锌铝复合牺牲阳极的性能及在浪溅区钢筋混凝土结构的应用探究

发布时间：2017-03-31 03:17

  本文关键词：锌铝复合牺牲阳极的性能及在浪溅区钢筋混凝土结构的应用探究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着海洋环境中混凝土结构的腐蚀形势日渐严峻,牺牲阳极材料和牺牲阳极阴极保护技术也得到不断发展,但传统的牺牲阳极对浪溅区的保护捉襟见肘。复合阳极以高电流效率、高活性、高电化学容量充满了对浪溅区混凝土结构进行保护的可能性,因此开发新型复合牺牲阳极材料对浪溅区的混凝土结构进行保护具有重要意义。本文制备了符合标准规定的锌铝复合牺牲阳极材料,采用电化学测试方法对锌铝复合阳极与锌阳极、铝阳极的电化学性能进行对比,结果表明锌铝复合阳极的电流效率优于铝阳极,实际电化学容量优于锌阳极,有效综合了锌阳极和铝阳极的特性。通过电化学工作站分别对锌阳极、铝阳极、复合阳极在3.5%Na Cl溶液、3.5%Na Cl-饱和Ca(OH)2溶液中的极化曲线、交流阻抗进行测试,研究锌铝复合阳极10d内的溶解规律、溶解速率和适用性。结果表明复合阳极在溶液中的活性介于锌阳极与铝阳极之间,在3.5%Na Cl溶液中复合阳极的溶解速度分为加速、过渡、减速三个阶段,在3.5%Na Cl-饱和Ca(OH)2中溶解速度分为减速、过渡、减速三个阶段。最后测试复合阳极在3.5%Na Cl溶液、3.5%Na Cl-饱和Ca(OH)2溶液中以及在干湿循环的条件下水灰比为0.3、0.4且保护层厚度分别为10mm、15mm的混凝土中的钢筋电位,研究复合阳极对钢筋的极化效果。在3.5%Na Cl溶液中未保护的钢筋12个小时内全部生锈,被保护钢筋的电位处于-0.9~-1.1V(vs SCE)之间,将已经生锈的钢筋用复合阳极进行保护钢筋电位能迅速下降到0.9V(vs SCE)左右,且铁锈大面积脱落。在3.5%Na Cl-饱和Ca(OH)2溶液,试验初期钢筋电位在-1.2V(vs SCE)左右,一个月后未保护的钢筋局部锈蚀,受保护的钢筋电位保持在-1.1V(vs SCE)左右,说明复合阳极能对钢筋提供相对较长时间和较稳定的保护。在干湿循环环境中的混凝土中,钢筋电位在-1V~-0.9V(vs SCE)之间与交流阻抗、极化性能试验结果相吻合,水灰比和保护层厚度对混凝土中钢筋的电位影响不大。
【关键词】：浪溅区 阴极保护 锌铝复合阳极 牺牲阳极
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV332
【目录】：

• 摘要9-10
• Abstract10-12
• 第1章 绪论12-20
• 1.1 研究背景12-15
• 1.1.1 钢筋混凝土结构的腐蚀以及防护方法12-13
• 1.1.2 阴极保护的原理和保护准则13-14
• 1.1.3 复合牺牲阳极的研究意义14-15
• 1.2 钢筋混凝土结构牺牲阳极阴极保护研究进展15-17
• 1.2.1 国内研究现状及进展15
• 1.2.2 国外研究现状及进展15-16
• 1.2.3 复合牺牲阳极材料研究进展16-17
• 1.3 本文的研究目的与研究内容17-20
• 第2章 复合阳极的电化学性能20-30
• 2.1 锌铝复合阳极的制备20-22
• 2.1.1 牺牲阳极材料准备20-21
• 2.1.2 锌铝复合阳极的加工21-22
• 2.2 试验方法及内容22-24
• 2.2.1 试验装置准备22
• 2.2.2 测试方法22-23
• 2.2.3 电位测试及溶解状况观察23
• 2.2.4 实际电容量测试试验23
• 2.2.5 电流效率计算23-24
• 2.3 试验结果及讨论24-28
• 2.3.1 电位测试结果及讨论24-26
• 2.3.2 实际电容量测试结果及讨论26-27
• 2.3.3 电流效率计算结果及讨论27-28
• 2.4 本章小结28-30
• 第3章 复合阳极在 3.5%NaCl溶液中性能探究30-48
• 3.1 概述30-32
• 3.1.1 3.5%NaCl溶液中的极化试验31-32
• 3.1.2 3.5%NaCl溶液中的EIS试验32
• 3.2 试验结果及讨论32-46
• 3.2.1 3.5%NaCl溶液中的极化试验结果32-39
• 3.2.2 3.5%NaCl溶液中的EIS试验结果39-46
• 3.3 本章小结46-48
• 第4章 复合阳极在 3.5%NaCl-饱和Ca(OH)_2溶液中性能探究48-66
• 4.1 试验方法及内容48-49
• 4.1.1 3.5%NaCl-饱和Ca(OH)_2溶液中的极化试验48
• 4.1.2 3.5%NaCl-饱和Ca(OH)_2溶液中的EIS试验48
• 4.1.3 扫描电镜试验48-49
• 4.2 试验结果及讨论49-65
• 4.2.1 3.5%NaCl-饱和Ca(OH)_2溶液中的极化试验结果49-56
• 4.2.2 3.5%NaCl-饱和Ca(OH)_2溶液中的EIS试验结果56-63
• 4.2.3 扫描电镜试验结果63-65
• 4.3 本章小结65-66
• 第5章 复合阳极在浪溅区钢筋混凝土结构的应用探究66-83
• 5.1 试验方法及内容66-70
• 5.1.1 试验材料与混凝土试块准备66-67
• 5.1.2 3.5%NaCl溶液中钢筋电位测试67-68
• 5.1.3 3.5%NaCl-饱和Ca(OH)_2中溶液钢筋电位测试68-69
• 5.1.4 混凝土中钢筋电位测试69-70
• 5.2 试验结果分析与讨论70-81
• 5.2.1 3.5%NaCl溶液中钢筋电位测试结果70-73
• 5.2.2 3.5%NaCl-饱和Ca(OH)_2溶液中钢筋电位测试结果73-76
• 5.2.3 混凝土中钢筋电位测试结果76-81
• 5.3 本章小结81-83
• 第6章 总结与展望83-85
• 6.1 本文的主要结论83-84
• 6.2 展望84-85
• 参考文献85-88
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作88-90
• 致谢90

【参考文献】

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本文编号：278766