钼酸盐阻锈剂对钢筋耐蚀性能影响研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xjtuzhanglei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于具有良好的力学性能与耐久性,钢筋混凝土结构被广泛应用于土木建筑领域。但是,氯盐诱导的钢筋锈蚀会导致钢筋混凝土结构过早失效,从而造成了严重的安全问题并带来巨大的经济损失。因此,研究如何延缓或抑制混凝土中钢筋的锈蚀进程已经成为钢筋混凝土结构耐久性研究的热点与难点。其中,添加阻锈剂被认为是最有效且简便的抑制钢筋锈蚀的方法之一。作为一种高效环保的无机阻锈剂,钼酸盐在金属腐蚀与防护领域得到了广泛的应用。但是,钼酸盐作为混凝土碱性环境中钢筋阻锈剂的研究较少且不够系统。与传统低碳钢筋相比,含有一定量Cr与Ni元素的耐蚀合金钢筋因在恶劣环境中拥有较为优异的耐蚀性而引起了广泛的关注和研究。其中最具代表性的就是不锈钢钢筋,但因价格昂贵限制了其在混凝土中的应用。为此,含10%Cr的新型合金钢筋被用于替代不锈钢钢筋,从而达到提高耐蚀性与降低成本的目的。但是,在高氯盐的恶劣情况下,这种新型合金钢筋仍会出现氯盐腐蚀现象。因此,探索混凝土中钼酸盐与新型合金钢筋的协调阻锈机理具有重要的科学意义和工程应用价值。本论文通过电化学阻抗谱(EIS)、Mott-Schottky曲线(M-S)和动电位循环极化法(CPP)等电化学测试方法以及X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)等微观表征方法,研究了饱和氢氧化钙(Ca(OH)2)溶液、普通硅酸盐水泥(OPC)萃取液及砂浆试样中钼酸盐对低碳钢筋(LC)和耐蚀合金钢筋(10%Cr)钝化行为和氯盐腐蚀行为的影响规律,并提出了碱性环境中钼酸盐对钢筋的阻锈机理。研究得到以下主要结论:(1)当不考虑钢筋自钝化过程时,含氯盐饱和Ca(OH)2溶液和OPC萃取液中浸泡1 h后钼酸盐不仅能与钢筋发生反应形成保护性产物,还能够与氯离子发生竞争吸附,从而提升了LC钢筋和10%Cr钢筋的耐氯盐点蚀能力。(2)对于考虑不含氯盐的自钝化阶段,钼酸盐能够提升饱和Ca(OH)2溶液和OPC萃取液中LC钢筋的自钝化能力。此外,XPS和M-S研究结果证实了LC钢筋钝化膜中含Fe氧化物/氢氧化物层及Fe2+氧化物含量的增加,说明钼酸盐能够促进LC钢筋形成更厚且更具保护性的钝化膜,明显提升了钝化性能。然而,对于10%Cr钢筋,钼酸盐和溶液中的Ca2+优先发生反应生成的复合膜会一定程度阻碍10%Cr钢筋钝化膜尤其是含Cr钝化层的自发形成过程,从而降低其钝化性能。(3)对于氯盐侵蚀阶段,钼酸盐的存在能够明显提升LC钢筋的Ecorr和Rp值,并且能减少钢筋表面腐蚀产物的生成,原因是钼酸盐参与了钝化膜的形成,并在钢筋表面形成一层复合保护膜能够更好地延缓氯盐的侵蚀进程。此外,钼酸根离子还会与氯离子竞争吸附,从而进一步提升了LC钢筋的耐蚀性。而对于10%Cr钢筋,由于钝化阶段加入的钼酸盐会导致钢筋自身钝化膜的形成受到抑制,所以会降低其在氯盐侵蚀环境中的耐蚀性。但是,根据CPP结果发现,添加钼酸盐对10%Cr钢筋的耐氯盐点蚀能力具有明显的提升作用。(4)无论是否添加钼酸盐,与LC钢筋相比,10%Cr钢筋表面均会形成Cr氧化物/氢氧化物内层与Fe氧化物/氢氧化物外层的双层钝化膜结构,因而具有更为优异的钝化能力和耐蚀性能。(5)在OPC砂浆中,内掺钼酸盐不仅能够参与LC钢筋表面钝化膜的形成过程,提升了钢筋的钝化性能,还能够在钢筋表面与氯离子发生竞争吸附,抑制钢筋的锈蚀进程,从而提升砂浆中钢筋的耐蚀性。但是,添加钼酸盐会导致OPC砂浆力学性能有所下降,原因可能为钼酸盐对水泥水化过程起到了一定的缓凝作用,从而降低了砂浆的力学性能。
其他文献
近几年来,MIMO(Multiple Input and Multiple Output)雷达以其诸多优势受到雷达领域科研人员的普遍关注,它是在发射端和接收端同时使用多个天线发射和接收信号的一种全新雷达体制。MIMO雷达在抗干扰、测角精度、距离分辨率和速度分辨率等方面具有较大优势,而设计性能良好的正交波形有助于提高MIMO雷达的抗干扰能力,更是实现MIMO雷达的关键。MIMO雷达的体制与常规雷达不
