采用交流阻抗谱检测腐蚀电流密度并判断钢筋腐蚀开始的时间,研究了矿物掺合料和钢筋种类对混凝土中引起钢筋锈 蚀的临界氯离子浓度的影响规律 ,探讨了钢筋腐蚀过程中交流阻抗谱的变化以及矿物掺合料对混凝土渗透性能的影响。研究结 果表明:在固定水胶比和胶凝材料用量的情况下 ,掺入矿物掺合料对临界氯离子浓度有较大的影响 ;细晶粒钢筋试件的临界氯离 子浓度低于同条件下普通碳钢试件的临界氯离子浓度。钢筋在腐蚀过程中阻抗谱的低频区弧线半径逐渐减小 ;掺人矿物掺合料 后,基体的抗渗性能得到很大改善。 关键词:钢筋锈蚀 ;矿物掺合举;细晶粒钢筋 ;交流阻抗谱 中 图分类 号 :TU528.01 文献 标志 码 :A 文章 编号 :1002—3550(2015)12—0013—04 Studyofchloridethreshold levelforcorrosionofsteelin concrete ZHOUHuaxin.ZHANG Ojanqian.UUJianzhong (StateKeyLaboratcryofHighPerformanceCivilEngineeringMaterials,JiangsuSobuteNew MaterialsCo Ltd.,Nanjing210008,China) Abstract:Theinfluenceofmineraladmixtureandtypesofsteelonthethresholdchloridelevelwereinvestigated.Thetimeforsteelde- passivation wasdetermined byelectrochem icalim pedance spec~oscopy.Thechangeoftheelectrochemicalim pedance spectroscopydur— ing corrosionofsteelandtheinfluenceofmineraladmixturesonimperm eabilitywereexamined.Theresultsshow thatforconcrete with constantwater—binderratioandbindercontent,thethresholdchloridelevelsaregreatlyinfluencedbymineraladmixtures.Thechloride threshold levelsofhotrolledbarsoffinegrainsspecimenarelowerthan ordinary carbon stee1.Theradiusesofthelow frequency dom ain graduallydecreaseduringcorosionofstee1.Th eimpermeability ofmortar matrixisimprovedwhenmineraladmixturesareadded. Keywords:steelcorosion;mineraladmixtures;hotroiledbarsoffinegrains;electrochemicai impedancespectroscopychloridethresh— old level 0 引 言一 般情况下 ,处 于混凝土中的钢筋表面都有一层钝化 膜形成 ,且这层钝化 膜在高碱性介 质 中是稳定 的。当环境 中存在的氯化物进入到混凝土 中,特别是当钢筋周 围的氯 化物含量达到引起钢筋锈蚀的临界值时 ,将导致钢筋表面 的钝化膜破坏 ,钢筋 失去保 护而导致锈蚀 ,最终 因钢筋锈 蚀膨胀而引起}昆凝土开裂 。此临界值 即为混凝土的临界氯 离子浓度 。’ 。临界氯离子浓度是钢筋混凝土结构的耐久 性和服役寿命 预测的一个重要 的因素。由于它的取值 受混 凝土成分 、组织及所 处环境等诸多 因素的影响 ,迄今 为止 关于氯离子临界值还没有达成共识 。以总氯离子含量 占胶 体材料的质量分数表示 ,临界氯离 子浓度 范围从 0.17%30 2.5% ¨3-73, 可见上下 限差距较大。因此 ,研究混凝土 中引起 钢筋锈蚀 的临界氯离子浓度 的变化规律对钢 筋混凝 土结 构 的耐久性设计及耐久性检测 、鉴定和维修具有重要 的理 论意义和实用价值 。 基于以上情况 ,本研究采用 电化 学测试 方法 (交流 阻 抗谱 )判断钢筋破钝 的时间 ,研 究矿物掺合料 以及钢筋种 类对临界氯离子浓度 的影 响规律。 1 试 验 1.1 原材料 P·042.5级水泥 ;I级粉煤灰 ;$95矿渣 。原材料化学 成分见表 1。砂为普通黄砂 ,颗粒级配 II区 ,细度模数3.0。 减水剂 的固含量为 20.57%,减水率 25.4%。本试验中使用
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