模擬碳化混凝土孔隙液中幾種有機(jī)緩蝕劑對(duì)碳鋼的緩蝕作用
發(fā)布時(shí)間:2021-01-11 05:24
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)代社會(huì)應(yīng)用最廣泛的工程建筑結(jié)構(gòu),其耐久性主要受到結(jié)構(gòu)中加強(qiáng)鋼筋腐蝕的影響。由于環(huán)境的劣化導(dǎo)致的混凝土體系的碳化或氯離子的侵入均會(huì)加速鋼筋的腐蝕過(guò)程,從而造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加速失效。由于現(xiàn)今大氣環(huán)境酸化以及新型混凝土的應(yīng)用,混凝土體系的碳化問(wèn)題成為了亟待解決的問(wèn)題。在眾多防腐蝕手段中,添加緩蝕劑是鋼筋混凝土體系中最常用的高效預(yù)防鋼筋腐蝕的手段。傳統(tǒng)緩蝕劑如鉻基緩蝕劑或亞硝酸鹽緩蝕劑等,因?yàn)閷?duì)環(huán)境以及人體具有危害而逐漸被停止使用。研究新型綠色高效緩蝕劑成為了眾多學(xué)者關(guān)注的問(wèn)題,尤其是尋找混凝土體系中對(duì)鋼筋的均勻腐蝕和局部腐蝕均有作用的新型緩蝕劑。本文通過(guò)電化學(xué)方法評(píng)價(jià)了幾種新型有機(jī)緩蝕劑在碳化混凝土環(huán)境中對(duì)碳鋼腐蝕的抑制效果,同時(shí)采用表面分析技術(shù)對(duì)有機(jī)緩蝕劑的作用機(jī)制進(jìn)行了探索與研究。對(duì)比研究了碳化條件下Q235碳鋼和304不銹鋼的腐蝕行為。在無(wú)氯離子的條件下,兩種材料的耐蝕性無(wú)明顯差別。當(dāng)氯離子和碳化作用同時(shí)作用于碳鋼時(shí),其耐蝕性相對(duì)于不銹鋼有顯著下降,而304不銹鋼基本無(wú)變化;炷恋奶蓟瘯(huì)導(dǎo)致兩種鋼材表面形成的鈍化膜中Fe3+/Fe2+比值的下降,從而致使鈍化膜穩(wěn)定...
【文章來(lái)源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:157 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1混凝土中鋼筋鈍化膜狀態(tài)的影響因素[2]??Fig.?1-1?Schematic?of?factors?which?influence?on?the?passive?sta?
生,尤其是氯離子。氯離子是一種強(qiáng)酸根離??子,多數(shù)金屬的陽(yáng)離子的氯鹽具有較高的可溶性。因此,在含氯環(huán)境中有氧化劑(〇2)??的存在對(duì)材料具有極大的危害,同時(shí)能促進(jìn)局部腐蝕的發(fā)生?孜g通常是由于氯離子??穿透基體表面保護(hù)性氧化膜層引發(fā),這些活性點(diǎn)就是孔蝕的萌發(fā)區(qū)域。選擇性溶解是??引發(fā)孔蝕的另一種方法,尤其是一種成分的溶解過(guò)程明顯快于基體中其他成分的溶解??[3]。Ab〇〇d[4]認(rèn)為孔蝕的發(fā)展過(guò)程是通過(guò)其自催化過(guò)程發(fā)展的,一旦孔蝕開(kāi)始增長(zhǎng),??孔蝕的局部環(huán)境能夠進(jìn)一步促進(jìn)蝕孔的增長(zhǎng)。圖1-2展示了孔蝕發(fā)生過(guò)程中陰極和陽(yáng)??極的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,反應(yīng)式如下:??陽(yáng)極:Me—>Men++ne-?(式?1?-1)??陰極:〇2+2H20+4e-->40H—?(式卜2)??圖1-2中金屬基體與含氧的氯化鈉溶液接觸后發(fā)生孔蝕,當(dāng)在蝕孔周?chē)饘俦砻??發(fā)生氧的還原反應(yīng)時(shí),蝕孔內(nèi)部金屬快速溶解;當(dāng)局部腐蝕環(huán)境中的陰極反應(yīng)物逐漸??耗盡(如:氧),會(huì)導(dǎo)致蝕孔外部表面的陰極反應(yīng)加;蝕孔內(nèi)部的酸性含氯溶液能夠??使多數(shù)金屬發(fā)生腐蝕,促進(jìn)孔蝕的形核,同時(shí)會(huì)抑制再純化過(guò)程的發(fā)生。??A?T〇p?廠、?A??1?■:?????圖1-2孔蝕的自催化發(fā)展過(guò)程丨2,4]??Fig.?1-2?Autocatalytic?process?occurring?in?a?corrosion?pit?[2,4],??2??
