土木工程專業外文翻譯

2022-10-18 11:33:10 字數 4956 閱讀 4193

2.1合成孔徑的方案

先描述下使用的電化電池。工作電極是乙個直徑6公釐長度30公釐的鋼條。活躍的表面面積是5.

65平方厘公尺。外露的鋼條是用粘膠帶從溶解液中分隔的。清潔之後,在0.

5,m磷酸鈉na3po4(ph≈12.5)溶液中經過24小時的浸泡後鈍化了。然後,這些鋼條被浸入了飽和的ca(oh)2, (ph=12.

6) 溶液中,其中包含不同濃度的氯離子:0,0.1,0.

3和0.5 m nacl. 乙個飽和的甘汞電極(sce)被作為參考,輔助電極是乙個石墨棒。

2.2砂漿實驗

先準備乙個8cm×5.5cm×2cm 立方厘公尺的柱狀的砂漿樣品。這個砂漿和普通矽酸鹽水泥一起被準備好。

水泥和沙的比例是1比3,水和水泥的比例是0.5.樣本被放在溫度20℃上下。

相對濕度100%的室內進行7天水合作用。

加固物用先前描述的與抑制劑相似的進行鈍化處理。兩個加強過的鋼棒(工作電極)乙個石墨條(輔助電極)被分別嵌入砂漿樣品中。氯化物在砂漿中被不同的使用。

(i) 攪拌時氯化物的新增:攪拌的時候,氯離子被按水泥的重量被加入1% nacl 中。事先加固的砂漿樣本沒有進行預處理或者用抑制劑處理過。

(ii) 氯化物的滲透:沒有氯化物的砂漿樣本,包含沒有預處理和預處理過的加固物,被經過了33個週期(99天)乾濕迴圈:兩天幹,一天浸在0.5m的 nacl 溶液中。

3.防蝕進展

在使用不同電化學方法下合成氣孔溶液中的加固物對腐蝕的反應(腐蝕電位ecorr,耐極化rp和電化學阻抗譜,eis)。在砂漿樣本中,ecorr和rp 的容量被計算出來了。

3.1 腐蝕電位和耐極化

腐蝕電位ecorr 在三個星期內被定期監控著。在模擬水泥或者凝結中介的溶液中,鋼條在消極的或者活躍的過渡區在-0.25v以上或者-0.

30v一下有一定的可能分別到飽和甘汞電極(sce)

腐蝕產生的電流密度icorr 通過計算抗極化進行評估

根據乙個先前的研究,作者在這裡使用b=26mv

腐蝕電位和抗兩極化測量被用乙個551 amel的穩壓器定期記錄著。這個電阻被腐蝕電位上下10 mv的掃瞄決定著,5 mv min21 一下。

3.2 電化學阻抗譜

電化學阻抗譜在潛在的規則下(生態化學,模型pgstat 30)通過全自動生化分析儀進行監控被計算出來。在65 khz到10mhz的頻率範圍內,每十個單位5點的情況下,測量在腐蝕電位(ecorr)的電化學阻抗譜。訊號的振幅是10mv。

4.結果與討論

首先,實驗實施在飽和的ca(oh)2溶液中代表簡化了的間隙氣孔溶液。然後鋼筋的表面處理的效果被用嵌入砂漿的鋼條進行檢驗。

圖1、在0.5m磷酸鈉溶液中浸泡24小時然後浸入飽和的包含不同數量的氯離子的ca(oh)2 溶液中的鋼筋腐蝕電位隨著時間變化的曲線圖在氯化物存在的情況下用磷酸鹽進行預處理的有效性

。腐蝕電位,耐極化和腐蝕電流密度。

腐蝕電位(ecorr)測量,包括圖1,顯示處理過的鋼筋允許一種被動狀態,>-250mv sce,它的長度取決於氯化物濃度。此外,乙個潛在的轉移被發現了,在[cl2]<0.3m的時候,儘管當氯離子增加的時候腐蝕電位(ecorr)變得惰性少了點。

事實應該與被動層保護能力的連續減少有關,eis研究可以解釋這一點。把電極浸在包含0.1m或者0.

3m的氯離子溶液中乙個星期後,腐蝕電位達到了從活躍狀態到消極狀態的極限。然而,在濃度為0.5m的氯化鈉溶液中,超過乙個星期,發現腐蝕電位有明顯的減少,而且比-0.

