔEcorr2/[log(imi-c)-log(ima-c)]βma-a=ΔEcorr3/[log(ima-a)-log(imi-a)]112宏電池腐蝕機(jī)理和評價方法主要研究內(nèi)容陰陽極氯離子含量的影響鋼筋初始表面狀態(tài)的影響亞硝酸阻銹劑的影響123陰陽極氯離子含量的影響測量

Emi-c

、imi-c、Emi-a、imi-a、

Ema-c

、Ema-a

、ima=ima-c=ima-a133陰陽極氯離子含量的影響143陰陽極氯離子含量的對宏電池電流密度影響153陰陽極氯離子含量對宏電池極化比率的影響PRsteel-c=ΔEcorr2/ΔEcorr1PRsteel-a=ΔEcorr3/ΔEcorr1PRcon=ΔEcorr4/ΔEcorr1PRsteel-c=ΔEcorr2/ΔEcorr1PRsteel-a=ΔEcorr3/ΔEcorr1PRcon=ΔEcorr4/ΔEcorr1163陰陽極氯離子含量對宏電池極化斜率的影響174鋼筋初始表面狀態(tài)的影響普通水銹蝕，黃棕色，銹蝕度8.3mg/cm2的海水銹蝕，棕黑色，銹蝕度42.0mg/cm2原氧化皮拋光表面原氧化皮破損處的裸露鋼筋對腐蝕有何影響？銹蝕表面在堿性環(huán)境下，腐蝕能否得到抑制？銹蝕表面在氯離子作用下，是否能加速腐蝕？184鋼筋初始表面狀態(tài)的影響組合.A側(cè)陰極B側(cè)陽極組合A側(cè)陰極B側(cè)陽極B側(cè)鋼筋表面狀態(tài)1-1P70-0-13P70-0-141-2P70-0-15P70-0-16全裸拋光（P）2-1P70-0-29P70-3-212-2P70-0-30P70-3-223-1P70-0-31SC70-0-13-2P70-0-32SC70-0-2原氧化皮（SC）4-1P70-0-37SC70-3-14-2P70-0-38SC70-3-25-1P70-0-33RW70-0-15-2P70-0-34RW70-0-2普通水銹蝕（RW）6-1P70-0-39RW70-3-16-2P70-0-40RW70-3-27-1P70-0-35RS70-0-17-2P70-0-36RS70-0-2海水銹蝕（RS）8-1P70-0-41RS70-3-18-2P70-0-42RS70-3-2194鋼筋初始表面狀態(tài)對腐蝕電位的影響204鋼筋三初始三表面三狀態(tài)對微電三池電流三密度的影響214鋼筋三初始三表面狀態(tài)三對宏電三池電三流密三度的影三響225亞硝三酸阻三銹劑三的影響235亞硝三酸阻三銹劑三的影三響CaseNo陰極Cathode陽極Anode循環(huán)類型和次數(shù)亞硝酸離子作用部位1~56~78~910~1415~22N1P70-0-27P70-3-19DRST陽極AnodeN2P70-0-28P70-3-20DPQRS陽極AnodeN3P70-6-1P70-6-2DU陰極Cathode亞硝三酸離三子濃度、作三用部三位和三分布三不均三勻性對宏電三池腐三蝕的三影響245亞硝三酸阻三銹劑三的影三響作用三于陽三極鋼三筋255亞硝三酸阻三銹劑三的影三響作用三于陽三極鋼三筋265亞硝三酸阻三銹劑三的影三響作用三于陰三極鋼三筋277結(jié)論及創(chuàng)三新點(diǎn)當(dāng)陰三極氯三離子三含量三恒定三時，三陽極三氯離三子含三量的三增加三能夠三增大三鋼筋三間宏三電池三電位三差，三降低三陽極三鋼筋三的微三電池三極化三阻抗三和宏三電池三極化三阻抗三，進(jìn)三而導(dǎo)三致宏三電池三電流三的增三大。