收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

热浸镀锌层在不同pH值饱和Ca(OH)_2溶液中的腐蚀行为

陈九龙  
【摘要】: 钢筋混凝土结构的过早失效大多是由于其中的钢筋腐蚀所致。混凝土中存在孔隙,孔隙液主要为饱和的Ca(OH)_2溶液,pH值一般在12~13.5之间,钢筋处于钝化状态。当混凝土碳化(空气中的二氧化碳通过混凝土中的毛细孔道,与混凝土孔隙液中的Ca(OH)_2进行中和反应生成CaCO3)时,孔隙液pH值下降,钢筋处于非钝化状态,腐蚀加快。热浸镀锌是保护混凝土钢筋的重要方法之一,在国内外已有较多的应用和研究,但对孔隙液pH值变化后,热镀锌层和植入混凝土时生成保护作用的锌酸钙(CaHZn)膜层的变化及其腐蚀规律的细节尚不太清楚。 本文以pH值9~13.5的饱和Ca(OH)_2溶液模拟混凝土孔隙液,系统地研究了热浸镀锌层在这些模拟孔隙液中的腐蚀行为,对浸泡后的试样进行塔菲尔线性极化和电化学阻抗谱测试分析,同时对不同状态下的腐蚀产物进行SEM观察微观组织形貌、EDS成分测定及X射线相分析分析,系统地研究了热浸镀锌层和覆盖锌酸钙的热镀锌层在不同pH值模拟混凝土孔隙液中浸泡过程中的腐蚀产物的形成规律、显微结构、溶解转化规律和电化学腐蚀特点。研究表明: 热镀锌层在pH为12.5的模拟孔隙液中生成致密的锌酸钙保护层,锌酸钙的稳定性与孔隙液的pH值密切相关。当pH值为9~12时,随着pH降低和浸泡时间增加,锌层上CaHZn减少而Zn(OH)_2增加(Zn(OH)_2经干燥脱水可转变为ZnO),当pH值为9时,覆盖层可全部转化为Zn(OH)_2;当pH为12~13时,锌层表面生成少量片状的锌酸钙膜;试样的自腐蚀电流icorr随锌酸钙增多而减小;上述情况下锌层均处于钝化状态, icorr小于或接近0.1μA/cm2;随着CaHZn减少和Zn(OH)_2增加,极化电阻(Rp)、膜层电阻(Rc)、穿透电阻(Rct)和扩散电阻(Ws)均降低;当pH值为12.5~ 13.5时,随pH升高和浸泡时间增加,锌酸钙溶解但不生成Zn(OH)_2覆盖,残留的锌酸钙随pH升高而迅速减少,当pH值为13.5,锌层表面不生成保护膜,icorr显著增到102μA/cm2,腐蚀显著加快。 对于在上述模拟孔隙液中浸泡的已覆盖锌酸钙的热镀锌层,随pH降低和浸泡时间增加,锌层上锌酸钙减少而Zn(OH)_2增加,当pH值为9时,覆盖层可全部转化为Zn(OH)_2;随着锌酸钙减少和Zn(OH)_2增加,极化电阻(Rp)、膜层电阻(Rc)、穿透电阻(Rct)和扩散阻抗(Ws)均降低,而自腐蚀电流密度icorr增大,但icorr仍接近钢筋钝化临界值0.1μA/cm2。当pH值大于12.5,锌酸钙逐渐溶解,腐蚀加快情况与热镀锌层相似。 当混凝土发生碳化,混凝土孔隙液pH值降低,只要pH值小于13,热浸镀锌层和覆盖锌酸钙的热镀锌层均具有很高的耐蚀性,能够保护钢筋数十年免遭腐蚀破坏;但在采用高碱度水泥,pH值大于13的混凝土孔隙液中,热浸镀锌层和覆盖锌酸钙的热镀锌层的耐蚀性显著下降,不能对钢筋提供有效地防腐保护。故热浸镀锌钢筋在采用非高碱度水泥的混凝土时具有低成本、高抗蚀防腐保护的特点,值得在实际生产中推广。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 叶寿慈;;热浸镀锌在开滦煤矿井筒装备首次应用[J];云南冶金;1990年06期
2 李智,苏旭平,尹付成,贺跃辉;钢基热浸镀锌的研究[J];材料导报;2003年12期
3 胡新华;杨兴亮;;热浸镀锌铝合金钢板的技术性能及生产实践[J];冶金动力;2006年03期
4 朱铄金;朱丽慧;刘茜;刘庆峰;王利;;热浸镀锌合金技术的研究现状[J];热处理;2008年03期
5 方景;陈刚;司朝霞;;热浸镀锌对铁基粉末冶金零件耐腐蚀性的影响[J];粉末冶金技术;2008年06期
6 王斌;;钢结构腐蚀及长效防腐方法介绍[J];考试周刊;2009年18期
7 曾祥德;;玛钢管件电镀光亮锌铁合金工艺[J];涂装与电镀;2010年03期
8 孔纲;刘仁彬;卢锦堂;;热浸镀锌清洁生产技术[J];电镀与涂饰;2010年05期
9 李厥逵;;温度对薄壁焊管热浸镀锌质量的影响[J];钢管;1987年04期
10 黄永德;钢管热浸镀锌前酸洗工艺浅析[J];腐蚀与防护;2001年04期
11 邵建新;;一种含0.5%镍的热浸镀锌合金的应用分析[J];材料保护;2006年05期
12 许乔瑜;桂艳;卢锦堂;裴滢;;含硅钢表面因素对热浸镀锌反应活性的影响[J];材料导报;2006年07期
13 ;信息[J];电镀与环保;2008年03期
14 何明奕;;可锻铸铁热浸镀锌合理温度的探讨[J];昆明理工大学学报(理工版);1989年05期
15 赵明修;;钢管热镀锌用锌合金[J];湖南冶金;1993年01期
16 李定云;用硫脲为缓蚀剂测定热浸镀锌钢铁上锌附着量[J];腐蚀与防护;1996年02期
17 梅建庭,吴永敏;热浸镀锌助镀剂的研究[J];电镀与涂饰;1997年04期
18 吴永敏,梅建庭;钢铁基体热浸镀锌助镀剂缓蚀性能的研究[J];电镀与精饰;1997年01期
