阻锈剂及硅粉、阻锈剂联合应用对防止钢筋锈蚀效果的研究 | ||||||
5 混凝土中钢筋腐蚀的电化学试验5.1 试样制备 灰砂比1∶2.5,水灰比0.5。5.2 试验结果分析 规范规定电极通电后,15min电极电位比2min时电极电位的下降值不超过50mV,则认为此电极是钝化电极。否则则认为此种电极是处于钝化和活化之间,其钢筋的钝化膜已受损坏。 由表2的试验结果可见: 空白砂浆试件J-1,V2-V15为3mV,未超过50mV,说明电极处于钝化状态,钢筋钝化膜完好。 掺入1.8%氯化钠、未掺阻锈剂的砂浆试件J-2,V2-V15大于50mV,说明电极已经处于钝化和活化之间,包裹在砂浆中的钢筋的钝化膜已受损坏。在砂浆试件中掺加1.8%氯化钠,促进了钢筋腐蚀。 J-3、J-4为掺入1.8%氯化钠的同时,分别掺加2.4%及4%901阻锈剂的砂浆试件,V2-V15均大于50mV,说明电极已经处于钝化和活化之间,包裹在砂浆中的钢筋钝化膜已损坏,901阻锈剂未能阻止氯离子对钝化膜的破坏作用。 J-5砂浆试件在掺入1.8%氯化钠的同时,掺加2%HLC-VIII阻锈剂的砂浆,V2-V1550mV,说明电极仍然处于钝化的状态,HLC-VIII阻锈剂是阳极抑制型阻锈剂。6 砂浆抗氯离子渗透快速试验6.1 试样制备6.2 试验结果分析 本试验由试件的电导值和相对氯离子扩散系数,来比较试件抗氯离子渗透性能,试验结果见图2。试件电导值及相对氯离子扩散系数越大,说明透过砂浆的氯离子量将越多,砂浆抵抗氯离子侵蚀的性能越差。 6.2.1 掺加901阻锈剂砂浆试件比空白砂浆试件的抗氯离子的能力降低14.6%,而掺加HLC-VIII阻锈剂的砂浆试件比空白砂浆试件的抗氯离子能力提高22.5%。 6.2.2 硅粉的加入对砂浆抗氯离子渗透能力有大幅度的提高。 掺加901阻锈剂及埃肯微硅粉砂浆试件比空白砂浆试件的抗氯离子的能力提高9.8%,比单掺901阻锈剂砂浆试件的抗氯离子的能力提高21.2%。 掺加HLC-VIII阻锈剂+HLC-XI硅粉剂与掺加HLC-VIII阻锈剂+埃肯微硅粉的砂浆试件抗氯离子渗透能力的提高幅度差不多,均比空白砂浆试件提高50%以上。 6.2.3 由于硅粉良好的几何外形和微小的尺寸,能有效地填充水泥浆体内和骨料界面区的空隙,硅粉中高度分散二氧化硅组分又与水泥水化时释放出来的氢氧化钙晶体反应生成C-S-H凝胶,使浆体均匀性更好,有利于形成不连通的毛细孔,使混凝土更加密实,因而在混凝土中仅参加8%的硅粉就使混凝土的抗氯离子渗透能力得到大幅度的提高。7 盐水浸烘试验)7.1 试样制备 7.2 试验结果分析 试验时,以试件浸3.5%NaCl溶液24h,60℃烘6d为一循环。按此循环不断往复,经过一定循环次数后,敲开砂浆试件观察钢筋锈况。同样循环次数下钢筋锈积率及失重率越小,则说明砂浆中所使用的阻锈剂阻锈效果越好。表6、表7的试验结果均为试件经过12次循环后测试而得。 7.2.1 两次试验结果表明,空白组的钢筋经过12次循环发生了严重的腐蚀,超过50%的钢筋表面覆盖了锈蚀层。 7.2.2 H1组砂浆的试验结果表明,在保持砂浆流动度不变掺入两种阻锈剂,经过12次循环后,钢筋失重率均仅为空白组的1.22%。掺入4%的901钢筋的锈蚀面积为0.38%,掺入2%HLC-VIII钢筋的锈蚀面积为0.91%,仅为空白组的0.69%和1.64%,说明掺入这两种阻锈剂对钢筋均有显著的缓蚀效果。虽然H1-2锈积率比H1-3小,但在同样的失重率下,H1-2比H1-3组钢筋锈蚀深度要深。 7.2.3 H2组砂浆的试验结果表明,在保持水胶比不变、增加流动度的情况下,阻锈剂与硅粉联合应用对钢筋缓蚀效果显著。掺加ESi的H2-2、H2-4组混凝土中钢筋的锈积率与失重率差不多,比空白组分别减少了81.8%和91.1%以上。而掺加CSi的H2-3组混凝土对钢筋缓蚀的效果更加明显,其锈积率与失重率比空白组混凝土分别减少了91.4%和99.4%。 说明HLC-VIII与CSi联合应用的效果最好。需要说明的是,若H2组与H1组一样保持流动度不变而减小水胶比,联合应用对钢筋缓蚀的效果将更加显著。8 抗压强度8.1 试样制备 从表8试验结果可以看出,混凝土中掺入阻锈剂后的7d、28d强度均较空白混凝土有所上升,无论是普通混凝土或硅粉混凝土,掺入两种阻锈剂后,混凝土的7d强度较相近,而硅粉混凝土28d强度有较大增长,说明两类阻锈剂对混凝土力学性能无不利影响。9 结论 混凝土中钢筋腐蚀的电化学试验表明砂浆中掺入阻锈剂后,钢筋活化性能均有不同程度的减弱,对阻止钢筋阳极反应的效果,掺入2%HLC-VIII阻锈效果最大,4%901次之,2.4%901最小。 混凝土中钢筋腐蚀的电化学试验结果反映出HLC-VIII阻锈剂阻止了氯离子破坏钝化膜的作用,属阳极抑制型阻锈剂。而901阻锈剂则未能体现阻锈效果。 掺加HLC-VIII阻锈剂砂浆抗氯离子渗透能力可以提高22.5%,单掺901阻锈剂会使砂浆抗氯离子渗透能力降低。硅粉与HLC-VIII共掺后,砂浆抗氯离子渗透能力可以提高50%以上。 盐水浸烘循环的试验结果显示出加入阻锈剂或阻锈剂与硅粉联合应用对钢筋的缓蚀作用显著。HLC-VIII的掺量比901低且阻锈效果优于901。HLC-VIII与CSi联合应用的缓蚀效果也优于901与ESi联合应用的效果。 阻锈剂901及HLC-VIII的加入,对混凝土的强度无不利影响。 HLC-VIII的价格为901的14,且掺量低。HLC-XI硅粉剂的价格与西卡微硅粉的价格相近,且在使用时由于其减水作用而不需另用减水剂,可免去使用微硅粉还需另外购买减水剂的费用。因此,HLC-VIII与HLC-XI联合应用与国外进口材料相比,可体现出其显著的经济性。 综上所述,901与HLC-VIII的加入对钢筋均有着明显的缓蚀效果,且对混凝土的强度无不利影响。HLC-VIII的加入,对混凝土抗氯离子渗透及阻止钢筋锈蚀的效果均优于901。在混凝土中加入硅粉与阻锈剂联合应用,对提高混凝土本身的密实性,提高混凝土抗氯离子渗透及防钢筋的腐蚀效果更加明显。比较试验所用的材料,HLC-VIII阻锈剂与HLC-XI硅粉剂不仅经济,而且联合应用将对钢筋混凝土的阻锈,提高钢筋混凝土结构的耐久性达到最好的效果。 |