盐渍土环境下钢筋混凝土腐蚀的研究进展.pdf

盐渍土环境下钢筋混凝土腐蚀 的研 究进展 林德源等 1 3 7 盐渍土环境下钢筋混凝土腐蚀的研究进展 林德源 ，易 博 ，陈云翔 ，张俊喜。 ，洪毅成 ( 1 国网福建省电力有限公司电力科学研究院， 福州 3 5 0 0 0 7 ； 2 上海电力学院上海高校 电厂腐蚀防护与应用电化学重点实验室，上海 2 0 0 0 9 0 ) 摘要 钢筋混凝土在盐渍土和盐湖环境下的腐蚀包括硫酸根离子和镁离子对混凝土的侵蚀以及氯离子对混 凝土中钢筋的锈蚀。简要介绍了盐渍土环境中钢筋混凝土结构腐蚀失效原理， 并综述了国内外近年来对盐渍土钢筋 混凝土腐蚀机理研究的相 关情况 。 关键字 盐渍土钢筋混凝土腐蚀 中图分类号 ： TU5 2 8 文献标识码 ： A Re s e a r c h De v e l o p me nt o f t he Co r r o s i o n o f Re i nf o r c e d Co n c r e t e i n S a l i ne S o i l Env i r o n me nt LI N De y u a n ，YI Bo ，CHEN Yu n x i a n g ，ZHANG J u n x i 。 ，HONG Yi c h e n g ( 1 E l e c t r i c P o we r R e s e a r c h I n s t i t u t e o f S t a t e G r i d F u j i a n E l e c t r i c P o we r C o L t d ， F u z h o u 3 5 0 0 0 7 ； 2 Ke y L a b o r a t o r y o f S h a n g h a i C o l l e g e a n d Un i v e r s i t i e s f o r El e c t r i c P o we r C o r r o s i n Co n t r o l a n d Ap p l i e d El e c t r o c h e mi s t r y， S h a n g h a i Un i v e r s i t y o f El e c t r i c P o we r ，S h a n g h a i 2 0 0 0 9 0 ) Ab s t r a c t Th e d e t e r i o r a t i o n o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e i n s a l t l a k e a n d s a l i n e s o l 1 e n v i r o n me n t i n e l u d e s u l f a t e i o n s a n d ma g n e s i u m i o n s a t t a c k t o t h e c o n c r e t e a n d c h l o r i d e - i n d u c e d c o r r o s i o n o f s t e e l r e i n f o r c e me n t i n c o n c r e t e Th e b a s i c p r i n c i p l e s o f d e t e r i o r a t i o n o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e i n s a l i n e e n v i r o nm e n t i s i n t r o d u c e d ，a n d t h e r e s e a r c h d e v e l o p me n t a b o u t t h e me c h a n i s m o f c o r r o s i o n o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e i n s a l i n e e n v i r o n me n t i S r e v i e we d Ke y wo r d s s a l i n e s o i l ，r e i n f o r c e d c o n c r e t e ，c o r r o s i o n 盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化 、 碱化土壤的统称。 