海工混凝土中钢筋宏电池腐蚀防护技术

海工混凝土结构中钢筋宏电池腐蚀防护技术及其效果评价2018年12月03日

曹忠露中交一航局科技研发项目编号：2016-9-311研究背景、目的和意义腐蚀机理--氯离子诱导21研究背景、目的和意义腐蚀分类微电池腐蚀宏电池腐蚀交互共存腐蚀均匀分开相距较远腐蚀不均匀31研究背景、目的和意义钢筋种类、表面状态、涂层阻锈剂（亚硝酸离子）

再碱化技术、阴极保护降低氯离子的渗透速率增加氯离子的临界值降低氯离子含量水胶比,胶材用量,涂料矿物掺和料(FA,GGBS,LS)电化学脱盐技术,保护层腐蚀防护技术41研究背景、目的和意义半电池电位

Ecorr腐蚀电流密度

icorr=B/Rp腐蚀评价方法52宏电池腐蚀机理和评价方法宏电池腐蚀模型62宏电池腐蚀机理和评价方法断开连接微电池腐蚀宏电池腐蚀C:

阴极A:阳极阴极/阳极面积比为172宏电池腐蚀机理和评价方法断开连接ΔEcorr1=/Emi-c-Emi-a/ΔEcorr4=/Ema-c-Ema-a/ΔEcorr2=/Emi-c-Ema-c/ΔEcorr3=/Ema-a-Emi-a/ΔEcorr1=ΔEcorr2+ΔEcorr3+ΔEcorr4宏电池腐蚀电位差定义82宏电池腐蚀机理和评价方法阴极极化比率阳极极化比率混凝土极化比率PRsteel-c=ΔEcorr2/ΔEcorr1PRsteel-a=ΔEcorr3/ΔEcorr1PRcon=ΔEcorr4/ΔEcorr1PRsteel-c+PRsteel-a+PRcon=1宏电池极化比率定义92宏电池腐蚀机理和评价方法PRsteel-c≥60%PRsteel-a≤30%PRcon<10%PRsteel-c≤30%PRsteel-a≥60%PRcon<10%30%<PRsteel-c<60%30%<PRsteel-a<60%PRcon<40%PRsteel-c≤30%PRsteel-a≤30%PRcon≥40%102宏电池腐蚀机理和评价方法宏电池极化斜率定义βma-c=ΔEcorr2/[log(imi-c)-log(ima-c)]βma-a=ΔEcorr3/[log(ima-a)-log(imi-a)]112宏电池腐蚀机理和评价方法主要研究内容阴阳极氯离子含量的影响钢筋初始表面状态的影响亚硝酸阻锈剂的影响123阴阳极氯离子含量的影响测量

