蔣林華，白舒雅，徐金霞，張 研，儲(chǔ)洪強(qiáng)

(1．河海大學(xué)力學(xué)與材料學(xué)院，江蘇南京 210098;2．水資源高效利用與工程安全國(guó)家工程研究中心，江蘇南京 210098)

混凝土材料具有適應(yīng)性強(qiáng)、成本低廉、堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于水利、交通、建筑、國(guó)防、能源等工程中?；炷恋哪途眯允玛P(guān)工程安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，越來(lái)越受到人們的重視［1］。氯離子侵入是氯鹽環(huán)境中工作的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)誘發(fā)鋼筋銹蝕的主要原因。當(dāng)混凝土中的氯離子超過(guò)一定濃度(氯離子臨界濃度)時(shí)，鋼筋表面的鈍化膜就會(huì)遭到破壞，鋼筋開(kāi)始銹蝕。鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命有很大影響［2］。

當(dāng)前，我國(guó)正在實(shí)施沿海開(kāi)發(fā)、西部大開(kāi)發(fā)等戰(zhàn)略，大型擋潮閘、跨海大橋、海港等各類(lèi)工程正在加速建設(shè)，對(duì)工程的耐久性和使用壽命提出了明確要求。這些工程多處在氯鹽環(huán)境下工作，開(kāi)展鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度研究對(duì)確保工程安全運(yùn)行、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和提高工程使用壽命具有十分重要的意義。筆者從鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度的表達(dá)形式、測(cè)試方法、影響因素等方面介紹氯離子臨界濃度的研究進(jìn)展，并提出未來(lái)的研究建議。

1 氯離子臨界濃度的表達(dá)形式

鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度的表達(dá)形式主要有:游離氯離子含量、總氯離子含量、［Cl－］/［OH－］和［Cl－］/［H+］。

1．1 游離氯離子含量

氯離子在混凝土內(nèi)的存在形式主要有2種:一種是在混凝土孔隙液中能自由移動(dòng)的游離氯離子;另一種是與水泥中的C3A和水泥水化產(chǎn)物結(jié)合的結(jié)合氯離子。一般認(rèn)為只有游離氯離子才會(huì)使鋼筋表面的鈍化膜遭到破壞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕;結(jié)合氯離子不能自由移動(dòng)，位置固定，不會(huì)影響鋼筋腐蝕進(jìn)程［3］。因此，用游離氯離子含量表示臨界氯離子濃度。由于混凝土中粘附在鋼筋表面的水泥水化產(chǎn)物可以抵制和緩沖由腐蝕引起的pH值下降，從而起到保護(hù)鋼筋免于腐蝕的作用。綜合考慮氯離子的腐蝕誘導(dǎo)和膠凝材料的腐蝕保護(hù)2種作用，混凝土中鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度表示為游離氯離子與膠凝材料的質(zhì)量比值。

1．2 總氯離子含量

早期用游離氯離子含量表示氯離子臨界濃度，但由于混凝土中游離氯離子含量難以準(zhǔn)確測(cè)定，而且研究表明結(jié)合氯離子也有可能參與到鋼筋的腐蝕過(guò)程，因此世界各國(guó)頒布的標(biāo)準(zhǔn)都用總氯離子與膠凝材料的質(zhì)量比來(lái)表示混凝土中鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度［3-4］。用總氯離子與膠凝材料的質(zhì)量比表示的氯離子臨界濃度，綜合考慮了混凝土的阻銹特性受膠凝材料含量的影響和結(jié)合氯離子的侵蝕性，更準(zhǔn)確顯示了混凝土中鋼筋的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)［4］。

1．3 ［Cl－］/［OH－］

較高的堿度可以抑制鋼筋銹蝕的發(fā)展，［Cl－］/［OH－］這一表達(dá)形式考慮了氫氧根離子對(duì)鋼筋的鈍化保護(hù)作用。氯離子臨界濃度隨著溶液pH值的增加而遞增，不是一個(gè)固定值，而是一個(gè)變化范圍，溶液的［Cl－］/［OH－］對(duì)氯離子臨界濃度有著很大的影響。這個(gè)表達(dá)形式被廣泛使用，但主要用于堿性混凝土模擬孔溶液中氯離子臨界濃度的表達(dá)［3］。與游離氯離子含量表示的氯離子臨界濃度相似，［Cl－］/［OH－］也沒(méi)有考慮被結(jié)合氯離子的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。這一表達(dá)形式還忽略了水泥水化產(chǎn)物對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，而且實(shí)際應(yīng)用困難。