碱土含有较多量的交换性钠， 又称钠质 土， 盐土是指土壤 中 易溶盐的含量达到 0 5 以上的土类 1 。盐渍土广泛分布在 我国东部沿海及西北盐湖地区， 这类土壤 中含有较高浓度的 氯离子 ， 以及一定量的硫酸根离子、 镁离子等侵蚀性物种 ， 因 此对钢筋混凝土结构物常构成 比较严 重的腐蚀_ 2 ， 处于盐 渍土地区的建筑物常常在远未到达设计寿命时就会出现表 层混凝土粉化脱落及钢筋锈蚀等现象 ， 给人们 的生产生活造 成巨大的损失 。盐渍土环境下多种侵蚀性介质对钢筋混凝 土的腐蚀问题一直是广泛关注 的热点之一 ， 人们 围绕混凝土 损伤失效以及钢筋锈蚀过程展开了一系列的研究 1 盐渍土环境下钢筋混凝土结构物的腐蚀原理 1 1 混凝土的腐蚀破坏机制 盐渍土中的盐分遇到土壤 中的水分溶解后， 对土壤 中的 混凝土结构物存在腐蚀作用。盐渍土中的 Mg 、 S 0 4 。 一 等离 子对混凝土具有极强的侵蚀作用， Mg 会与混凝土 中胶凝 性的 C a ( 0H) 发 生离子互换 反应 ， 形成无胶凝 性 的 Mg - ( 0 H) ， 致使混凝土粉化， 强度降低 。S O 一 在地下水的作用 下沿着毛细孔渗透到混凝土内部时会发生反应 ： S 04 + Ca ( 0H) 2 =Ca S O4 + 2 0H一 若生成的硫酸钙与固态水合铝酸钙相作用， 则有 ： ( 4 Ca O)A1 2 O31 2 H2 O+ 3 Ca S O4 + 2 0 H2 ( ) 一 ( 3 Ca O)A1 2 O33 CA S O43 1 H2 O+ Ca ( OH ) 2 生成的硫酸铝钙较原有体积增大 l _ 5 倍 以上， 在混凝 土 内产生内应力 ， 当膨胀内应力超过混凝 土的抗拉强度时， 会 造成已硬化 的混凝土逐渐膨胀、 开裂l_ 5 。侵蚀性物种 的侵蚀 形式和作用周期的不同会影响到混凝土损伤失效过程 ， 实际 工况下， 混凝 土常受 到物理侵蚀 和化学侵蚀多种 因素 的影 响 ， 因此混凝土的腐蚀呈 现出多因素共同作用 的特点 ， 使得 混凝土腐蚀劣化的机理较为复杂。 混凝 土的硫 酸盐 侵蚀试 验过程 中， 根 据侵蚀溶 液的特 点 ， 往往需要考虑 Mg 与 S 0 4 。 一 的双重侵蚀作用， 以及 C 1 一 对硫酸盐侵蚀的影响等L 6 。物理侵蚀方式如机械力剥落 、 磨 损 、 反复加热冷却 、 冻融循环等会破坏混凝土层或使混凝土 产生裂缝 ， 加速混凝土的腐蚀破坏l_ 7 。 1 2 ，钢筋在混凝土中的腐蚀原理 混凝土在成型之后 ， 混凝土中的水化过程一直在持续进 *国家电网重点科研课题( g wk j 2 0 1 2 0 1 0 一 I I 一 2 ) ； 国家 自然科学基金( 5 0 7 7 1 0 6 2 ) 林德源： 男， 高级工程师， 研究方向为金属材料学 张俊喜： 通讯作者， 男， 博士， 教授， 主要从事材料腐蚀与防护研究 E - ma i l ： z h a n g j u n x i s h i e p e d u c n l 3 8 材料导报 A： 综述篇 2 0 1 4年 6月( 上) 第 2 8卷第 6期 行 ， 水化形成的 OH 使得钢筋周围呈高碱性 的环境， 表层会 形成钝化膜， 对腐蚀的发生起到抑制作用 。混凝土长期处于 侵蚀性介质中时， 外界 的 ( ) 、 C l会逐步 向混凝土 内部扩散 传递， 起初一部分游离状态的 C 1会被t 昆 凝土固化， 抑制腐蚀 的发展。随着混凝土碳 化和外界离子侵蚀过程 的进一步发 展 ， 钢筋周围失去高碱性 环境 ， 表面钝化膜在侵蚀离子作用 下破裂而发生点蚀 。 混凝土中钢筋的腐蚀是钢筋混凝 土结构物失效 的重要 原 因之一。混凝土相是多尺度的不均一体系 ， 钢筋在混凝土 中， 表面会形成各种空间尺度的宏观腐蚀 电池和微观腐蚀 电 池， 其体系高阻、 闭塞且复杂 。混凝土中钢筋的腐蚀是一 种典型“ 闭塞条件” 下 的电化学过程。电极反应由阳极反应 和阴极反应共轭组成， 在 阳极区主要发生钢筋 的溶解 ， 在阴 极 区溶解氧还原成氢氧根离子。混凝土孔 隙液 ( 电解质溶 液 ) 作 为离子迁移通道 ， 与钢筋( 电子导体) 一起构成回路 ， 形 成完整的腐蚀 电池 。 r 。