醇胺类迁移型阻锈剂对海洋钢筋混凝土的防腐蚀机理

发布时间：2020-06-29 06:38

【摘要】：针对海洋钢筋混凝土结构的腐蚀防护与修复问题,本文主要研究了醇胺类迁移型阻锈剂(MCI)对海洋钢筋混凝土的防腐蚀性能和机理。利用混凝土耐久性试验、化学分析和电化学分析等实验方法,分析了醇胺类MCI对混凝土本体耐久性的作用机理、MCI在混凝土中的传输性能和机理,以及MCI对钢筋的防腐蚀作用机理;通过电化学实验和量子化学计算方法,研究了5种含氨基、羟基的简单醇胺类化合物对钢筋的阻锈性能、机理与分子结构的相关性。醇胺类MCI通过改善混凝土微观孔结构,提升混凝土抗碳化、抗水渗透、抗氯离子渗透等性能,从而提升混凝土耐久性。醇胺类MCI中磷酸盐、偏硅酸盐类组分与钙盐发生反应,在孔隙内吸附沉积,细化、堵塞孔隙,将多害孔和有害孔向少害孔和无害孔转变,降低最可几孔径和总孔隙率;同时硅烷类憎水组分起防水密封作用,各组分共同作用改善混凝土的耐久性。在自然条件下,醇胺类MCI在混凝土中以毛细吸收和扩散的方式传输;在外加电场作用下,MCI中带正电组分以电迁移方式传输。从阻锈剂含量和渗透深度测试分析可知,外加电场大大加速了MCI的传输速度,因此可以选用合理电场,在排出氯盐的同时,加速醇胺类MCI向混凝土内部迁移,对海洋钢筋混凝土起双重防护和修复作用。在混凝土模拟孔溶液中,醇胺类MCI对钢筋具备良好的阻锈作用,其阻锈机理是通过在钢筋表面吸附并参与钝化膜的形成,增加了膜电阻和电化学反应的电荷转移电阻,降低了维钝电流密度,提高了击穿电位。所选的5种简单醇胺类化合物的阻锈性能与其分子结构、-OH、-NH2等作用基团有关,-NH2比-OH更有利于提高化合物对碳钢的阻锈性能,分子构型对阻锈性能也有一定影响。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P755.3
【图文】：

2图 1.1 国外部分钢筋混凝土设施腐蚀状况Fig 1.1 Corrosion status of reinforced concrete facilities abroad在加拿大，钢筋混凝土的腐蚀也已成为一个很严重的问题，桥梁的腐蚀防护

结果表明，钢筋锈蚀、混凝土开裂、混凝土耐久性不足等问题普遍内部分钢筋混凝土设施腐蚀状况如图 1.2 所示，混凝土层剥落，钢筋锈在，这严重影响设施的正常使用，存在严重的耐久性和安全性问题。

【参考文献】

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本文编号：2733550