参 比电极 对监测混凝土 中钢 筋的电位 至关重要 。使 用凝胶作 为 电极 内部 电解质 、水 泥浆作 为渗透层 , 制成 Ag/AgC1凝胶参 比电极。在混凝土模拟液 中测试 了电极 电位 的稳 定性 、电极 的温度 系数 以及氯 离子含量 对 电 位 的影响 ,通过动 电位和恒 电流极化 测试 了 电极 的抗极 化性 能,并在 混凝 土 中进 一 步研 究 了电极 电位 的 时变特性 。 结果表明,电极电位有 良好的稳定性和可靠性,电极温度系数较小,氯离子含量对电板电位的影响可以忽略,电极抗 极 化性 能优 良。研 制的 电极可用 于实时监 测混凝土 内部钢筋 的腐蚀 电位 ,为钢筋混凝 土构件寿命预 测提供参 考。 关键词 混凝土 Ag/AgCI 参比电极 腐蚀监测 中图分 类号 :TQ178;O657.15 文献标识码 :A DOI:10.11896/j.issn.1005—023X.2016.04.027 Fabrication and ElectrochemicalStudieson theReferenceElectrodefor Corrosion M onitoringin Reinforced Concrete QIAN Xia ,JIANG Linhua。,JIN Ming (1 ArchitecturalEngineeringInstitute,JinlingInstituteofTechnology,Nanjing211169;2 Collegeof MechanicsandMaterials,HohaiUniversity,Nanjing210098) Abstract The reference electrodewas importantformonitoring the potentialofsteelin concrete. The solid Ag/AgC1gelreferenceelectrodewasfabricatedbyapplyingthepolymergelaselectrolyte.andthecementmortaras thebottom layer.Thepotentia1variationofelectrodes。thetemperaturecoefficientofelectrodesandtheinfluenceof chlorideconcentrationonthepotentialwereexamined in simulatedconcretesolutions. Theperformanceofresisting polarization ofelectrodeswasalso detectedbypotentiodynamicand galvanostatictests.M oreover,furtherresearchon thetime-variantcharacteristicofpotentialbyembeddingtheelectrodesinconcretew wasstudied.Resultsrevealedthat thisreferenceelectrodeshowed goodstability and reliability. Theelectrodeexhibited smalltemperaturecoefficientand theelectrodepotentialwasaffected little bythe chlorideconcentration. In addition,the electrode showed good per— formanceofresistingpolarization.TheAg/AgC1gelreferenceelectrodescanbeembeddedinconcretetomonitorthe reabtimecorrosionpotentialofreinforcementsteel,whichcanprovidereferencefor1ifeprediction. Keywords concrete,Ag/AgC1,referenceelectrode,corrosionmonitoring 0 引言混凝土材料虽然只有不到 200年 的历史,却是 目前用量 最大 、用途最广的土木工程材料 。由混凝土材料与钢筋组合 成的钢筋混凝土更加扩展 了混凝土 的应用领域[1]。钢筋混 凝土的耐久性受 到诸多因素影响,其中钢筋腐蚀是导致钢筋 混凝土结构耐久性不足 、过早破坏的首要原因。钢筋腐蚀 的 本质是钢筋发生 电化学腐蚀 ,因而对钢筋腐蚀监测普遍采用 电化学方法 。半 电池电位法是 目前最为广泛地用于诊断钢 筋混凝土构件中钢筋腐蚀发生风险的方法。用半 电池 电位 法监测混凝土中钢筋 的腐蚀电位时 ,参 比电极是必要 的组成 部分 。最为标准的参 比电极是标准氢电极 ,然而 ,标准氢 电极 装置复杂 ,一般不适合在实验 中使用 ,更不适于在现场监测 钢筋的腐蚀 电位 。ASTM C876标准指定铜/硫酸铜电极作 为测试混凝土中钢筋腐蚀 电位的参 比电极[3]。但是铜/硫酸 铜电极是放置在混凝土保护层外监测钢筋 电位,电极与混凝 土的液接电势和混凝土保护层的电势降会对测试得到 的电 位准确性造成很大的影响。因此需要把参 比电极嵌入 到混 凝土内部且尽可能地靠近钢筋 ,从而获得可靠 的数据 。饱和 甘汞电极(SCE)是使用最广泛的参 比电极 ,然而汞 的泄露会 对环境造成极大的危害并且内部参比溶液需要不断的补充 ; 二氧化锰 电极常常被用于嵌入到混凝土中,但是它对湿度敏 感并且其机理 尚未研究 清楚_4 ;金属/金属 氧化物 (Metal- metaloxide)电极对环境 pH值很敏感且电极 的长期稳定性 能并不好 。 银/氯化银棒已经很早就应用到混凝土 中对钢筋腐蚀 电 位进行监测 ,电极本身却对氯离子 比较敏感_8]。传统 的银/ 氯化银(Ag/AgC1)参 比电极使用氯化钾溶液作 为内部 电解 质 ,微孔陶瓷作为与外界交换的通道 ,其 内部溶液的泄露一
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