这些电池持续作用的结果最终会导 致钢筋表面阳极区的腐蚀 ， 腐蚀反应为： F e F e +2 e ( 阳极反应) ( ) 2 +2 H2 O+4 e 一4 O t ( 阴极反应) 阳极表面会继续发生反应 ： Fe 。 。 + 2 OH Fe ( ( ) H) 2 4 Fe ( ( ) H) 2 + ( ) 2 + 2 H2 O4 Fe ( OH) 3 氯离子一般通过扩散方式到达钢筋与混凝 土的界面， 随 着硫酸根及氯离子的积累， 界面处 的混凝土孔隙液 的 p H值 会逐步下降， 达到一定程度后 ( C l 一 O H 0 6 E ) ， 钢 筋表面会脱钝形成点蚀_ ! 。混凝土与钢筋接触不充分的空 洞处通常是腐蚀发生的主要场所 l ， 空洞处钢筋表面存在许 多高反应活性 的位点， 易形成“ 大阴极小 阳极” 的结构， 从而 加剧腐蚀。盐渍土中的 c l 一 、 S O 、 HC O 。等均对钢筋具有 一 定的腐蚀作用 ， 其中的 c l是造成钢筋腐蚀的主要因素， 它 会与阳极区的 F e 反应， 生成 F e C 1 4 H O( 绿锈) ， 绿锈从 钢筋阳极向含氧量较高的混凝土孔隙迁徙 ， 分解为 F e ( OH) 。 ( 褐锈) 。褐锈沉积于阳极周围， 同时放 出 H 和 C r， 它们又 回到阳极区， 使阳极区附近的孔隙液局部酸化， cl再带出更 多的 F e 。 。氯离子充 当了腐蚀过程的中间产物。反应的方 程式为： F e + 2 C1 + 4 H2 ( ) 一 Fe C1 24 H? O Fe C1 24 H2 ( ) 一 Fe ( ( ) H) 2 + 2 C1 一+ 2 H + 2 H2 O 4 Fe ( OH) 2 +( ) 2 + 2 H2 O - - 4 F e ( OH) 3 钢筋腐蚀后生成的氢氧化铁， 其体积膨胀 3 4 倍 ， 由于 结构混凝土保护层的膨胀开裂 ， 外部的氧气会快速进入到钢 筋表面， 从而导致钢筋锈蚀驱动电势大幅度提高 。腐蚀进一 步发生， 钢筋与混凝土界面粘结性能下降， 钢筋混凝土结构 会迅速劣化， 抗压强度、 抗拉伸强度等力学指标都会 出现显 著的下降 ” 。 2 盐渍土环境下钢筋混凝土腐蚀的研究进展 2 1 混凝 土腐蚀 失效 研 究 盐渍土中侵蚀性离子种类多 、 浓度大， 混凝土腐蚀失效 研究区别于单一的混凝土硫酸盐侵蚀实验 ， 需考虑混凝土在 双重或多重离子作用下 的损伤失效过程 。根据盐渍土 的特 征， 非 C 1成分( 如硫酸根 ) 对 C l在混凝土 中扩散 的影响机 制以及 C r对混凝土硫酸盐腐蚀失效程度的影响， 是盐渍 土 环境 中混凝土腐蚀失效研究的主要着手点 。 ( 1 ) 基 于 离子 扩散 方面 的研 究 侵蚀性的 C l在混凝土中的扩散行为一直足混凝 土耐久 性的研究热点之一 ， C l在混凝土中的扩散速率与钢筋混凝 土腐蚀失效时间存在密切的关系。服役环境 【 i 的氯离子进 入混凝土内部后 ， 一部分与水泥水化产物发牛化学反应， 以 化学结合状态存在 ； 一部分 由于物理作用 ， 以物理结合状态 存在于混凝土中； 一部分为游离状 态， 滞 留在混凝 _卜1 人 J 部孔 溶液中， 或继续 向离子浓度低的方 向扩散。进入混凝土内的 游离氯离子 ， 若温湿度发生变化， 还会发生物理结品。氯离 子的这种物理和化学特性 会引起混凝土内部结构 以及性能 的不同程度变化 ， 游离氯离子还会促进混凝土内部的钢筋锈 蚀等 。 国内外学者基于 Cl在混凝土中扩散规律， 试图从 1 同 角度阐述当侵蚀 溶液含有硫酸根时 cI在混凝土中扩散 特 征 。余红发等 采用化学分析 的方法探索_ r 盐湖环境的各 种离子在混凝土和钢筋混凝土结构 中的扩散规律 ， 发现 C 2 0 、 C 4 0两种不同强度等级的混凝土内部的 s ( ) 质量分数均低 于 C 1 一 质量分数 ， 且两者在垂直于表面的径向 现不均匀分 布的特点。金祖权等【 埘研究了不同粉煤灰 、 矿粉、 硅灰掺釜 的混凝土在单一氯盐、 复合溶液 以及青海盐湖 卤水溶液 中的 氯离子结合规律。结果表明： 混凝土在氯盐溶液中结合氯离 子的产物为 F r i e d e l S盐 ( 水化氯铝 酸钙 。 分子式 ：3 C a ( ) Al O。 C a C 1 。 1 0 H ( ) ) ， 其在 Na C I 腐蚀溶液中的氯离子结 合能力最强 ， 复合溶液和青海盐湖 卤水溶液中由于硫酸根离 子的存在降低了混凝土的氯离子结合能力 ， 随腐蚀溶液 中 硫酸盐浓度 的增加而降低 。