1．4 ［Cl－］/［H+］

［Cl－］/［H+］是近年來(lái)通過(guò)研究提出的氯離子臨界濃度新的表達(dá)形式，用酸溶的氯離子含量和酸中和容量來(lái)表達(dá)混凝土的侵蝕和阻銹特性［5-6］。河海大學(xué)的研究結(jié)果表明，被結(jié)合氯離子也會(huì)參與混凝土中鋼筋的腐蝕過(guò)程，［Cl－］/［H+］表示的氯離子臨界濃度離散性小，是一種較好的氯離子臨界濃度表達(dá)形式［2］。這種氯離子臨界濃度表達(dá)形式的可靠性尚需進(jìn)一步論證。

2 氯離子臨界濃度的測(cè)試方法

氯離子臨界濃度是對(duì)應(yīng)于鋼筋表面鈍化膜遭到破壞(鋼筋開(kāi)始銹蝕)時(shí)的氯離子濃度。因此，氯離子臨界濃度測(cè)試方法的關(guān)鍵是準(zhǔn)確判定混凝土中鋼筋的活性腐蝕臨界點(diǎn)，即鋼筋的脫鈍。鋼筋脫鈍難以用肉眼判別，常用電化學(xué)方法進(jìn)行測(cè)定。氯離子臨界濃度的測(cè)試方法主要有:半電池電位法、宏電池法、線(xiàn)性極化法、電化學(xué)阻抗譜法等。

2．1 半電池電位法

半電池電位法(half-cell potential，HCP)是鋼筋腐蝕狀態(tài)測(cè)試中應(yīng)用最早、最廣泛的方法，具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、操作方便等特點(diǎn)，通過(guò)測(cè)定鋼筋表面的微陽(yáng)極和微陰極的混合電位來(lái)判別鋼筋的腐蝕狀態(tài)。Hussain等［7］于1996年以飽和甘汞電極為參比電極，以－270mV vs．SCE的鋼筋電位值作為鋼筋活性腐蝕的判據(jù)，由持續(xù)監(jiān)測(cè)的浸泡在5%氯化鈉溶液中的不同C3A含量水泥砂漿中鋼筋的半電池電位值確定臨界氯離子濃度。Oh等［8］認(rèn)為鋼筋的半電池電位值－300mV vs．CSE是鋼筋活性腐蝕發(fā)生的臨界點(diǎn)，由相對(duì)膠凝材料質(zhì)量比為0～2%之間的8個(gè)摻氯化鈉混凝土中鋼筋的半電池電位和實(shí)際腐蝕面積測(cè)得。Moon等［9－10］用半電池電位法診斷了水下抗分散混凝土中鋼筋活性腐蝕的臨界點(diǎn)。Khatri等［11］以半電池電位法為基準(zhǔn)確定了混凝土中鋼筋發(fā)生活性腐蝕所對(duì)應(yīng)的臨界極化電阻值。

用半電池電位法判定鋼筋活性腐蝕發(fā)生的起始點(diǎn)存有較大的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)綜合考察環(huán)境因素。

2．2 宏電池法

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋/混凝土界面存在非均勻性，在氯鹽環(huán)境下，通常會(huì)形成分離的陽(yáng)極和陰極，產(chǎn)生所謂的宏電池腐蝕。宏電池法(macro-cell，MC)由宏電流來(lái)判斷和評(píng)價(jià)鋼筋的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，可通過(guò)活化的陽(yáng)極和鈍化的陰極直接測(cè)定。Ryou等［12］以鈦網(wǎng)為陰極，由持續(xù)監(jiān)測(cè)浸泡在4mol/L氯化鈉溶液中的混凝土中鋼筋腐蝕的宏電流，確定鋼筋銹蝕的氯離子臨界濃度。David等［13］用該方法測(cè)定了熱浸鍍鋅鋼筋的臨界腐蝕點(diǎn)。Hartt等［14］以宏電池電流結(jié)合半電池電位值判別腐蝕臨界點(diǎn)，確定氯離子臨界濃度。

