水泥基材料离子侵蚀过程电化学阻抗谱研究

发布时间：2018-05-05 00:10

本文选题：氯离子侵蚀 + 电化学阻抗谱　；参考：《深圳大学》2016年硕士论文

【摘要】：水泥基材料及混凝土是建筑行业中应用最广泛的材料。它的强度和耐久性是影响结构质量和寿命的最重要因素。水泥、混凝土结构在其服役阶段常常受到有害离子的侵蚀,如:碳化侵蚀、氯离子侵蚀和硫酸根离子侵蚀等。有害离子侵蚀对材料产生的物理化学反应,与材料的内部微观结构和性能有密切关系。因此,研究水泥基材料的离子侵蚀过程很有必要。之前有许多宏观的测试方法都有所不足,比如:需要破坏原结构、测试周期过长、易受外界因素影响及存在极化问题等等。这时,电化学阻抗谱方法的出现很好地弥补了这些缺陷。电化学阻抗谱方法能够从微观角度出发,反映出水泥基材料的内部结构和性能。同时,离子侵蚀过程是随着时间变化的复杂物理化学过程,阻抗谱还能反映其侵蚀过程的反应机理及动态性质。而且,阻抗谱方法有不需破坏试件、测量周期较短、操作简便、不易受外界因素影响等优点。因此,电化学阻抗谱方法成为了研究水泥基材料的结构性能的新工具。本文在电化学阻抗谱理论的基础上,对水泥基材料的离子侵蚀过程进行了分析研究,提出研究材料离子侵蚀过程的新模型及证明其吻合性,发现了复数阻抗曲线、阻抗参数、氯离子侵蚀深度随时间变化的规律,深入研究阻抗参数与氯离子侵蚀深度之间的函数关系。(1)通过对比研究以往的电化学阻抗谱经典模型,考虑到水泥基材料内部电极效应、Warburg阻抗效应和多相界面特征及其效应,提出适用于水泥基材料的电化学阻抗谱新模型RS(Q1(Rct1W1))(Q2(Rct2W2))并验证其吻合性。(2)通过实验,测出水泥净浆在氯离子侵蚀过程中,电化学阻抗谱图随时间变化的规律,不同水灰比影响阻抗谱图及材料内部微观结构的情况,表示离子传递过程的参数Rct1及氯离子侵蚀深度随时间变化的情况,参数Rct1与氯离子侵蚀深度之间的函数关系,并由此关系已知Rct1值预测出后期氯离子侵蚀深度。(3)通过实验,测出掺和料水泥氯离子侵蚀过程中,电化学阻抗谱图随时间变化的规律,不同掺合料影响阻抗谱图及材料内部微观结构的情况,参数Rct1与氯离子侵蚀深度之间的函数关系,并由此关系已知Rct1值预测出后期氯离子侵蚀深度。
[Abstract]:The electrochemical impedance spectroscopy ( EIS ) is a new tool for studying the structure and properties of cement - based materials . The electrochemical impedance spectroscopy is a new tool for studying the structure and properties of cement - based materials . ( 3 ) In the process of chloride ion attack , the relationship between the parameters Rct1 and the depth of chloride ion attack and the relationship between the parameters Rct1 and the depth of chloride ion attack were measured .

【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528

【参考文献】