模拟碳化混凝土孔隙液中几种有机缓蚀剂对碳钢的缓蚀作用

发布时间：2021-01-11 05:24

　　钢筋混凝土结构是当代社会应用最广泛的工程建筑结构,其耐久性主要受到结构中加强钢筋腐蚀的影响。由于环境的劣化导致的混凝土体系的碳化或氯离子的侵入均会加速钢筋的腐蚀过程,从而造成钢筋混凝土结构加速失效。由于现今大气环境酸化以及新型混凝土的应用,混凝土体系的碳化问题成为了亟待解决的问题。在众多防腐蚀手段中,添加缓蚀剂是钢筋混凝土体系中最常用的高效预防钢筋腐蚀的手段。传统缓蚀剂如铬基缓蚀剂或亚硝酸盐缓蚀剂等,因为对环境以及人体具有危害而逐渐被停止使用。研究新型绿色高效缓蚀剂成为了众多学者关注的问题,尤其是寻找混凝土体系中对钢筋的均匀腐蚀和局部腐蚀均有作用的新型缓蚀剂。本文通过电化学方法评价了几种新型有机缓蚀剂在碳化混凝土环境中对碳钢腐蚀的抑制效果,同时采用表面分析技术对有机缓蚀剂的作用机制进行了探索与研究。对比研究了碳化条件下Q235碳钢和304不锈钢的腐蚀行为。在无氯离子的条件下,两种材料的耐蚀性无明显差别。当氯离子和碳化作用同时作用于碳钢时,其耐蚀性相对于不锈钢有显著下降,而304不锈钢基本无变化。混凝土的碳化会导致两种钢材表面形成的钝化膜中Fe3+/Fe2+比值的下降,从而致使钝化膜稳定... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：157 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１混凝土中钢筋钝化膜状态的影响因素［２］??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｆａｃｔｏｒｓ?ｗｈｉｃｈ?ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｐａｓｓｉｖｅ?ｓｔａ?

生，尤其是氯离子。氯离子是一种强酸根离??子，多数金属的阳离子的氯盐具有较高的可溶性。因此，在含氯环境中有氧化剂（〇２）??的存在对材料具有极大的危害，同时能促进局部腐蚀的发生。孔蚀通常是由于氯离子??穿透基体表面保护性氧化膜层引发，这些活性点就是孔蚀的萌发区域。选择性溶解是??引发孔蚀的另一种方法，尤其是一种成分的溶解过程明显快于基体中其他成分的溶解??［３］。Ａｂ〇〇ｄ［４］认为孔蚀的发展过程是通过其自催化过程发展的，一旦孔蚀开始增长，??孔蚀的局部环境能够进一步促进蚀孔的增长。图１－２展示了孔蚀发生过程中阴极和阳??极的电化学反应过程，反应式如下：??阳极：Ｍｅ—＞Ｍｅｎ＋＋ｎｅ－?（式?１?－１）??阴极：〇２＋２Ｈ２０＋４ｅ－－＞４０Ｈ—?（式卜２）??图１－２中金属基体与含氧的氯化钠溶液接触后发生孔蚀，当在蚀孔周围金属表面??发生氧的还原反应时，蚀孔内部金属快速溶解；当局部腐蚀环境中的阴极反应物逐渐??耗尽（如：氧），会导致蚀孔外部表面的阴极反应加剧；蚀孔内部的酸性含氯溶液能够??使多数金属发生腐蚀，促进孔蚀的形核，同时会抑制再纯化过程的发生。??Ａ?Ｔ〇ｐ?厂、?Ａ??１?■：?????图１－２孔蚀的自催化发展过程丨２，４］??Ｆｉｇ．?１－２?Ａｕｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ?ｉｎ?ａ?ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ?ｐｉｔ?［２，４］，??２??

图１－３铁的Ｅｖａｎｓ图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｈｅ?Ｅｖａｎｓ?ｆｉｇｕｒｅ?ｏｆ?ｉｒｏｎ．??

【参考文献】：
期刊论文
[1]用丝束电极研究模拟碳化混凝土孔隙液中缓蚀剂对碳钢局部腐蚀的抑制行为[J]. 董泽华,石维,郭兴蓬.  物理化学学报. 2011(01)
[2]环丙沙星、诺氟沙星、氧氟沙星在1 mol·L-1 HCl中对碳钢的缓蚀性能及机理研究（英文）[J]. 庞雪辉,冉祥滨,匡飞,解建东,侯保荣.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2010(02)
[3]钼酸盐和钨酸盐在HCl中对冷轧钢的缓蚀作用[J]. 白玮,李向红,木冠南,屈庆.  清洗世界. 2006(05)
[4]钼酸盐缓蚀剂在自来水中的缓蚀机理研究[J]. 龚洵洁,李宇春,彭珂如,谢学军.  腐蚀科学与防护技术. 2001(04)



本文编号：2970176