不同pH值模拟混凝土孔隙液中镀锌层的阳极特性逆(3)

以上结论与文献［1］中对镀锌试样和去锌层钢基在不同溶液中的电极电位排序基本一致。但本试验中，各溶液电极电位的值与文献［1］不完全一致，曲线的振荡情况也不尽相同。这可能是镀锌后的不同试样在碱性溶液中钝化膜的形成和溶解重现性不够好所致。曲线B G 中，曲线F 在浸泡的前650s 与其他曲线一样均落在曲线A 的下方，通过热力学比较，表明镀锌层均呈电偶对中的阳极，可以对去锌层钢基起牺牲阳极的保护作用，但是在浸泡650s 后，曲线F 位于曲线A 的上方，即镀锌层的电位高于钢基的电位，从热力学方面比较表明镀锌层将可能作为电偶电池

的阴极，对去锌层钢基起加速腐蚀的作用。

2．1．2预浸泡24h 后

试样在模拟孔隙液中预浸泡24h 后的电位-时

间曲线见图5。从定性角度观察，其电位-时间曲线和

无浸泡的基本呈一致性，即曲线A 和曲线F 在一定时

间后电位高低的排序发生对换，不同的只是发生对换的时间缩短，约为测试400s 左右

。图5预浸泡24h 后的电位-时间曲线2．2电偶电流2．2．1无浸泡无浸泡试样的电偶电流-时间曲线见图6

。图6无浸泡试样的电偶电流-时间曲线由图6可知，曲线B ，C ，D ，E 和G 的电偶电流值为负值，说明从镀锌层电极流过的是阳极电流，而去锌层钢基流过的是阴极电流，从动力学上证明在电偶电池中，镀锌层对钢基起到牺牲阳极的保护作用。曲线F 中电偶电流始终为正值，且维持在4μA 左右，说明在其电偶电池中，镀锌层中流过的电流方向与上述几种情况的电流方向相反，此时，镀锌层反而加速了去锌层钢基的腐蚀。

2．2．2预浸泡24h

预浸泡24h 后各溶液中试样的电偶电流-时间曲线见图7。由图7可以看出：除曲线G 外，浸泡24h 后的各电偶电流曲线与无预浸泡的基本一致；而曲

线G 在约1650s 处电流由负变正，持续增大，最终维持在2．5μA 左右，表明由1号溶液中的去锌层钢基和6号溶液中的镀锌层试样构成的电偶电池在工作一段时间后电流方向发生逆转，此后电偶电池工作的结果是去锌层钢基的腐蚀加速

。

图7各溶液中浸泡24h 后试样的电偶电流-时间曲线2．3机理分析

在试验介质不同的电偶电池中，镀锌层处于某些

模拟介质中时，电极电位会在较长一段时间内高于浸

泡于3．5%NaCl 中性溶液中的去锌层钢基的电位，

去锌层钢基上流过的是阳极电流，而镀锌层上流过的

是阴极电流，而并非只在个别时间点出现电流逆转现

象［1］，由此推知在含海沙混凝土中镀锌管提早失效的

原因：在Cl －浓度高的部位，镀锌层若出现破坏，暴露

出的钢基体与完好的锌层构成电偶电池，在某些介质

不同的电偶腐蚀电池中，镀锌层便不起牺牲阳极作

用，有可能会作为电池的阴极使暴露的钢基体腐蚀加

速；虽然试验中的腐蚀电流仅为微安级，但在实际环

境中，暴露的钢基可能是一个面积很小的区域，形成

了一个大阴极小阳极的局面，小阳极处电流密度大，

管件会因电偶腐蚀很快被穿孔而提前失效。

3结论

（1）镀锌层在pH 值分别为10．0，11．0的不含

Cl －的模拟孔隙液和在pH 值为7．0及pH 值为12．5

的含Cl －的模拟孔隙液中，无论是否浸泡都对钢基体有保护作用。镀锌层在以上述溶液中无论是否预浸泡，与去锌层钢基在3．5%NaCl 中性溶液中构成电偶对时，都对钢基体有保护作用。

（2）镀锌层在pH 值为12．0的不含Cl －的模拟孔隙液中，无论是否预浸泡，从某一时刻起，其电位会高（下转第19页）3不同pH 值模拟混凝土孔隙液中镀锌层的阳极特性逆转