碱矿渣激发剂对钢筋钝化膜形成与破坏的影响
2018-08-20,,
腐蚀与防护 2018年8期
关键词:混凝土
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(青岛理工大学 土木工程学院,青岛 266033)
2016年我国水泥产量24亿t,其产生的二氧化碳预计在17亿t左右。碱激发矿渣混凝土是利用碱金属化合物作为激发剂加速矿渣的水化反应形成的一种建筑材料。它具有早期强度高、耐火性及耐化学侵蚀能力强等优点,为建材行业的可持续发展提供了一种新的选择。
碱激发矿渣混凝土要在建筑结构中作为承载构件使用,就必须与钢筋结合。混凝土孔隙溶液的pH约为12~13,高碱性使得钢筋表面形成一层致密的氧化膜,使钢筋处于钝化状态而不发生锈蚀。但碳化引起的混凝土孔隙溶液pH下降,以及外界环境中的氯离子侵入到钢筋-混凝土界面区都会破坏钢筋钝化膜,诱发钢筋腐蚀。碱激发矿渣混凝土使用碱和矿渣为主要原材料,这将导致其孔隙溶液的组成及pH与普通混凝土孔隙溶液存在显著的差异。陈乔等[1]对钢筋在水玻璃激发矿渣混凝土中的耐氯离子腐蚀性能进行研究,结果表明:钢筋的抗氯离子腐蚀性能随着水玻璃掺量增加而提升。APERADOR等[2]则发现碱激发矿渣混凝土中的钢筋在碳化环境中20 d就发生了腐蚀现象。目前碱激发矿渣混凝土使用的激发剂主要有氢氧化钠、水玻璃、硫酸钠和碳酸钠,激发剂的不同将导致碱激发矿渣混凝土的孔隙溶液存在明显的差异,这将影响碱激发矿渣混凝土中钢筋钝化膜的形成过程以及钝化膜的微观结构,从而影响钢筋的锈蚀行为。
考虑到钢筋腐蚀是典型的电化学过程,通过测量小振幅交流信号扰动下钢筋的电化学阻抗谱[3],可以研究钢筋的钝化过程与钝化膜的破坏过程。……
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