碳化及氯離子交互作用下混凝土內鋼筋的銹蝕行為

宋學鋒，張縣云，高 瑞

（西安建筑科技大學 材料與礦資學院，陜西 西安 710055）

混凝土的高堿度（pH＞12.0）是保護鋼筋不被銹蝕的最重要條件，也是鋼筋混凝土工程經久耐用的重要原因.在實際工程中，由于氯離子的滲入及碳化作用，混凝土中鋼筋免受腐蝕的“臨界值”（通常認為pH＝11.5）往往難以長期保持，已成為其“鈍化膜”過早破壞并導致加速銹蝕的2個關鍵因素［1－2］.

在氯離子誘導或碳化單一因素作用下，有關混凝土中鋼筋銹蝕的研究十分廣泛.滲入混凝土內部的氯離子通過物理、化學作用加速混凝土內鋼筋銹蝕，盡管其作用機理十分復雜，但研究結論卻高度一致［3－5］.而碳化作為混凝土中性化的一種表現形式，加速鋼筋銹蝕的普遍觀點是碳化導致了混凝土內部的堿度降低，不利于鈍化膜的穩定存在［6－7］.這種過于簡化的觀點，往往難于解釋碳化、氯離子交互作用下碳化對混凝土內鋼筋銹蝕的影響規律，甚至出現相反的研究結論［8］.

本研究采用加速碳化的方法，將鋼筋混凝土試樣碳化至不同深度，以3.5%（質量分數）NaCl溶液作為侵蝕介質，通過干濕循環方式加速混凝土內的鋼筋銹蝕，并利用電化學工作站測試混凝土內預埋鋼筋的腐蝕電位（Ecorr）及腐蝕電流密度（Icorr），詳細研究了碳化及氯離子交互作用下混凝土內鋼筋的腐蝕行為，并結合鋼筋表面的砂漿介質pH 值、自由氯離子濃度綜合分析了鋼筋的銹蝕行為.

1 原材料及儀器設備

秦嶺P·O 42.5水泥，其化學組成（質量分數）為21.60% SiO2，4.12% Al2O3，4.44% Fe2O3，64.09% CaO，2.01% MgO，2.16%SO3，0.31%K2O，0.21%Na2O，0.93%IL，0.41%Na2Oeq；細集料為河砂，細度模數為2.76，粗集料為碎石，最大粒徑為20mm；……