用宏電流法判別鋼筋活性腐蝕的起始點(diǎn)不宜用某一個(gè)具體的宏電流值，也不宜用宏電流的測(cè)試值直接評(píng)價(jià)混凝土中鋼筋的腐蝕程度。

2．3 線(xiàn)性極化法

線(xiàn)性極化法(linear polarization，LP)是使用最為廣泛的混凝土中鋼筋活性腐蝕起始點(diǎn)的判別方法，可定量反映混凝土中鋼筋的腐蝕速度和腐蝕程度，具有操作方便快捷、測(cè)試精度高等優(yōu)點(diǎn)，由測(cè)得的腐蝕電流密度診斷鋼筋腐蝕發(fā)生的臨界點(diǎn)，由極化電阻評(píng)價(jià)鋼筋的腐蝕速度，極化電阻由鋼筋通微電流時(shí)自然電位附近產(chǎn)生的電位變化量測(cè)得。如Hope等［15］對(duì)不同摻量氯化鈣的混凝土中鋼筋的腐蝕電流密度用線(xiàn)性極化法進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)內(nèi)摻0.2% ～0.4%氯化鈣(相對(duì)水泥質(zhì)量)時(shí)，鋼筋的腐蝕電流密度迅速增長(zhǎng)，由此判定鋼筋活性腐蝕發(fā)生。Andrade等［16］提出將腐蝕電流密度值與鋼筋的腐蝕狀態(tài)直接對(duì)應(yīng)起來(lái)，如以腐蝕電流密度0.1～0.2 μA/cm2對(duì)應(yīng)的氯離子濃度值作為氯離子臨界濃度范圍。

線(xiàn)性極化法測(cè)試過(guò)程中需要進(jìn)行IR降(電流和電阻所引起的偏差)的補(bǔ)償，存在測(cè)試結(jié)果易受掃描速度、浸泡時(shí)間和鋼筋暴露面積等因素的影響等問(wèn)題。

2．4 電化學(xué)阻抗譜法

電化學(xué)阻抗譜法(electrochemical impendence spectroscopy，EIS)能夠獲得較多動(dòng)力學(xué)信息及電極界面結(jié)構(gòu)信息，是一種以小振幅的交流信號(hào)為擾動(dòng)信號(hào)的電化學(xué)測(cè)量方法。首次將電化學(xué)阻抗譜引入混凝土中研究鋼筋腐蝕行為的是Dawson課題組［17］。Poupard 等［18］以極化電阻出現(xiàn)顯著下降判別鋼筋腐蝕起始臨界點(diǎn)，通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)外部氯離子滲透條件下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的電化學(xué)阻抗譜，并對(duì)阻抗譜低頻處用等效電路模擬獲得不同滲透時(shí)期的極化電阻。對(duì)混凝土阻抗譜的解釋?zhuān)访纻惖龋?9］認(rèn)為應(yīng)在整個(gè)頻率范圍內(nèi)分析阻抗譜的拓?fù)涮匦裕磮D形的形狀和曲線(xiàn)的走向，不應(yīng)拘泥于某一個(gè)特定的測(cè)量值和模擬值。李巖等［20］通過(guò)阻抗譜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化以及其他的電化學(xué)判別手段測(cè)定了粉煤灰、礦渣混凝土中鋼筋腐蝕的起始臨界點(diǎn)。

電化學(xué)阻抗譜法所需測(cè)試儀器較為復(fù)雜，測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)，由于圖譜復(fù)雜，一些結(jié)果與模擬所采用的模型密切相關(guān)。

2．5 其他方法

除了上述介紹的4種測(cè)試方法外，還有其他的電化學(xué)方法，如自腐蝕電位和恒電流極化法［21-22］、恒電位極化法［23-24］、循環(huán)極化法［25］等。此外，Moreno等［26］采用動(dòng)電位極化曲線(xiàn)，確定孔蝕電位，并以孔蝕電位相對(duì)于氧氣的析出電位顯著變化作為鋼筋活性腐蝕臨界點(diǎn)?；炷恋碾娮杪士捎糜谂袆e鋼筋腐蝕的臨界點(diǎn)［27］。失重法(mass loss，MS)也常被用于評(píng)價(jià)混凝土中鋼筋的腐蝕狀態(tài)，并確定臨界氯離子濃度。

