有机阻锈剂对桥梁混凝土性能及钢筋锈蚀的影响

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发布时间：2021-09-04

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有机阻锈剂对桥梁混凝土性能及钢筋锈蚀的影响
张建锋
(西安文理学院，陕西西安710065)
摘要：研究了两种有机阻锈剂(ZX1、ZX2)对混凝土性能的影响，选择ZX1和亚硝酸钙两种阻锈剂，用电化学方法考察了阻锈
剂对钢筋的保护效果。研究表明，有机阻锈剂对桥梁混凝土的性能基本无负面影响，但不同种类阻锈剂的影响规律有所不同；电
化学工作站对钢筋的线性极化测试表明：随着干湿交变循环次数的增加，掺加有机阻锈剂钢筋试件的腐蚀电流密度较小且较稳
定，阻锈剂基本无溶出现象，抗蚀效果明显。
关键词：混凝土；钢筋锈蚀；阻锈剂；电化学方法；腐蚀电流密度
中图分类号：TU528．042．6 文献标志码：A 文章编号：1002—3550(2015)07—0151—04
Efects of organic corrosion Inhibitor In bridge concrete and steel corrosion behavior
ZHANG Jianfeng
(xi，柚University，Xi'an 710065，China)
Abstract：Two organic corrosion inhibitors(ZX1，ZX2)were mixed to explore the influence offresh concrete．Effect of corosion inhib—
itors on the performan ce of concrete were investigated．Then，organic corrosion inhibitor ZX1 an d calcium nitrite were choosen to inves·
tigate the protection efect on rebars．Results show that the appi~cations of organic corrosion inhibitors in bridge concrete proves out to
no negative infl uence，but the regularity depends on their type．Tests demonstrate that corrosion current density of rebars in concrete
mixed with organic corrosion inhibitors is low and relatively stable as the wet an d dry alternation cycles，which proves out that the COrO—
sion resistance property is obvious，an d have no dissolution phenomena．
Key WOrds：concrete；steel corosion；corosion inhibitors；electrochemi cal methods；corrosion current densh
0 引言
混凝土中钢筋腐蚀对桥梁工程服役寿命的影响最
大 J。在碳化及氯离子侵蚀等多重环境下，混凝土中钢
筋脱钝导致腐蚀，混凝土存在一定的安全隐患。钢筋锈蚀
成铁锈后体积增大，膨胀应力相应增大，从而引起钢筋混
凝土保护层的开裂、破损，导致裸露的钢筋锈蚀速率加快，
尤其是在港湾、桥梁等钢筋混凝土结构中。如何阻止混
凝土中钢筋的电化学腐蚀行为，延缓锈蚀速率，已成为全
球关注的问题。因此，阻锈剂在桥梁混凝土中的应用及其
长效性能的评价显得尤为重要。本试验研究有机阻锈
剂对桥梁混凝土性能的影响，探明有机阻锈剂对钢筋阻锈
的作用功效，为阻锈剂的长效性评估以及在桥梁工程上的
应用提供帮助。
1 试验研究
1．1 试验原材料
水泥采用小野田P·II 52．5级水泥；粉煤灰采用沈阳
热电厂Ⅱ级粉煤灰；细集料采用河砂，细度模数2．6，级配
合格；粗集料采用小石、中石；阻锈剂采用江苏博特生产的
有机阻锈剂ZX1、有机阻锈剂ZX2、亚硝酸钙；减水剂采用
收稿日期：2014—10—18
江苏博特生产的高效减水剂，固含量20％；水采用清洁的
民用自来水。
1．2 试验方法
1．2．1 混凝土试验
新拌混凝土性能试验按照GB／T 50080-2002《普通
混凝土拌合物性能试验方法标准》进行，试验内容包括：坍
落度，扩展度，含气量；混凝土力学性能试验按照GB／T
50081-2002(普通混凝土力学性能试验方法标准》进行；
混凝土氯离子渗透试验按照GBfr 50082-2009《普通混
凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》进行。
1．2．2 钢筋试验
采用电化学工作站测试试件的极化电阻和腐蚀电位，
着重考察不同保护层厚度、干湿交变作用下，阻锈剂对钢
筋的保护效果。
(1)试件加速腐蚀条件
养护环境：试件置于标准养护室中，养护7 d。养护室
湿度≥96％，温度(22±2)℃ 。标准养护结束，测试初始极
化电阻及腐蚀电位，结束测试将试件置于3．5％的氯化钠溶
液中浸泡48 h，再干燥48 h(干燥温度设定为6o℃)，96 h
作为一个周期，进行干湿循环试验。
(2)线性极化法
· 151·
试验中采用动电位扫描的方法，相对于开路电位，从
+10 mV到一10 mV。测试时将辅助电极置于水中，甘汞
电极前端浸入水中，试件完全浸没在水中，并置于辅助电
极上。再将三个电极上的导线与恒电位仪上的导线一一对
应连接。静置约1 min，当恒电位仪上的电位数据无波动，
开始测试。
1．2．3 阻锈剂的损耗行为试验
制备水胶比为O．28-0．32的混凝土试件，阻锈剂掺量
为10 ，m 。分别将试件养护至3、7 d后，进行损耗试验。
溶出试验步骤：
(1)试件标准养护至相应龄期，擦去表面水分，放置于
50 cm X30 cm X30 cm的水槽中，每个水槽放置一个试件。
能溶出的阻锈剂浓度。采用紫外可见分光光度计检测浸泡
试件水中的N含量变化以及阻锈剂本身的N含量。
2 混凝土配合比设计
表1表示了C50桥梁索塔混凝土的配合比，第一批
l 、2 、4 、5 四组不掺阻锈剂，第二批1％6 六组掺加阻锈
剂，其中1 、2 、4 、5 掺有机阻锈剂ZX1，3 和6 掺有机阻
锈剂ZX2。
3 结果与讨论
3．1 阻锈剂对桥梁混凝土性能的影响
3．1．1 阻锈剂对新拌桥梁混凝土性能的影响
(1)坍落度
(2)浸泡时定期搅动水槽中的水，以降低试件表面可阻锈剂对索塔混凝土坍落度的影响如图1所示