P J T u m i d a j s k i ” 使片 】 W B= 0 4 2 、 含 气量 为 6 的 矿渣 混凝 土 和普通 混 凝 土 浸泡 到 0 5 Na C1 、 0 5 Na C 1 +2 2 Na s ( ) 溶液中 6 O个月 ， 测定 氯离子侵入深度 。结果表 明： 相 比于单一氯盐溶液腐蚀 ， 复 合溶液中硫酸盐 的存在降低 了普通混凝土的氯离子渗透深 度 ， 但增加了矿渣混凝土的渗透深度 。Al Amo u d i 比较 r 单独的 C l扩散 以及 C l与 S O 共同作用下两者的差别 发 现 C l与 S O 共同作用时。 Cl总的扩散量较 C r 独作用 时略有减小 ， 在保持 C l浓度不变的前提下增大 S O 的浓 度 ， S O 。卜的渗透量会逐渐增大。 一 般认 为， Cl在? 昆凝 土中的扩散速 率数倍 于 s ( ) 在 混凝土中的扩散速度 1 9 , e o 。一些报道 指 出钢筋t 昆凝 土 在氯化钠溶液中开始发生腐蚀的时问与浸泡在氯化钠 、 硫 酸 盐混合溶液中的基本一致 ， 说明 S O 对 C l在混凝土中的 扩散速率影响较小 。一些学者从 c r在混凝土中的扩散系数 角度提 出了不 同的看法 ， 认为 s ( ) 一 会影响 c 1存混凝土中 的扩散系数。张巨松等 研究 了冻融循 环下不 同掺量 的 Na 。 。 和 S ( ) 一 对混凝土 中 Cl扩散系数 的影 响， 发现 Na 掺 量的提高会促进 C l 一 的扩散 ， 而 S O 掺量的提高则会抑制 盐渍土环境下钢筋混凝土腐蚀的研究进展 林德 源等 1 3 9 C 1的扩散。刘荣桂等 分析 了混凝土 中氯离子 、 硫酸根离 子耦合扩散机理 ， 发现受硫酸盐影响的混凝土 中氯离子的扩 散系数， 随时间的延长先减小后增大， 随深度 的增加 而增大； 当侵蚀时间足够长时 ， 氯离子扩散系数随深度增加先增大后 减小。针对硫酸盐对混凝土氯离子扩散的影响， F e l d ma n E 。 将混凝土浸泡在硫酸盐 和氯盐复合溶 液中 1 2个月 ， 发现 氯 离子扩散系数随时间延长而降低 ， 且小于单一氯盐下 的扩散 系数 。 针对侵蚀性离子在钢筋混凝土中扩散的研究， 旨在认识 这些离子在混凝土 中的传递规律， 从 目前 的报道来看， 影 响 侵蚀性离子在混凝土中扩散的因素很多 ， 包括混凝土 的组成 结构 、 侵蚀性离子浓度和离子 间的作用关 系 以及时 间等 因 素。侵蚀性离子的扩散过程同时也是一个动态的变化过程， 随着上述各 因素的变化不断发生改变。总体来看， 目前还没 有形成一个较系统的认识 ， 还有待进一步深入研究。 ( 2 ) 基于混凝土结构物失效方面的研究 硫酸盐对混凝土造成的侵蚀主要是 由钙矾石、 石膏引起 的硫酸盐结 晶侵蚀 。硫酸盐对混凝土的腐蚀研究常见 的 试验方法包括连续浸泡、 干湿循环 以及冻融循环 。连续浸泡 法可以比较准确地得到混凝土 的失效机制， 但是耗时较长。 实验室一般采用干湿循环的方法模拟混凝土硫酸盐的损 伤 失效过程 。对于低强度 的混凝土来说 ， 干湿循环作用下， 湿 状态下混凝土受到钙矾石、 石膏等膨 胀性侵蚀产物 的作用 ， 干状态下又叠加 由蒸发作用引起 的盐结 晶压力 的损伤， 干湿 循环制度是缩短硫酸盐侵蚀周期的有效方法 2 。 硫酸盐对混凝土的损伤失效机理已有较多 的研究报道 ， 硫酸盐溶液中混凝土损伤失效的过程大致包括初始劣化段、 性能改善段和性能劣化段 。如果溶液中含有 Mg S O ， 则还存 在 Mg 纠对混凝土的剥蚀作用_ 2 。 东南大学的金祖权对氯盐及硫酸盐共 同作用侵蚀混凝 土做 了一系列研究 ， 用 3 5 Na C1 、 5 Na S O 、 3 5 Na C 1 十 5 Na ： S O 的 3种溶液， 分别采用浸泡机制及干湿循环机制 研究普通混凝土及掺有粉煤灰 的混凝 土的损 伤失效过程 。 结果表 明， 初期 s ( ) 。 一 会阻碍 C l的扩散 ， 后期则会促进之 ， N a C I 复配到 N a S O 溶液会相应地 降低 因 S O 。卜侵蚀而造 成的混凝土结构的破坏 。复合溶液中氯盐 的存在延长 了各 个腐蚀阶段的时间， 延缓 了混凝土的硫酸盐损伤程度 。 