3 氯離子臨界濃度的影響因素

混凝土中鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度的影響因素眾多，疲勞作用、孔溶液組成、氯離子結(jié)合能力、礦物摻和料、阻銹劑、鋼筋/混凝土表界面條件等均會(huì)影響鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度。

3．1 疲勞作用

疲勞作用是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)服役過(guò)程中遇到的常見(jiàn)荷載形式。擋潮閘、碼頭、跨海大橋、撒除冰鹽的路橋等建筑物，既受到氯離子的侵入作用，又受到車(chē)輛、波浪等疲勞荷載作用。河海大學(xué)在國(guó)家自然科學(xué)基金資助下，開(kāi)展了拉伸、壓縮和彎曲疲勞作用對(duì)鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度的影響研究，得到了疲勞作用對(duì)鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度的影響規(guī)律，分析了疲勞作用影響鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度的機(jī)理［28-30］。在拉伸和彎曲疲勞作用下，鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度隨著疲勞應(yīng)力水平的增高和疲勞次數(shù)的增加而逐漸減小;在壓縮疲勞作用下，鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度隨著疲勞次數(shù)的增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。

3．2 混凝土孔溶液組成

孔溶液的pH值也會(huì)影響氯離子臨界濃度。較早將鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度與孔溶液中的pH值聯(lián)系起來(lái)的是 Hausmann［33］和 Gouda 等［34］。一般認(rèn)為，孔溶液pH值升高，鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度增加。

3．3 氯離子結(jié)合能力

水泥中的C3A和C4AF含量對(duì)于氯離子結(jié)合能力有著重要的影響，C3A和C4AF含量越高，化學(xué)結(jié)合氯離子形成Friedel鹽(弗里德?tīng)桘})也就會(huì)越多。Hussain 等［35］以［Cl－］/［OH－］=0.3 為臨界值，選用C3A含量為2.43%、7.59% 和14%的3種水泥，得到3種水泥凈漿中的鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度(用游離氯離子含量表達(dá))分別為0.134%、0.165%和0.215%(相對(duì)于水泥質(zhì)量)，用總氯離子含量表示分別為0.35%、0.62%和1.0%(相對(duì)于水泥質(zhì)量)。即隨著水泥中C3A含量增加，氯離子臨界濃度顯著增加。Suryavanshi等［36］和 Oh 等［8］得到了類(lèi)似結(jié)論。但 Hussain 等［7］和 Hansson 等［37］得到了不同的研究結(jié)果，氯離子臨界濃度與氯離子結(jié)合能力并沒(méi)有聯(lián)系。

3．4 礦物摻和料

礦物摻和料會(huì)降低混凝土的pH值，影響混凝土的結(jié)合氯離子數(shù)量，進(jìn)而影響氯離子臨界濃度。Thomas［38］研究顯示隨著粉煤灰摻量的增加，鋼筋腐蝕氯離子臨界濃度逐漸減小。Oh等［8］研究得到同樣結(jié)論。但Breit等［39］以?xún)?nèi)摻方式引入氯離子，并用宏電池法研究表明隨粉煤灰摻量的增加，鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度反而升高。Alonso等［40］則發(fā)現(xiàn)摻加粉煤灰對(duì)氯離子臨界濃度沒(méi)有明顯影響。Oh等［8］研究發(fā)現(xiàn)磨細(xì)高爐礦渣對(duì)于氯離子臨界濃度沒(méi)有明顯影響。但Gouda等［41］研究認(rèn)為隨礦渣摻量的增加，鋼筋腐蝕氯離子臨界濃度下降，而B(niǎo)reit等［39］研究卻顯示一個(gè)相反趨勢(shì)。Manera 等［42］研究得到摻10%硅粉降低了鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度。Tang等［43］通過(guò)研究暴露于海工環(huán)境下13年的鋼筋混凝土板表明，硅粉和粉煤灰摻和料對(duì)氯離子臨界濃度沒(méi)有明顯的影響。河海大學(xué)的研究結(jié)果表明，礦物摻和料對(duì)氯離子臨界濃度影響規(guī)律依賴(lài)于氯離子臨界濃度的表達(dá)形式，用［Cl－］/［H+］表示的氯離子臨界濃度不隨摻和料類(lèi)型和摻量變化而變化;用總氯離子和游離氯離子表達(dá)的氯離子臨界濃度隨粉煤灰摻量的增加而下降［44］。