19 边军,张福波,刘相华,王国栋;新型热浸镀锌模拟试验机的研制[J];金属热处理;2003年09期
20 于久灏;王佳杰;胡明星;;钢材及焊接接头表面热浸镀锌前酸洗液配方研制[J];焊接;2007年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曾祥桂;;Φ114钢管热浸镀锌机组技术改造的研究分析[A];第十三届中国(北方)钢管技术研讨会会议论文集[C];2010年
2 曾祥桂;黄杰斌;何忠皇;曾志兵;;φ114钢管热浸镀锌机组技术改造的研究与应用[A];首届珠中江科协论坛论文集[C];2011年
3 李国喜;郑毅然;;结构件热浸镀锌的清洁生产[A];2002北京电镀行业清洁生产研讨会论文集[C];2002年
4 张静;;浅谈影响热浸镀锌锌层质量的因素分析[A];第二届薄钢板质量研讨会论文集[C];2002年
5 李新华;耿动力;井维海;;实现热浸锌清洁生产的几项措施[A];2002北京电镀行业清洁生产研讨会论文集[C];2002年
6 范垂斌;;钢结构件热浸镀锌行业清洁生产审核[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第一卷)[C];2009年
7 孙虎元;闫瑞华;孙立娟;;镍元素在热浸镀锌中的应用与发展[A];2005'全国真空冶金与表面工程学术会议论文集[C];2005年
8 熊卫兵;;钢格板的应用[A];中国钢结构协会锅炉钢结构分会第五届年会论文集[C];2004年
9 赵云龙;杨兴亮;张建;;锌锅温度和浸镀时间对热镀锌钢板表面质量的影响[A];2009年全国冷轧板带生产技术交流会论文集[C];2009年
10 胡传炘;董立刚;白立来;李晋炜;张科;;含RE热浸镀锌用稀释剂研究[A];第四届全国表面工程学术交流大会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵满秀;合金元素对热浸镀锌界面反应影响及相关相平衡研究[D];湘潭大学;2012年
2 彭浩平;热浸镀锌铝的界面反应及熔池的热力学研究[D];湘潭大学;2012年
3 袁美蓉;热浸镀锌层表面硅酸盐转化膜的研究[D];华南理工大学;2011年
4 张杰;热浸镀锌及其合金海水中腐蚀行为研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
5 车淳山;Sandelin效应机理及其抑制方法研究[D];华南理工大学;2005年
6 李智;硅反应性及合金元素对热浸镀锌影响的研究[D];中南大学;2008年
7 许乔瑜;含硅低碳钢与液态锌镍合金的反应及微观行为的研究[D];华南理工大学;2003年
8 骆心怡;纳米CeO_2颗粒对镀锌层的改性工艺及其机理研究[D];南京航空航天大学;2007年
9 刘华初;先进高强度钢的选择性氧化及镀锌性能的研究[D];上海大学;2012年
10 吴长军;合金元素对硅反应性的抑制作用及相关相平衡研究[D];湘潭大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘仁彬;钢铁高温(520-600℃)热浸镀锌的研究[D];华南理工大学;2011年
2 钟辉;热浸镀锌钢板腐蚀行为与钝化试验研究[D];兰州理工大学;2011年
3 荆攀;热浸镀锌过程烟尘收集装置研究及其数值模拟[D];昆明理工大学;2013年
4 周水芳;无铵助镀热浸镀锌铁离子反应走向研究[D];昆明理工大学;2013年
5 邱勇;基于ARM的热浸镀锌实时网络监控系统的设计[D];西华大学;2012年
6 王展辉;Zn-Co-Ni三元系相平衡及Co和Ni对镀锌组织影响的研究[D];湘潭大学;2012年
7 左茜;热浸镀锌层钒盐转化膜的研究[D];华南理工大学;2011年
8 陈九龙;热浸镀锌层在不同pH值饱和Ca(OH)_2溶液中的腐蚀行为[D];华南理工大学;2010年
9 贺文丽;连续热浸镀锌锅低频电磁场封流实验研究[D];内蒙古科技大学;2011年
10 贺文丽;连续热浸镀锌锅低频电磁场封流实验研究[D];内蒙古科技大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;俄罗斯MMK新建2号热浸镀锌作业线顺利投产[N];世界金属导报;2009年
2 兰兴华;环球采风欧洲热浸镀锌板生产能力将继续扩大[N];中国物资报;2000年
3 ;热浸镀锌生产线用涂层量控制系统[N];世界金属导报;2002年
4 ;天津冶金钢铁公司新建热浸镀锌和卷取作业线[N];世界金属导报;2010年
5 陈定针;热浸镀锌螺栓应进行去应力退火处理[N];国家电网报;2009年
6 ;用于实时生产的新型热浸镀锌生产线[N];世界金属导报;2003年
7 陶少清;新型汽车用热浸镀锌薄板[N];世界金属导报;2003年
8 ;意大利Arvedi冷轧厂热浸镀锌生产线顺利投产[N];世界金属导报;2011年
9 记者 谭华健 通讯员 卢仲池;通过CFC项目验收[N];中山日报;2008年
10 奥利维·日耳曼;先进酸轧设备助力优质钢材生产[N];中国冶金报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978