从 海洋工程混凝土结构耐久性和腐蚀 的影 响因素 出发 ,分析 了混凝土钢筋锈蚀的原 因和 阻锈 剂 的作 用 机理 ,并详细介绍 国内外 阻锈 剂的发展概 况以及 无机 阻锈 剂和 有机 阻锈 剂的研 究现 状 。同时,就 阻锈 剂 的评 价方 法 和发展趋 势进行 了总结 。 关键词 混凝土 阻锈剂 氯离子 电化学 中图分类 号 :TU5 文献标识码 :A DevelopmentofCorrosion Inhibitorwith High—performance ConcreteUsed in Ocean Engineering PAN Chonggen,YANG Xiaocao,XU Qiang,SHENG Jiansong,ZHAN Shulin,YANG Hui (Zh@angEngineeringLaboratoryofOceanEngineeringMaterial,Zh@angUniversity,Hangzhou310058) Abstract Corrosion reason ofreinforcementconcreteandm echanism ofcorrosion inhibitorareanalyzed based on thestructuredurabilityand corrosion factorsofocean engineering concrete. Domesticand foreign developmentsof corrosioninhibitorarealsointroduced,aswellasstatusofinorganicandorganiccorrosioninhibitor.M eanwhile,the evaluation methodand developmenttrendofcorrosion inhibitoraresummarized. Keywords concrete,corrosion inhibitor,chlorideion,electrochem istry 近年来 ,随着海洋环境 中重大混凝土结构如海港码头、 跨海大桥、海上石油开采平台、海底隧道等工程的建设 ,以及 对环保和节约资源要求的提高,如何改善海洋工程混凝土结 构耐久性受到了广泛关注[1]。影响海洋工程混凝土腐蚀的 因素主要有钢筋锈蚀、冻害、化学腐蚀 、盐类结晶及海洋微生 物作用 ,其中钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构破坏 的主要原因。 针对混凝土结构的耐久性问题,研究者开发 了一系列防锈措 施 :一是提高混凝 土 自身 的防护能力 ,如采用高性 能混凝 土 提高混凝土的质量 ;二是采取“附加措施”,如补丁修补 ,阴极 保护,涂层 、薄膜覆盖保护及使用钢筋阻锈剂 等。其中使用 钢筋阻锈剂 比其他方法更为经济、实用且易操作,在工程上 得到了广泛的应用,成为预防、阻止混凝土中钢筋锈蚀 的有 效途径 。据报道_4],1993年之前全世界有 0.2亿 m。的混凝 土使用了钢筋阻锈剂,而到了 1998年至少有 5亿 m。的混凝 土使用了钢筋阻锈剂。因此 ,钢筋阻锈剂的研究和应用有着 非常广阔的前景。 1 混凝土钢筋锈蚀 的原 因 一 般认为氯离子等侵蚀性杂质 的侵入是引起 混凝 土钢 筋锈蚀的主要原因。混凝土中氯离子的来源主要有 :(1) 混凝土的原材料 ,如拌和水、海砂 、电厂产生的飞灰 、化冰盐 等;(2)混凝土的使用环境 ,如近海建筑物、使用化冰盐 的桥 梁和公路、盐碱地及盐污染的工业环境 ,氯离子可 以从外部 渗入到混凝土的内部,从而引起钢筋的腐蚀。 混凝土的氯离子可以分为被混凝土所吸附的氯离子和 存在于混凝土空隙液中的 自由氯离子 ,通常存在一个导致混 凝土钢筋破裂的临界氯离子浓度 。研究表 明,氯离子的临界 浓度与混凝土空隙溶液 pH值 、钢筋的特性等因素有关 ,其临 界浓度一般在 0.4 ~1.6 之间I6]。一般混凝土的 pH 值 在 12~13之间 ,处于强碱性环境中,钢筋表面会 自发生成碱 性氧化膜,牢固地吸附在钢筋表面,使钢筋处于钝化状态 ,免 受腐蚀 。然而氯离子很容易渗透到钢筋表 面,与 OH一竞争 吸附在钢筋表面 ,这不仅会使钢筋表面保护膜发 生收缩 ,导 致膜裂缝,还会使该处 的 pH 值 降低,导致局部 酸化,同时 Cl一本身不会消耗 ,但会加速铁的离子化过程 ,促使钢筋发生 腐蚀。 2 钢筋 阻锈剂 的分类与作用原理 钢筋锈蚀属于电化学反应 ,阻锈剂的主要作用是优先参 与并阻止阴、阳极两种或一种反应,且能长期保持稳定状态 ,
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