3．5 阻銹劑

阻銹劑具有廉價(jià)、使用方便和適用面廣等優(yōu)點(diǎn)，是提高氯鹽環(huán)境下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的一項(xiàng)重要措施。最早用于混凝土中鋼筋腐蝕防護(hù)的阻銹劑是亞硝酸鹽。有關(guān)亞硝酸鹽的阻銹機(jī)理和阻銹效果有較多研究報(bào)道，但亞硝酸鹽對(duì)氯離子臨界濃度的影響研究相對(duì)較少。Ann等［45］和 Reou等［46］研究表明，混凝土中添加Ca(NO2)2能提高氯離子臨界濃度;Ormellese等［47］通過(guò)分析10年試驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為亞硝酸鹽稍提高了氯離子臨界濃度范圍。但Mammoliti等［48］的研究卻顯示亞硝酸鹽阻銹劑雖然在砂漿中能夠有效延緩鋼筋腐蝕的發(fā)生，但在堿性混凝土模擬孔溶液中對(duì)氯離子臨界濃度并沒(méi)有影響。除亞硝酸鹽外，其他類(lèi)型阻銹劑對(duì)氯離子臨界濃度的影響鮮見(jiàn)研究報(bào)道。河海大學(xué)選用陽(yáng)極型、陰極型和混合型阻銹劑，在飽和氫氧化鈣混凝土模擬液和混凝土介質(zhì)中進(jìn)行氯離子臨界濃度研究，得到:在混凝土模擬液中，阻銹劑能顯著降低腐蝕電流密度，復(fù)摻阻銹劑和摻和料能有效降低鋼筋腐蝕速率，提高氯離子臨界濃度;在混凝土介質(zhì)中，陽(yáng)極型、混合型阻銹劑能提高氯離子臨界濃度，陰極型阻銹劑對(duì)氯離子臨界濃度基本沒(méi)有影響，但能降低鋼筋的腐蝕速度［49-52］。

3．6 鋼筋/混凝土表界面條件

鋼筋的表面與鋼筋/混凝土界面是鋼筋腐蝕實(shí)際發(fā)生的位置，對(duì)氯離子臨界濃度有重要的影響。Mammoliti等［53］在堿性混凝土模擬孔溶液中研究得到鋼筋表面預(yù)拋光及提高表面拋光的質(zhì)量都會(huì)提高氯離子臨界濃度的結(jié)論。Mohammed等［54］在混凝土介質(zhì)中，比較研究了未經(jīng)任何表面處理的鋼筋(M)、預(yù)拋光鋼筋(P)、預(yù)腐蝕的紅銹鋼筋(BR)、預(yù)腐蝕的黑銹鋼筋(BL)和預(yù)鈍化鋼筋(PP)，結(jié)果顯示各種表面鋼筋的氯離子臨界濃度順序關(guān)系為:PP＞BL＞P＞BR＞M。此外，Mohammed 等［55］的研究還顯示在鋼筋混凝結(jié)構(gòu)成型時(shí)，使用水泥漿涂覆鋼筋將顯著提高氯離子臨界濃度。而Manera等［56］的試驗(yàn)卻顯示帶肋鋼筋和光圓鋼筋的氯離子臨界濃度沒(méi)有明顯的差別，鋼筋表面預(yù)拋光對(duì)氯離子臨界濃度雖有影響，但影響較小。

3．7 其他因素

Poupard 等［18］和 Hansson 等［37］研究表明，水灰比增加會(huì)使氯離子臨界濃度下降。溫度、濕度也會(huì)影響氯離子臨界濃度，Hussain等［35］試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度從20℃升高到70℃，氯離子臨界濃度降低至原來(lái)的1/5;李巖等［20］通過(guò)對(duì)比研究顯示干濕循環(huán)比全浸泡的鋼筋混凝土試件的氯離子臨界濃度要低?；炷岭娮杪室矔?huì)影響氯離子臨界濃度，Morris等［27］通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)混凝土的電阻率增加，氯離子臨界濃度相應(yīng)提高。此外，測(cè)試方法對(duì)氯離子臨界濃度的測(cè)試結(jié)果有很大影響。