3v飽和甘汞電極(sce)所達到的更加消極,表明被動層不能維持,對鋼筋表面的防鏽蝕不夠充足,鏽蝕正在開始。

腐蝕電位的結果和dc rp的測量(圖 2) 一致。對於濃度為0.1m到0.

3m的氯離子,在兩個星期內先增加了然後少量減少。有氯化物的時候,rp的最大值是750 kω平方厘公尺,然而當氯離子不在的時候,rp的值是兩倍。最有侵略性的媒介(0.

5m cl2), 乙個星期後,rp忽然減少到了3kω平方厘公尺。在合成氣孔溶液中的加特種元素鋼的rp值與ecorr一一對應。

圖2、在0.5m磷酸鈉溶液中浸泡24小時然後浸入飽和的包含不同數量的氯離子的ca(oh)2溶液中的鋼筋腐蝕極化電阻隨著時間變化的曲線圖

在不同**時間的樣品的eis狀況

圖3、在0.5m磷酸鈉溶液中浸泡24小時然後浸入飽和的包含不同數量的氯離子的ca(oh)2溶液中的鋼筋腐蝕電流密度隨著時間變化的曲線圖

在不同**時間的樣品的eis狀況

正如從圖3中觀察到的,僅僅當0.5m氯離子存在時,暴露在侵略性溶液中十天後,證明icorr的**值與鏽蝕的活躍過程有關。這意味著預處理減少了作為參照物的引發斑點腐蝕的氯化物極限值的增加。

在氯化物濃度低於0.3m的時候,icorr(圖 3) 在經過20天的浸泡後會低於0.2 μa cm-2。

這個值大於0.1–0.2 μa cm-2表明鋼筋的活躍的腐蝕。

在浸入有0.5m氯離子的溶液七天後,icorr顯著地增加了然後達到了~10 μa cm-2。活躍的腐蝕過程正如預期所料發生。

在有0.5m氯離子存在的時,腐蝕速率太高了以至於不能保證混凝土結構的耐久性。

圖4展示出在不同濃度氯化物溶液中進行腐蝕試驗的加特種元素鋼的阻抗譜的尼奎斯特定理。所有的阻抗譜呈現出兩個電容性的迴圈,儘管只看到乙個清晰的電容性迴圈。當乙個平行的r-c線路被試驗性地被進行引數回歸計算,乙個實驗和計算出的資料之間的系統的偏差被發現了,表明時間常量下模擬的不適當。

阻抗譜因此被在兩個時間常量 (圖 5a) 下被模擬。rt-cdl在高頻率下和電荷轉移和介面的容量聯絡在了一起。在稍微低一點頻率下的第二對rf-2cf可能被歸屬到乙個氧化還原過程中,這個過程包括在電極表明形成的氧化物。

x1和x2 對cole–cole時間容量的統計進行了解釋。

圖 4中的實線用一種簡單的方法呈現出了計算出的頻譜。實驗和計算出的頻譜達成了很好的一致性,這使擬定的電路變得有效。然而隨著被動性的減少,發現x引數也相應減少了,這表明當鋼筋腐蝕的時候,裝置的精確度降低了,正如圖 20。

對於預先處理的鋼筋,在鈍態下,x值大於0.9,當鈍化減少後降到了0.8。

在存在0.5m氯離子時,x值小於0.7.

計算出的變數分析

圖 5顯示出通過逆向計算獲得了不同變數的差異。首先,cdl在85μf cm-2和120μf cm-2之間變化。這個值證實了在高頻率下,當有鈍化膜存在時電容的開端。

cdl在氯化物不存在時就減少,這個轉變導致了電荷數量的減少。在有氯離子(0.5m)時,cdl增加了。

這個可以通過電極表面的粗化來解釋,被動層的稀釋或者電荷的增大的是氯離子進入引起的。另外,雙層電容的增加與腐蝕面積的增大相對應。

電阻rt被平行地連線到cdl,與電極藉口的電荷轉移也有聯絡。沒有氯離子的時候,rt隨著時間增加與圖 3裡icorr的變化相一致。在存在氯離子時,電阻在浸入很短的時間內