在相同的侵蚀条件下， 关于 C3 0 、 C 5 0两种强度等级， 3种大 掺量掺合料混凝土在腐蚀溶液中的 自由氯离子扩散规律， 以 及基于相对动弹性模量变化的损伤的研究结果表明： 复合腐 蚀下 ， C 3 0的 自由氯离子含量是 C 5 0的 2倍左右； 氯离子扩 散系数为 C 5 O的 1 7 l _ 9 5倍； 混凝土相对动弹性模量先上 升后下降。矿物掺合料提高了混凝土抗氯离子渗透 和抗硫 酸盐损伤能力 ， 硫酸盐降低 了混凝土抗氯离子腐蚀 能力 ， 氯 盐减缓 了硫酸盐 对混凝 土 的损伤 速度 j 。A 1 一 A mo u d i 和 K i n d 通过研究指出当 S O 一 与高浓度的 C 1 一 复合时 ， 能够 提高? 昆 凝土抗硫酸盐侵蚀性能 。K i n d 将添加氯盐引起混凝 土抗硫酸盐侵蚀性能的提高归结为 C l 一 存在条件下硫酸盐侵 蚀产物钙矾石量减少， 并且生成的钙矾石也以不稳定非膨胀 性的状态存在。 S o t i r i a d i s l 3 研究发现 C l会阻碍 S O 一 对混凝土结构的 破坏并对机理进行 了分析， 指 出由于 Cl 一 扩散速率较 S 0 一 快， 会优先在混凝 土中形成水化氯铝 酸钙 ( 3 C a O A1 O 。 C a C 1 2 1 O H ( ) ) ， 减缓 S O 。卜的侵蚀 。另一方面 C l在扩散 过程中会与混凝 土中的 C a ( OH) 。发生反应生成 羟基 氯化 钙， 抑制碳酸硅钙的形成 ， 同时 C l 一 对 S 【 ) 4 的侵蚀产物钙矾 石有 比较强的溶解作用( 溶解度为水中的 3 倍 ) ， 在这些作用 下 Cl 一 减缓了 S O 对混凝土的侵蚀作用。梁永宁也对这一 现象进行了研究 ， 并指出氯离子会与混凝土中水泥水化产物 发生化学反应， 生成水化氯铝酸钙 ( 3 C a O A1 O。C a C 1 1 O H ( ) ) ， 减少了硫酸盐腐蚀产物钙矾石的量 ， 是推迟混凝土 出现硫酸盐损伤进程的原因 3 】 。 盐渍土环境中， 氯离子对混凝土硫酸盐腐蚀程度影响的 看法不一 3 。目 前从混凝土在硫酸盐一 氯盐溶液中的损伤过 程的报道来看， 混凝土的腐蚀与侵蚀性离 子的类型 、 浓度以 及混凝土的性能有关 ， 但由于腐蚀时间过短不能形成混凝土 损伤全过程是研究结果存在争议的原因， 对 于氯盐 、 硫酸盐 在混凝土损伤过程 中的交互作用研究尚没有整体明确的认 识 。 2 2 钢筋混凝土腐蚀机理研究的电化学方法 电化学方法是研究钢筋混凝 土腐蚀过程和机理的重要 手段 之 一。半 电 池 电位 3 、 测 开 路 电 位_ 】 ” 、 线 性 极 化 。 、 极化 曲线 耵 _ 3 、 电化学阻抗 、 恒电流脉冲 ” 、 电化学噪声_ 4 等都是常用的混凝土中钢筋腐蚀的研究方法。 电化学测量是反映钢筋腐蚀本质过程的有力手段 ， 与其他物 理方法相比， 它具有测试速度快、 灵敏度高、 可连续跟踪和原 位无损等优点 。 极化曲线测试方法可 以及时获取钢筋混凝土腐蚀过程 中的腐蚀电位、 腐蚀电流等信息 ， 一 直是研究混凝土 中钢筋 腐蚀最重要的手段之一。Ab o s r r a l4 运用线性极化法研究了 3 Na C 1 溶液浸泡下不 同强度等级混凝土 中钢筋腐蚀的全 过程， 并指 出混凝土 的强度会 明显地 影响钢筋腐 蚀速率 。 A 1 一 A mo u d i c 采用普通硅酸盐水泥制作了钢筋混凝土棒 ， 将 其浸泡于质量分数为 1 5 7 C l+0 5 5 S O 一 ( 硫酸钠和硫 酸镁) 中 5 0 0天， 并运用线性极化法追踪钢筋腐蚀 电位的变 化 ， 发现较之 1 5 7 C l 一 的溶液浸泡， 钢筋的腐蚀速率明显增 大 ， 并且当 S O 。的浓度增大到 2 1 时， 腐蚀速 率增大 1 倍 ， 并进一步指出对于相同氯离子和硫酸根离 子浓度的溶 液 ， 采用 Na C1 +Mg S O 复配溶液较采用 Na C1 +Na S O 复 配溶液 ， 腐蚀速率更大。D e h wa h 2 研究了 C 。 A( 铝酸三钙) 含量不同的 3 种水泥 阳离子类型( Na 、 Mg 抖) 与硫酸根共 同 作用时对钢筋混凝土氯致腐蚀 的影响， 发现阳离子 的类 型对 钢筋的脱钝时间没有影 响， S O 。浓度增大会促进腐蚀 的发 生， 并且采用 N a C 1 +Mg S O 复合溶液， 钢筋混凝土腐蚀得更 严重。D e h w a h 分析了腐蚀 电流增大的原因： ( 1 ) 复合溶液侵 蚀条件下， 混凝土孔隙液中自有氯离子浓度增大 ； ( 2 ) 复合溶 液侵蚀条件下， 混凝土孔隙液中离子传导增强。 