4 氯離子臨界濃度的研究成果

已有研究報(bào)道的氯離子臨界濃度結(jié)果并不一致，且離散性很大。用總氯離子含量表示的氯離子臨界濃度范圍在0.079% ～2.9%(相對(duì)于水泥質(zhì)量)之間，用游離氯離子含量表示的氯離子臨界濃度在0.03% ～0.364%(相對(duì)于水泥質(zhì)量)之間，而用［Cl－］/［OH－］表示的氯離子臨界濃度在 0.16 ～63范圍內(nèi)，如此寬分布范圍的氯離子臨界濃度報(bào)道結(jié)果使人們?cè)趯?shí)際應(yīng)用時(shí)很難對(duì)氯離子臨界濃度值進(jìn)行取舍［3］。為確保工程安全和有足夠的耐久壽命，各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)混凝土中最大氯離子含量進(jìn)行規(guī)定，表1是英美國(guó)家相應(yīng)規(guī)范限定的最大氯離子含量(相對(duì)于水泥質(zhì)量)［3］。此外，日本在規(guī)范中也規(guī)定，對(duì)于耐久性要求較高的鋼筋混凝土，Cl－總量不超過(guò)0.3 kg/m3，而對(duì)一般鋼筋混凝土，Cl－總量不超過(guò)0.6kg/m3［56］。GB50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定預(yù)應(yīng)力構(gòu)件混凝土中最大氯離子含量為0.05%(相對(duì)于膠凝材料總量)，環(huán)境等級(jí)一～三類(lèi)的結(jié)構(gòu)混凝土中最大氯離子含量在0.1%～0.3%(相對(duì)于膠凝材料總量)，一類(lèi)環(huán)境中，設(shè)計(jì)使用年限為100年的結(jié)構(gòu)混凝土中最大氯離子含量為0.05%(相對(duì)于膠凝材料總量)［57］。這些規(guī)范限定的最大氯離子含量只是粗略區(qū)分了暴露條件，對(duì)于其他可能影響氯離子臨界濃度的因素并未作辨別，所限定的最大氯離子含量較為保守。

表1 英美國(guó)家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中限定的氯離子含量

5 有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)鋼筋銹蝕氯離子臨界濃度的表達(dá)形式、測(cè)試方法、影響因素等進(jìn)行了大量研究。但由于測(cè)試方法不同，影響因素眾多且各因素之間存在復(fù)雜耦合效應(yīng)，使得氯離子臨界濃度的研究變得尤為復(fù)雜。此外，迄今為止還沒(méi)有準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型能夠預(yù)測(cè)主要影響因素對(duì)氯離子臨界濃度的影響。因此，筆者認(rèn)為以下幾個(gè)方面需要深入研究:

a．氯離子臨界濃度的影響機(jī)理研究。已有研究報(bào)道的氯離子臨界濃度值過(guò)于離散，一些因素影響氯離子臨界濃度的規(guī)律性還存有爭(zhēng)議，研究氯離子臨界濃度的影響機(jī)理，可為后續(xù)研究提供可靠依據(jù)。

b．氯離子臨界濃度的測(cè)試方法研究?，F(xiàn)有電化學(xué)阻抗譜、動(dòng)電位極化、半電池電位、線(xiàn)性極化、階躍等方法，通過(guò)比較試驗(yàn)研究等手段，提出可靠的檢測(cè)和判定方法對(duì)準(zhǔn)確測(cè)定氯離子臨界濃度至關(guān)重要。

c．影響因素的耦合作用研究?，F(xiàn)有研究大多集中在單因素作用，多因素耦合作用更符合工程的真實(shí)環(huán)境。

d．計(jì)算模型研究。根據(jù)多因素耦合作用條件下的試驗(yàn)結(jié)果和影響機(jī)理研究，建立氯離子臨界濃度的計(jì)算模型，指導(dǎo)工程建設(shè)和管理養(yǎng)護(hù)。

e．氯離子臨界濃度提升方法研究。研究摻和料、阻銹劑、新型涂層等提升氯離子臨界濃度的方法和措施，提高氯鹽環(huán)境下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。

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