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关于环氧树脂涂层钢筋混凝土的电化学研究

前言
 
今天的大坝、桥梁、高层建筑和其他基础设施大多是用钢筋混凝土建造的。在空气和环境中富含氯离子的沿海地区,以及在使用除冰和盐冰的地区,氯离子是造成水泥混凝土损坏的主要因素之一。氯离子对混凝土的破坏:一方面氯离子在水泥混凝土中形成盐结晶和体积膨胀,导致水泥混凝土开裂;另一方面氯离子破坏钝化层,对钢筋形成点蚀。为延长基础设施的使用寿命,可通过提高水泥混凝土结构的密实度(加入缓蚀剂等掺合料)、钢筋表面处理、阴极保护、水泥混凝土结构的表面保护、替代混凝土等措施来实现。增强材料,如碳纤维。其中环氧树脂涂层能有效防止混凝土和钢筋与有害物质的接触,弥补多孔混凝土的缺陷,起到很好的保护作用。
 
1.材料和方法
 
用金相砂纸对长度为16cm,直径为2mm的钢丝进行逐步打磨。用乙醇和丙酮清洗后,在钢丝表面涂上一层环氧树脂。导线的另一端作为研究表面进行抛光和清洁。将52.5普通硅酸盐水泥与1:2水灰比、1:4灰砂比混合均匀后,分别倒入15cm*15cm*15cm*15cm三组混凝土浇注模中。16根导线排列成4*4的基体,插入混凝土浇筑样品中。行距和行距为3cm。插入深度不同,第一根线距腐蚀溶液的浸泡表面1 cm,然后逐根增加1 cm,第四根线距腐蚀溶液的浸泡表面4 cm。样品结构如图1所示。
 
对混凝土试件进行了不同的表面处理:毛坯、涂有树脂的钢丝表面、涂有树脂的混凝土表面、涂有树脂的混凝土和钢丝表面。其中,环氧树脂涂料由环氧树脂和聚酰胺环氧树脂按1:1的比例制成。样品分别浸泡在2%、3%、5%、7%、10%和12%氯化钠溶液中。用爱格283恒电位仪对电极的极化曲线进行了9天的三电极法测量,测量周期为24小时。以饱和甘汞电极为参比电极,用SDC-III数字电位器测量电位。样品浸泡在3%氯化钠溶液中,浸泡表面处于同一水平。每天测量每个电极的腐蚀电位9天,测量周期为24小时。
 
2.第二步。结果和讨论
 
2.1空白样品
 
将腐蚀电流密度转化为腐蚀速率后,用Origin软件制作出直观的二维腐蚀趋势图
 
2.2环氧树脂涂层铁丝表面
 
铁线表面树脂涂层样品的电化学测量结果
在测量的第一天,第一线的平均电位小于-0.40V,线被腐蚀,而第二、三、四线仍处于钝化状态。这主要是由于第一根钢丝最靠近底部的浸泡表面,氯离子最快到达第一根钢丝,吸附时间最长,使得钢丝上的树脂涂层破坏最快,造成腐蚀。除第二根线外,其他三根线的电位从第5天开始趋于平坦。第7天,电位略有下降,第8天逐渐升高。造成这种现象的原因是,经过几天的浸泡,金属丝上的涂层逐渐被氯离子破坏,裸丝与周围的高碱混凝土腐蚀,形成保护膜,使电位逐渐变平升高。然而,由于氯离子的不断侵蚀,混凝土的孔隙流体中充满了游离的氯离子,破坏了刚在金属丝上形成的钝化膜,使电位再次下降。
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