电化学阻抗( E I S ) 在钢筋混凝土腐蚀研究 中正发挥着越 1 4 0 材料导报 A： 综述篇 2 0 1 4年 6月( 上) 第 2 8卷第 6期 来越重要的作用 ， 是表征多相 、 非均匀材料 中电化学反应 的 常用有效方法。它所采用的激励信号幅度小， 通常不超过 2 O mV， 对研究体系只产生轻微的扰动 ， 适于对钢筋混凝土体 系 进行长期的追踪_ 4 。混凝土中钢筋的腐蚀一般分为钝化、 初 锈与锈蚀发展期 3 个 阶段 ， 运用交流阻抗技术等效 电路来拟 合钢筋的锈蚀行为能够较为准确地反映钢筋在混凝 土中发 生锈蚀的全过程l 4 。运用电化学阻抗可以获取钢筋电极 双 电层的电化学信息 ， 推测可能的腐蚀机理。在钢筋混凝土的 腐蚀研究 中， 电化学阻抗等电化学方法结合拉曼测试、 扫描 电镜( s E M) 等表征手段能够对腐蚀机理进行比较深入的研 究 。 目前针对钢筋混凝土在氯盐与硫酸盐 的混合溶液中的 电化学 腐 蚀 研 究 报 道 较 少 ， Al A m o u d i 和 D e h w a h的 研 究D s z z 均指出钢筋混凝土长期浸泡在氯盐及硫酸盐的复合 溶液中时， 硫 酸根 会促 进 腐蚀 的进 行 。但 国 内有学 者 指 出_ 4 ， 混凝土模拟孔溶液 中有氯离子存在时 ， 硫酸根具有缓 蚀作用， 提高了钢筋表面钝化膜的抗蚀性能， 并运用 S 0 一 与 c 1 一 竞争吸附的观点作出了解释 ， 但没有进一步表征以验证 自己的解释 ， 因此模拟孔隙液中硫酸根对钢筋 的氯致腐蚀有 待进一步的研究 。 3 结语 目前模拟盐渍土环境下钢筋混凝土的腐蚀研究虽取得 很大的进展， 但是大部分研究成果还不够系统， 很多试验结 论的得出缺乏相应 的表征手段 予以佐证 。下一步工作应该 综合运用电化学手段及现代表征手段对盐渍土环境下钢筋 混凝土的腐蚀进行进一步的深入研究。 参考文献 1 J TT 0 1 3 8 6公路路基设计规范I s 北京： 人民交通出版社， 1 98 6 2 刘连新 ， 等 察尔汗盐湖及超盐渍土地区混凝土腐蚀及预防 初探E J 建筑材料学报， 2 0 0 1 ， 4 ( 4 ) ： 3 9 5 3 冷发光， 马孝轩 ， 丁威， 等 滨海盐渍土环境中暴露 l 7年的钢 筋混凝土桩耐久性分析 J 建筑结构 ， 2 0 1 1 ， 4 1 ( 1 1 ) ： 1 4 8 4 赵天虎 盐渍土对钢筋混凝土电杆的侵蚀 J 油气田地面工 程 ， 1 9 9 7 ， 1 6 ( 2 ) ： 3 8 5 刘晓敏， 宋光铃， 林海潮， 等 混凝土中钢筋腐蚀破坏的研究 概况 J 材料保护， 1 9 9 6 ， 2 9 ( 6 ) ： 1 6 6 吴庆，汪俊华， 等混凝土硫酸盐侵蚀双因素影响及干湿循 环与连续浸泡差异分析 J 四川 i 建筑科学研究， 2 0 1 0 ， 3 6 ( 6 ) ： 9 2 7 黄可信， 吴兴祖 ， 等编译 钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀与防 护 M 北京： 中国建筑工业出版社 ， 1 9 8 3 8 Qi a n S Y，Z h a n g J Y，Qu D YTh e o r e t i c a l a n d e x p e r i me n t a l s t u d y o f mi c r o c e l l a n d ma c r o c e l l c o r r o s i o n i n p a t c h r e p a i r s o f c o n c r e t e s t r u c t u r e s J - C e m C o n c r C o mp o s ， 2 0 0 6 ， 2 8 ( 1 8 ) ： 6 8 5 9 Li L Q，Do n gSG， W a n gW ，e t a 1 S t u d y o ni n t e r a c t i o n b e t we e n ma c r o c e l l a n d mi c r o c e l l i n t h e e a r l y c o r r o s i o n p r o c e s s o f r e i n f o r c i n g s t e e l i n c o n c r e t e J S c i C h i n