增加,然後顯著的減少。當加特種元素鋼在侵略性溶液中浸入超過乙個星期後,氯離子濃度越高,rt值越小。有氯離子存在時rt的變化與icorr的反應相一致。

cf在180到2000mf cm-2之間變化。單個分子氧化層的形成符合0.6 mf cm-2。

因此,鋼筋樣本上形成的氧化膜與0.3-3分子層相符合,這個和先前的理論也一致。

圖 5c和e的對比表明rf至少比rt高兩個數量級在有0,0.1和0.3m氯離子存在的情況下。

從阻抗譜rp(imp)計算出的耐極化與頻率的極限值相一致,當趨向於0的時候,可以定義rp(imp)=re+rt+rf。由於高導電性re變得很低的時候,就可以不用考慮了。當鋼筋殘留物呈現鈍態時,耐極化從跟上說由rf決定。

然而,當0.5m氯離子存在時,當鋼筋處在腐蝕的活躍期時,rp和rt之間有細微差別。

圖 6呈現了rp (圖2) 和rt之間耐極化的比較,圖7描述的是從阻抗譜

a.不加任何東西; b. 0.1m nacl; c 0.3m nacl; d 0.5m nacl

圖4、在0.5mna3po4溶液中浸泡24小時後然後浸入包含不同數量的氯離子的ca(oh)2溶液中的加特種元素鋼的阻抗譜

中計算出的rp (imp)=rt+rf的聯絡。我們發現rt值比rp值低,十天的浸泡後rt比較接近於rp僅當有0.5m氯離子存在時(當鋼筋處在活躍期時)。

但是,從阻抗譜看,rp值與計算出的外加的電阻達成了很好的一致性。也就是rp(imp) 。

通過直流電位掃瞄考慮確定rp的正確時間,它應該與電阻抗係數相符合,與圖 4的資料相一致。

在鈍化狀態下,腐蝕速率與耐極化密切聯絡而不是對電荷轉移的抵抗。在最近的檔案中,從電路模型的機械論分析發現,rp與鈍化膜的溶解速率密切相關。

5.砂漿試驗

呈現在圖 8a中的是浸泡過四個月的沒處理過的和預處理過的樣本腐蝕電

圖5、從圖4中呈現的阻抗譜計算的各種介面引數的時間變化。

位的變化。預處理過的樣本的腐蝕電位比沒有處理過的更加活躍,儘管超過50天後差異變得很細微。腐蝕電位值似乎表明腐蝕在活躍期在兩個樣本中都有發生。

圖8b展示的是從線性極化方法評估的腐蝕電位。兩個曲線與腐蝕電位的變化緊密聯絡。在這個圖表中,可以看到表面經過磷酸鈉預處理的有益影響。

然而,這個有益影響在浸泡期間消失了。前20天,經過預處理的鋼筋的腐蝕電位值低於0.2 μa cm-2,因此腐蝕速率在可接受的範圍內。

可是,初級階段過後,正如圖中陰影部分所示腐蝕趨勢增加了,腐蝕速率與活躍性的結束相一致。經過兩個月的浸泡之後,腐蝕電位再次減少。腐蝕過程可能在處理過的樣本活躍期發生,對沒有處理過的也一樣,但是腐蝕電位在鈍態時可接受的值是0.

2μa cm-2。

圖9a顯示的是嵌入砂漿的鋼條未處理過和經過預處理後的腐蝕電位的時間變化。在這

個體系中,氯離子經過幹迴圈和溼迴圈透入砂漿中。與上述結果相似,這些資料從四個獨立的實驗中得到。兩個樣本在前60天時,腐蝕電位和與sce的相對的

圖6、在0.5m磷酸鈉溶液中浸泡24小時然後浸入飽和的包含不同數量的氯離子的ca(oh)2溶液中的rp鋼筋和rt鋼筋的之間的比較

圖7、在0.5m磷酸鈉溶液中浸泡24小時然後浸入飽和的包含不同數量的氯離子的ca(oh)2溶液中的r和rp(imp)=re+rt+rf的比較。

圖8圖9

-0.25v比更加積極,這表明鋼筋樣本處在活躍狀態。然後100天後,預處理的和未處理的樣本腐蝕電位開始減少,分別達到了-0.

35和-0.45v,與sce相對。電位的衰減通過氯離子達到鋼條的減慢可以解釋。

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