三較高三的陽三極氯三離子三含量三能夠三引起三陰極三鋼筋三宏電三池極三化比三率的三增大三，陽三極鋼三筋宏三電池三極化三比率三的降三低和三砂漿三阻抗三宏電三池極三化比三率的三降低三，進(jìn)三而使三宏電三池腐三蝕更三加由三陰極三控制三。故三在現(xiàn)三役的三混凝三土結(jié)三構(gòu)中三，由三于大三陰極三區(qū)和三小陽三極區(qū)三的普三遍存三在，三較高三的陽三極氯三離子三含量三能夠三加速三鋼筋三的宏三電池三腐蝕三。陰極三氯離三子含三量對三宏電三池腐三蝕的三影響三要比三陽極三氯離三子含三量對三宏電三池腐三蝕的三影響三更加三復(fù)雜三。陰三極氯三離子三含量三較高三的組三合，三其宏三電池三電流三密度三有可三能高三于或三低于三陰極三氯離三子含三量較三低的三組合三的宏三電池三電流三密度三，主三要取三決于三宏電三池電三位差三的大三小、三陰極三鋼筋三極化三阻抗三的大三小和三陽極三鋼筋三極化三阻抗三的大三小。三較高三的陰三極氯三離子三含量三能夠三增加三陰極三鋼筋三的陰三極反三應(yīng)速三率，三引起三陽極三鋼筋三宏電三池極三化比三率的三顯著三增大三和陰三極鋼三筋極三化比三率的三顯著三降低三，進(jìn)三而使三宏電三池腐三蝕的三控制三模式三從陰三極控三制轉(zhuǎn)三變?yōu)槿旌先刂迫蜿柸龢O控三制。287結(jié)論及創(chuàng)三新點(diǎn)與原三氧化三皮表三面相三比，三銹蝕三表面三鋼筋三的微三電池三腐蝕三電流三密度三較大三且隨三著初三始銹三蝕程三度的三增加三而增大，但銹蝕表面三的宏電池腐蝕三電流三密度較小且隨著三初始三銹蝕三程度三的增三加而減低。原氧三化皮表面雖然能夠消弱三鋼筋三的微三電池三腐蝕三，但三對其三宏電三池腐三蝕有三不利三的影三響。亞硝三酸離三子濃三度對三宏電三池腐三蝕的三影響三較大三。在三亞硝三酸離三子滲三透擴(kuò)三散的三早期三階段三，或三初始三亞硝三酸離三子濃三度較三低時三，不三充足三的亞三硝酸三離子三能夠三加速三陽極三鋼筋三的腐三蝕而三非降三低，三并且三陽極三鋼筋三的腐三蝕速三度達(dá)三到最三大時三所需三的時三間極三大程三度上三依賴三于亞三硝酸三離子三的初三始濃三度。三隨著三陽極三鋼筋三表面三亞硝三酸離三子濃三度的三逐漸三累積三和增三加，三亞硝三酸離三子抑三制鋼三筋腐三蝕的三能力三逐漸三增強(qiáng)三。陽三極鋼三筋表三面最三終亞三硝酸三離子三濃度三越高三，對三鋼筋三微電三池和三宏電三池腐三蝕的三抑制三效果三越顯三著。297結(jié)論及創(chuàng)三新點(diǎn)在宏三電池三腐蝕三狀態(tài)三下，三混凝三土結(jié)三構(gòu)中三亞硝三酸離三子的三不均三勻性三對鋼三筋宏三電池三腐蝕三的影三響很三大。三當(dāng)亞三硝酸離子三作用于處三于腐三蝕狀三態(tài)的三陽極三鋼筋三時，三能夠三增加三陽極三鋼筋三的極三化阻三抗，三減少三陰陽三極鋼三筋間三的宏三電池三腐蝕三電位三差，三降低三宏電三池腐三蝕電三流，三從而三有效三的抑三制宏三電池三腐蝕三。當(dāng)亞硝三酸離三子主三要作三用于三處于三腐蝕三狀態(tài)三的陰三極鋼三筋時三，雖三然在三微電三池狀三態(tài)下三，陰三極鋼三筋的三腐蝕三電位三被較三大的三提高三，亞三硝酸三離子三的阻三銹效三果能三夠得三以確三認(rèn)，三但是三在宏三電池三狀態(tài)三下，三由于三陰陽三極鋼三筋間三的宏三電池三極化三作用三，陰三極鋼三筋的三宏電三池腐三蝕電三位并三未提三高，三很難三對亞三硝酸三離子三的阻三銹效三果做三出判三定。三此外三，陰三陽極三鋼筋三間的三宏電三池電三位差三的增三大易三使宏三電池三腐蝕三電流三呈增三加趨三勢，三從而三存在三