a Te c h n S c i ， 2 0 1 0 ， 5 3 ( 1 5 ) ： 1 2 8 5 1 0 An g s t U，El s e n e r B Ch l o r i d e i n d u c e d r e i n f o r c e me n t c o r r o - s i o n ：R a t e i mi t i n g s t e p o f e a r l y p i t t i n g o r r o s i o n J E l e c t r o c h i m Ac t a ， 2 0 1 1 ， 5 6 ( 1 7 ) ： 5 8 7 7 1 1 Ab d El Ha l e e m S M ，Ab d El W a n e e s S，Ab d El Aa l E E， e t a 1 E n v i r o n me n t a l f a c t o r s a f f e c t i n g t h e c o r r o s i o n b e h a v i o r o f r e i n f o r c i n g s t e e l Ro l e o f s o me a n i o n s i n t h e i n i t i a t i o n a n d i n h i b i t i o n o f p i t t i n g c o r r o s i o n o f s t e e l i n Ca ( OH) z s o l u t i o n s J C o r r o s S c i ， 2 0 1 0 ， 5 2 ( 2 ) ： 2 9 2 1 2 Ry o u J S，An n K YVa r i a t i o n i n t h e c h l o r i d e t h r e s h o l d l e - v e l f o r s t e e l c o r r o s i o n i n c o n c r e t e a r i s i n g f r o m d i f f e r e n t c h l o r i d e s o u r c e s J Ma g C o n c r R e s ， 2 0 0 8 ， 6 0 ( 3 ) ： 1 7 7 1 3 Me l c h e r s R E， Li C Q Re i n f o r c e me n t c o r r o s i o n i n i t i a t i o n a n d a c t i v a t i o n t i me s i n c o n c r e t e s t r u c t u r e s e x p o s e d t o s e v e r e ma r i n e e n v i r o nm e n t s J C e m C o n c r R e s ， 2 0 0 9 ， 3 9 ( 】 1 ) ： 1 0 68 1 4 Ha n s Bo h n i C o r r o s i o n i n r e i n f o r c e d c o n c r e t e s t r u c t u r e s J M 1B o c a Ra t o n ： C R C P r e s s ， 2 0 0 5 ： 9 7 1 5余发红 ， 孙伟， 等 盐湖地区侵蚀性离子在混凝土中的扩散及 其相互作用 J 东南大学学报： 自然科学版， 2 0 0 3 ， 3 3 ( 3 ) ： 1 5 6 1 6金祖权， 孙伟 ， 赵铁军， 等 在不同溶液中混凝土对氯离子的 固化程度 J 硅酸盐学报 ， 2 0 0 9 ， 3 7 ( 7 ) ： 1 0 6 8 1 7 Tu mi d a j s k i P J ， C h a n G WE f f e c t o f s u l f a t e a n d c a r b o n d i o x i d e o n c h l o r i d e d i f f u s i v i t y J C e m Con c r R e s ， 1 9 9 6 ， 2 6 ( 4 )： 5 5 1 1 8 A1 - Amo u d i 0 S B，Mo h a mme d M Th e e f f e c t o f c h l o r i d e a n d s u l f a t e