不同pH值模拟混凝土孔隙液中镀锌层的阳极特性逆

不同pH 值模拟混凝土孔隙液中

镀锌层的阳极特性逆转

余长春1，游革新1，王剑1，骆朋华2，刘钧泉1

（1．华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510640；

2．中山市华捷钢管实业有限公司，广东中山528000）

［摘要］在不同pH 值的混凝土中镀锌层显示有阳极逆转现象，其对基体钢的保护作用出现变化。以回填海沙导致近海陆地混凝土建筑镀锌钢管的局部腐蚀为例，模拟其实际工况，将镀锌试样置于6种不同的模拟混凝土孔隙液中，将去锌层钢基置于3．5%NaCl 中性溶液中浸泡24h ，用盐桥连接电解池，测定2种试样间的电位-时间曲线和电偶电流值，并与无预浸泡的相应值对比。结果表明：（1）当镀锌层在含有Cl －的中性溶液及pH =10．0，11．0的Ca （OH ）2溶液中时，对钢基体起到了牺牲阳极的保护作用；（2）当镀锌层在pH =12．0的Ca （OH ）2溶液中时，无论是否预浸泡其电位均出现逆转现象，且电偶电流值为正值，反而会促进钢基体的腐蚀；

（3）在pH =12．5的Ca （OH ）2溶液中，无预浸泡时镀锌层对去锌层钢基有保护作用，预浸泡24h 后初始阶段具有保护作用，1650s 后时出现逆转，不仅已失去对钢基体的保护作用，反而会加速其腐蚀。

［关键词］腐蚀行为；阳极特性逆转；混凝土；模拟孔隙液；镀锌试样；电位-时间曲线；电偶电流［中图分类号］TG172．8［文献标识码］A ［文章编号］1001－1560（2013）02－0001－03

［收稿日期］20120826［通信作者］余长春（1991－），硕士研究生，主要从事安全技术及工程研究，电话：135********，E -mail ：yuchangchun521@126．com 0前言镀锌层在碱性情况下，甚至是在含有Cl －的碱性环境中均呈现阳极特性，对钢基有保护作用。但在某些pH 值下特定的时间内，有电流极性逆转现象，说明镀锌层对于钢基体并非总呈电极负性［1］。研究镀锌

的20钢试样在80ħ的海水和65ħ自来水中的极性逆转情况发现，镀锌层使用的适宜环境为80ħ时为自来水、65ħ时为海水［2］。考察铝-铁电偶在3%NaCl 溶液中发生极性逆转的温度范围，显示30 90

ħ范围内不会发生极性逆转［3］。但室温环境下非均

相溶液中锌-铁电偶的极性逆转情况尚未见研究。近

海陆地楼宇等的建筑物，不时会出现极性逆转现象，

原因是对镀锌构件周边就近采用部分海沙回填，再进

行混凝土施工，导致混凝土中局部Cl -浓度显著增大，

镀锌层被提前破坏，暴露出钢基和镀锌层，即处在一

个介质相异的电偶腐蚀电池中。本工作模拟上述工况，探讨电偶电池的极性，以

判断不同情况下镀锌层是否仍具有保护作用。

1试验

1．1

实际工况模拟及试样制作将镀锌件和去锌层钢基分别置于装有不同模拟溶液的电解池中，并用盐桥将2个电解池相连。图1为混凝土中试样的实际工况，图2为其模拟工况

。图1混凝土中试样的实际工况

图2中的电解池A 对应于图1中的孔隙液A ，电解池B 对应于孔隙液B ；图2左侧去锌层钢基的半反

应相当于图1中A ’处（无镀锌层存在的裸钢基体处）

所发生的反应；右侧镀锌层的半反应相当于图1中1不同pH 值模拟混凝土孔隙液中镀锌层的阳极特性逆转