华南理工大学学报(自然科学版)

作者：王潇舷, 刘加平, 穆松, 等

单位：1.东南大学 材料科学与工程学院，江苏 南京 211189；2.江苏省建筑科学研究院有限公司，高性能土木工程材料 国家重点试验室，江苏 南京 210008

关键词：混凝土模拟孔溶液,β-甘油磷酸钠,钝化膜,氯离子,电化学行为

基金：国家重点研发计划项目（2021YFF0500802，2021YFF0500803）；东南大学优秀博士学位论文培育基金资助项目（YBPY21）

在混凝土高碱环境中，为了提高混凝土中钢筋抗氯离子侵蚀能力，采用新型环保型有机阻锈剂——β-甘油磷酸钠保护钢筋，达到延长钢筋混凝土结构整体寿命的目的。本文通过采用电化学方法对该种有机阻锈剂作用下，不同阳离子类型的模拟孔溶液中钢筋性能演变过程进行实时监测，并获取相应的关键参数，探究了钝化时期β-甘油磷酸钠与钢筋钝化膜，以及维钝时期，β-甘油磷酸钠、钢筋钝化膜与氯离子之间的作用关系，揭示了该种有机物的阻锈机制。通过OCP、LPR以及EIS电化学测试方法得到的结果表明：β-甘油磷酸钠与钝化膜中Fe氧化物/氢氧化物通过物理化学作用进行结合，使得钢筋表面形成阻锈能力更强的保护膜，从而提高了钢筋抗氯离子侵蚀能力。4种模拟孔溶液中钢筋抗氯离子侵蚀能力分别为NaOH+0.1 mol/L β-甘油磷酸钠>饱和澄清Ca（OH）2>NaOH>饱和澄清Ca（OH）2+0.1 mol/L β-甘油磷酸钠；其中，NaOH，NaOH+0.1 mol/L β-甘油磷酸钠与饱和澄清Ca（OH）2溶液中钢筋相应的临界氯离子浓度（ccrit）分别为0.02、0.07、0.04 mol/L，而饱和澄清Ca（OH）2+0.1 mol/L β-甘油磷酸钠中钢筋未生成有效钝化膜。除此之外，β-甘油磷酸钠加入以Na+为主的模拟孔溶液中，将促进钢筋表面形成更致密的钝化膜，钝化膜形成速率更快，即在72 h就可形成80%以上钝化膜，阻锈效率则高达99.80%；进一步对比分析Na+与Ca2+溶液自身对钢筋抗氯离子侵蚀能力的影响可知，Ca2+溶液更有利于抵抗氯离子侵蚀能力，阻锈效率达到90%以上。

来源：2024年第3期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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