圖1-3鐵的Evans圖??Fig.?1-3?The?Evans?figure?of?iron.??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用絲束電極研究模擬碳化混凝土孔隙液中緩蝕劑對(duì)碳鋼局部腐蝕的抑制行為[J]. 董澤華,石維,郭興蓬. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
[2]環(huán)丙沙星、諾氟沙星、氧氟沙星在1 mol·L-1 HCl中對(duì)碳鋼的緩蝕性能及機(jī)理研究(英文)[J]. 龐雪輝,冉祥濱,匡飛,解建東,侯保榮. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2010(02)
[3]鉬酸鹽和鎢酸鹽在HCl中對(duì)冷軋鋼的緩蝕作用[J]. 白瑋,李向紅,木冠南,屈慶. 清洗世界. 2006(05)
[4]鉬酸鹽緩蝕劑在自來(lái)水中的緩蝕機(jī)理研究[J]. 龔洵潔,李宇春,彭珂如,謝學(xué)軍. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2001(04)
本文編號(hào):2970176
【文章來(lái)源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:157 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1混凝土中鋼筋鈍化膜狀態(tài)的影響因素[2]??Fig.?1-1?Schematic?of?factors?which?influence?on?the?passive?sta?
生,尤其是氯離子。氯離子是一種強(qiáng)酸根離??子,多數(shù)金屬的陽(yáng)離子的氯鹽具有較高的可溶性。因此,在含氯環(huán)境中有氧化劑(〇2)??的存在對(duì)材料具有極大的危害,同時(shí)能促進(jìn)局部腐蝕的發(fā)生?孜g通常是由于氯離子??穿透基體表面保護(hù)性氧化膜層引發(fā),這些活性點(diǎn)就是孔蝕的萌發(fā)區(qū)域。選擇性溶解是??引發(fā)孔蝕的另一種方法,尤其是一種成分的溶解過(guò)程明顯快于基體中其他成分的溶解??[3]。Ab〇〇d[4]認(rèn)為孔蝕的發(fā)展過(guò)程是通過(guò)其自催化過(guò)程發(fā)展的,一旦孔蝕開(kāi)始增長(zhǎng),??孔蝕的局部環(huán)境能夠進(jìn)一步促進(jìn)蝕孔的增長(zhǎng)。圖1-2展示了孔蝕發(fā)生過(guò)程中陰極和陽(yáng)??極的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,反應(yīng)式如下:??陽(yáng)極:Me—>Men++ne-?(式?1?-1)??陰極:〇2+2H20+4e-->40H—?(式卜2)??圖1-2中金屬基體與含氧的氯化鈉溶液接觸后發(fā)生孔蝕,當(dāng)在蝕孔周?chē)饘俦砻??發(fā)生氧的還原反應(yīng)時(shí),蝕孔內(nèi)部金屬快速溶解;當(dāng)局部腐蝕環(huán)境中的陰極反應(yīng)物逐漸??耗盡(如:氧),會(huì)導(dǎo)致蝕孔外部表面的陰極反應(yīng)加;蝕孔內(nèi)部的酸性含氯溶液能夠??使多數(shù)金屬發(fā)生腐蝕,促進(jìn)孔蝕的形核,同時(shí)會(huì)抑制再純化過(guò)程的發(fā)生。??A?T〇p?廠、?A??1?■:?????圖1-2孔蝕的自催化發(fā)展過(guò)程丨2,4]??Fig.?1-2?Autocatalytic?process?occurring?in?a?corrosion?pit?[2,4],??2??
圖1-3鐵的Evans圖??Fig.?1-3?The?Evans?figure?of?iron.??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]用絲束電極研究模擬碳化混凝土孔隙液中緩蝕劑對(duì)碳鋼局部腐蝕的抑制行為[J]. 董澤華,石維,郭興蓬. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
[2]環(huán)丙沙星、諾氟沙星、氧氟沙星在1 mol·L-1 HCl中對(duì)碳鋼的緩蝕性能及機(jī)理研究(英文)[J]. 龐雪輝,冉祥濱,匡飛,解建東,侯保榮. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2010(02)
[3]鉬酸鹽和鎢酸鹽在HCl中對(duì)冷軋鋼的緩蝕作用[J]. 白瑋,李向紅,木冠南,屈慶. 清洗世界. 2006(05)
[4]鉬酸鹽緩蝕劑在自來(lái)水中的緩蝕機(jī)理研究[J]. 龔洵潔,李宇春,彭珂如,謝學(xué)軍. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2001(04)
本文編號(hào):2970176
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