海洋钢筋混凝土结构内掺型阻锈剂阻锈性能研究

发布时间：2017-11-15 14:30

本文关键词：海洋钢筋混凝土结构内掺型阻锈剂阻锈性能研究

【摘要】：海洋环境下钢筋混凝土结构耐久性不足问题已日趋严重,在提高钢筋混凝土耐久性措施中,如采用特种钢筋、涂层防护、阴极保护、钢筋阻锈剂等,其中应用钢筋阻锈剂得到了人们的普遍认可。虽然单一的无机类阻锈剂、有机类阻锈剂,以及多种组分复配的新型阻锈剂已得到大量的研究,但对不同类型阻锈剂之间的防腐效果和性能评价对比分析相对较少。传统的无机类阻锈剂在环保和高效之间的选择缺乏可靠的依据;复合氨基醇有机阻锈剂的阻锈机理和渗透吸附理论还需进一步研究;在提倡绿色环保的同时,多组分复配的新型阻锈剂的防护效果是否达到要求仍需要进一步研究。因此对不同阻锈剂的防护效果及阻锈机理研究分析具有十分重要意义,不仅为高效、环境友好型阻锈剂的研发提供一定的支持,而且对阻锈剂在实际工程中的筛选和应用具有重要意义。本文选用具有一定代表性的三种阻锈剂:IOCI无机型、OCCI有机型、MuCI混合型商用阻锈剂。首先进行毛细吸水试验、氯离子电迁移试验(RCM)及XRD水化产物分析试验研究了阻锈剂对混凝土密实性影响;然后采用干湿循环、半电池电位试验研究了阻锈剂对砂浆试块中钢筋的阻锈性能;进行失重和扫描电镜测试分析了阻锈剂的阻锈效率及在碳钢表面的成膜性能;通过电化学试验探讨了阻锈剂在碳钢电极表面的吸附-脱附过程及阻锈机理。通过以上试验研究,本文得出以下几方面结论:(1)三种阻锈剂在一定程度上均可促进水化,改善混凝土密实性,提高抗氯离子渗透性能。试验结果表明,在提高混凝土抗氯离子渗透性能方面:OCCI有机阻锈剂优于IOCI无机阻锈剂优于MuCI混合型阻锈剂。(2)干湿循环试验及半电池电位试验结果表明,内掺阻锈剂可有效降低砂浆试块中钢筋的锈蚀速率,阻锈效率分别为:OCCI有机阻锈剂为91.8%、IOCI无机阻锈剂为83.6%、MuCI混合阻锈剂为80.6%。阻锈剂的添加提高了砂浆中钢筋的腐蚀电位,使得钢筋不易发生锈蚀从而有效的延长了钢筋发生锈蚀的时间。(3)扫描电镜及失重试验结果显示,在混凝土模拟液中IOCI阻锈剂可在碳钢表面氧化形成钝化膜,OCCI阻锈剂可物理吸附成膜,而MuCI混合型阻锈剂通过两种途径共同发挥作用形成保护膜,膜层有效抑制氯离子侵蚀,OCCI阻锈剂成膜完整性和致密性最佳。阻锈剂在混凝土模拟液中的阻锈效率随掺量的增加而提升,在0.5%的低添加量的情况下,未出现加速腐蚀现象。(4)电化学交流阻抗谱及极化曲线测试结果表明,阻锈剂的应用使得膜电阻及电荷转移电阻增大,膜电容及双电层电容减小,有效降低了电子电荷的转移速率进而降低了腐蚀电化学阴、阳极反应的过程。阻锈剂减少了碳钢电极的腐蚀电流密度,提高了碳钢电极的腐蚀电位和击穿电位,提高了氯离子临界浓度值。
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528.042.6

【参考文献】

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