i o n s o n r e i n f o r c e me n t c o r r o s i o n J C e m Con c r Re s ， 1 9 9 3 ， 2 3 ( 1 )： 1 3 9 1 9 Ob s e r h o l s t e r R EPo r e s t r u c t u r e ，p e r me a b i l i t y a n d d i f f u s i v i t y o f h a r d e n e d c e me n t p a s t e a n d c o n c r e t e i n r e l a t i o n t o d u - r a b i l i t y ： S t a t u s a n d p r o s p e c t s c P r 0 c e e d i n g s o f t h e 8 t h I n t e r n a t i o n a l Co n g r e s s o n t h e Ch e mi s t r y o f Ce me n t Ri o d e J a n e i r o，Br a z i l ， 1 9 8 6 2 0 S t r a t f u l R F Ef f e c t o n r e i n f o r c e d c o n c r e t e i n s o d i u m c h l o r i d e a n d s o d i u m s u l f a t e e n v i r o nm e n t s J Ma t e r P r o t e c t ， 1 9 6 4 ， 3 ( 1 2 ) ： 7 4 2 1 AI _ Amo u d i 0 S B，Ma s l e h u d d i n M 。Ah d u l Al Y A B Ro l e o f c h l o r i d e i o n s o n e x p a n s i o n a n d s t r e n g t h r e d u c t i o n i n p l a i n a n d b l e n d e d c e me n t s i n s u l f a t e e n v i r o nm e n t s J Co n s t r Bu i l d Ma t e r ， 1 9 9 5， 9 ( 1 ) ： 2 5 2 2 De h wa h H A F，Ma s l e h u d d i n M ，Au s t i n S ALo n g t e r m e f f e c t o f s u l f a t e i o n s a n d a s s o c i a t e d c a t i o n t y p e o n c h l o r i d e - i n d u c e d r e i n f o r c e me n t c o r r o s io n i n P o r t l a n d c e me n t c o n c r e t e s J C e m C o n c r Comp o s ， 2 0 0 2 ， 2 4 ( 1 ) ： 1 7 2 3张巨松， 韩 自博 ， 邓嫔， 等 Na 和 s ( ) 4 。卜对混凝土 C l 一扩散 系数的影响 J 混凝土， 2 0 1 0 ， 2 4 4 ( 2 ) ： 1 0 2 4刘荣桂， 李欢 ，陈好， 等海工混凝土受硫酸盐影响的氯离 子扩散规律研究口 混凝土， 2 0 1 2 ， 2 6 8 ( 2 ) ： 1 8 2 5 F e l d ma n R F，B e a u d o i o J J ，Ph i l i p o s e K EEf f e c t o f c e me n t b l e n d s o n c h l o r i d e a n d s u l f a t e i o n d i f f u s i o n i n c o n c r e t e I I 盐渍土环境下钢筋混凝土腐蚀的研 究进展 林德 源等 1 4 l J C e me n t o ， 1 9 9 1 ， 8 ( 8 ) ： 3 2 6亢景富 混凝土硫酸盐侵蚀研究中的几个基本问题l- J 混凝 土 ， 1 9 9 5 ( 3 ) ： 9 2 7高润东， 赵顺波， 李庆斌， 等 干湿循环作用下混凝土