Emi-c

、imi-c、Emi-a、imi-a、

Ema-c

、Ema-a

、ima=ima-c=ima-a133阴阳极氯离子含量的影响143阴阳极氯离子含量的对宏电池电流密度影响153阴阳极氯离子含量对宏电池极化比率的影响PRsteel-c=ΔEcorr2/ΔEcorr1PRsteel-a=ΔEcorr3/ΔEcorr1PRcon=ΔEcorr4/ΔEcorr1PRsteel-c=ΔEcorr2/ΔEcorr1PRsteel-a=ΔEcorr3/ΔEcorr1PRcon=ΔEcorr4/ΔEcorr1163阴阳极氯离子含量对宏电池极化斜率的影响174钢筋初始表面状态的影响普通水锈蚀，黄棕色，锈蚀度8.3mg/cm2的海水锈蚀，棕黑色，锈蚀度42.0mg/cm2原氧化皮抛光表面原氧化皮破损处的裸露钢筋对腐蚀有何影响？锈蚀表面在碱性环境下，腐蚀能否得到抑制？锈蚀表面在氯离子作用下，是否能加速腐蚀？184钢筋初始表面状态的影响组合.A侧阴极B侧阳极组合A侧阴极B侧阳极B侧钢筋表面状态1-1P70-0-13P70-0-141-2P70-0-15P70-0-16全裸抛光（P）2-1P70-0-29P70-3-212-2P70-0-30P70-3-223-1P70-0-31SC70-0-13-2P70-0-32SC70-0-2原氧化皮（SC）4-1P70-0-37SC70-3-14-2P70-0-38SC70-3-25-1P70-0-33RW70-0-15-2P70-0-34RW70-0-2普通水锈蚀（RW）6-1P70-0-39RW70-3-16-2P70-0-40RW70-3-27-1P70-0-35RS70-0-17-2P70-0-36RS70-0-2海水锈蚀（RS）8-1P70-0-41RS70-3-18-2P70-0-42RS70-3-2194钢筋初始表面状态对腐蚀电位的影响204钢筋初榆始表面霸状态对微电宰池电流改密度的影响214钢筋初辆始表面状态统对宏电亮池电塔流密湖度的影抚响225亚硝赞酸阻兵锈剂遵的影响235亚硝酸晃阻锈剂电的影响CaseNo阴极Cathode阳极Anode循环类型和次数亚硝酸离子作用部位1~56~78~910~1415~22N1P70-0-27P70-3-19DRST阳极AnodeN2P70-0-28P70-3-20DPQRS阳极AnodeN3P70-6-1P70-6-2DU阴极Cathode亚硝酸兄离子浓度、作用妻部位和热分布不捡均匀性对宏电池哭腐蚀的戚影响245亚硝酸读阻锈剂怠的影响作用于趋阳极钢罢筋255亚硝漂酸阻陡锈剂手的影摘响作用于五阳极钢密筋265亚硝色酸阻典锈剂延的影热响作用帆于阴务极钢掀筋277结论及创新塌点当阴极匠氯离子面含量恒卸定时，箩阳极氯祝离子含绞量的增收加能够梦增大钢捎筋间宏籍电池电径位差，封降低阳它极钢筋雪的微电猪池极化敲阻抗和突宏电池率极化阻伪抗，进瞒而导致杨宏电池毁电流的瞒增大。捕较高的莫阳极氯吗离子含雾量能够努引起阴臣极钢筋都宏电池胆极化比批率的增轰大，阳联极钢筋粥宏电池眯极化比蔑率的降离低和砂饿浆阻抗屈宏电池趟极化比逮率的降戴低，进抽而使宏回电池腐贸蚀更加握由阴极化控制。场故在现单役的混傻凝土结防构中，脊由于大偷阴极区逆和小阳困极区的脉普遍存酷在，较斩高的阳盲极氯离萄子含量腰能够加班速钢筋躁的宏电牲池腐蚀会。阴极氯号离子含矿量对宏票电池腐扮蚀的影桑响要比境阳极氯奸离子含秀量对宏抱电池腐贷蚀的影门响更加坛复杂。碑阴极氯轰离子含尚量较高通的组合粉，其宏狗电池电瞒流密度物有可能豪高于或狂低于阴钓极氯离征子含量壳较低的催组合的绩宏电池琴电流密参度，主巧要取决未于宏电逢池电位鸟差的大壳小、阴翁极钢筋便极化阻积抗的大德小和阳摔极钢筋除极化阻罪抗的大嚷小。较叙高的阴阁极氯离毙子含量宽能够增劣加阴极圆钢筋的豪阴极反坚应速率华，引起从阳极钢萄筋宏电绒池极化跃比率的智显著增赞大和阴顶极钢筋颤极化比确率的显朱著降低经，进而馋使宏电何池腐蚀驼的控制命模式从奶阴极控羞制转变敏为混合搞控制或示阳极控掩制。287结论及创川新点与原氧粥化皮表途面相比膜，锈蚀躺表面钢雄筋的微它电池腐狐蚀电流耳密度较槽大且随马着初始冲锈蚀程肚度的增晌加而增大，但锈蚀表面的宏电池腐蚀烫电流暗密度较小且随着晃初始猛锈蚀的程度报的增全加而减低。原氧古化皮表面虽然能够消弱钢逃筋的微母电池腐婶蚀，但村对其宏怨电池腐供蚀有不设利的影泰响。亚硝预酸离芒子浓然度对讨宏电尽池腐油蚀的钟影响泊较大筋。在束亚硝狡酸离皆子渗虎透扩段散的强早期挣阶段阔，或劈燕初始摩亚硝量酸离顽子浓若度较墨低时碍，不咐充足复的亚摊硝酸红离子矛能够兵加速题阳极唇钢筋贤的腐罗蚀而喘非降沸低，澡并且历阳极屈钢筋户的腐让蚀速饥度达朋到最芒大时客所需夹的时宽间极绸大程唱度上谊依赖限于亚挤硝酸衰离子房诚的初伐始浓转度。会随着镇阳极液钢筋袭表面屋亚硝判酸离究子浓结度的应逐渐磁累积圣和增赢加，萄亚硝毒酸离砌子抑喝制钢诵筋腐墙蚀的著能力鸦逐渐蜜增强港。阳抱极钢护筋表渣面最令终亚秋硝酸拼离子普浓度狭越高题，对端钢筋纤微电枯池和园宏电无池腐冶蚀的得抑制逃效果番越显锈著。297结论及创太新点在宏电吨池腐蚀织状态下达，混凝询土结构值中亚硝循酸离子俯的不均最匀性对孤钢筋宏袋电池腐峰蚀的影林响很大筒。当亚望硝酸离子作脚用于处告于腐筋蚀状块态的甲阳极写钢筋上时，沉能够劫增加润阳极爆钢筋港的极荐化阻揪抗，拜减少颈阴阳眯极钢白筋间货的宏流电池闭腐蚀睬电位灵差，浴降低端宏电烈池腐仓蚀电鄙流，付从而乖有效事的抑执制宏冶电池掠腐蚀马。当亚硝酸辛离子主榴要作用你于处于滚腐蚀状执态的阴虚极钢筋闹时，虽库然在微葛电池状艳态下，暂阴极钢删筋的腐探蚀电位巨被较大搅的提高毙，亚硝航酸离子撑的阻锈碍效果能齿够得以狂确认，头但是在摧宏电池日状态下累，由于户阴阳极库钢筋间尼的宏电扩池极化峰作用，丘阴极钢旦筋的宏抱电池腐消蚀电位巾并未提振高，很喇难对亚苏硝酸离旦子的阻乔锈效果慕做出判毙定。此裁外，阴妇阳极钢黎筋间的赢宏电池声电位差典的增大户易使宏耳电池腐犹蚀电流叹呈增加间趋势，冶从而存还在加速庆钢筋宏与电池腐芳蚀的危访险。317结论及级创新点创新葛点(1手)阐明了混菜凝土崭结构搭中钢扰筋宏刮电池策腐蚀晴的控且制模谋式与详机理蔬；(2)阐明了原鼻材料富特性判等因售素对冶钢筋湿宏电值池腐迫蚀的虫影响络和控愤制效旷果；(3)对混蜓凝土宣结构岁中钢偏筋宏泳电池吨腐蚀炸的评陪价方愤法及抽体系签提出旗了建尿议。