金属增材制造选区激光熔化技术近年来发展迅速,由于其高柔性、快速加工和可以加工形状复杂零件等优点,在功能部件生产中得到了广泛的应用。但是打印过程中的快速冷却以及铝合金对激光的吸收率低、反射率高的特征,使得打印表面粗糙度高同时打印过程中常常伴随着各种微小缺陷。此类缺陷将直接影响材料的性能并可能带来极大的安全隐患、造成巨大损失。因此在增材制造过程中对产生于表面及亚表面的缺陷的检出具有重大意义。激光超声检
石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种类石墨结构的层状材料,其层间主要由范德华力结合,易于滑动,因而g-C3N4具有十分优异的润滑特性。相比于传统的含S、P的油溶性添加剂,g-C3N4更加环保,具有极好的高温稳定性和化学稳定性。另外,g-C3N4可利用低成本的三聚氰胺、尿素等原料制备,易于实现批量化生产。因此,g-C3N4是一种十分具有潜力的润滑添加剂。但是,g-C3N4在润滑油中的分散性和稳定性较差
近年来,随着可穿戴设备的飞速发展和其市场规模的不断扩大,人们对高能量密度柔性储能器件的需求也日益增长。碳纳米管(CNT)/聚苯胺(PANI)基柔性固态超级电容器具有高功率密度、长循环寿命、良好的柔韧性和高安全性等优点,因而成为可穿戴电子产品的理想储能器件。电极材料对超级电容器性能至关重要,针对CNT/PANI基超级电容器,本课题主要从电极材料改性的角度出发,对CNT薄膜基底进行不同方式的处理以改变
当处理器发生最后一级cache缺失时,需要等待相当长的时间从DRAM中读取数据。这个读取过程的时长会很大程度上影响到计算系统的整体性能,因此对DRAM访存延迟的估计是系统性能评估的重要环节之一。当前针对DRAM访存延迟解析建模研究主要分为两类,一类以访存请求或DRAM指令流为输入并分析前后请求或指令的关系,另一类用排队论来解释DRAM服务的过程。前者往往忽略了访存请求到达率对访存请求排队延迟的影响
学位
钨酸铋(BWO)由于可利用可见光光催化来进行降解有机物和抗菌的特点而成为污水处理研究热点,然而目前其在可回收使用、太阳光利用率、光催化活性方面仍待提高。本文采用水热加煅烧两步法制备钨酸铋(BWO)和银掺杂钨酸铋(Ag-BWO)纳米颗粒,并研究不同水热条件对颗粒形貌、物相、比表面积、禁带宽度、光催化性能的影响,筛选出可负载在纳米纤维膜上的纳米颗粒;采用静电纺丝法制备出Ag-BWO纳米颗粒与聚丙烯腈复
许多具有重要应用价值材料的制备过程中都包含包晶凝固,包晶凝固对材料最终组织和性能具有重要影响。本文在课题组前期工作基础上,建立二元合金包晶凝固的二维元胞自动机(Cellular Automaton,CA)模型,对Fe-C合金和Al-Ni合金的包晶凝固过程开展模拟研究,结合实验结果进行分析讨论。应用CA模型模拟了Fe-C合金连续冷却过程中的晶粒组织包晶凝固的形貌演变并与文献发表的原位观察实验进行了对
高熵合金具有良好的耐腐蚀性,有望作为新型电极材料应用于能源及环境领域。为了获得具有高催化活性且不含贵金属元素的电极材料,采用磁控溅射法制备了 FeCoNi基高熵合金薄膜电极。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电化学工作站等测试表征仪器研究了电极的微观结构和电催化性能。研究了FeCoNiMoCr高熵合金薄膜电极的微观结构与电催化析氧性能。结果表明:薄膜厚度约为2.40 μm,呈非晶结构。电极在10
随着电子技术的快速发展,电子对抗在国防力量中的地位越来越高。由于当今雷达系统的工作频段的扩展和高集成、多通道的需求,天线也朝着高增益、宽频带、小型化的方向发展。人工表面等离激元(SSPPs)是一种表面慢波,具有高度场束缚和亚波长特性,同时还有低剖面、可共形、可以与传统射频器件相结合的特点,在天线设计领域具有重要作用。本文首次将SSPPs应用在螺旋天线的设计中,对螺旋天线的小型化进行了深入的研究。主