基于拉曼光谱实时检测的碳化钢筋混凝土再碱化机理探究

为了从本质上解释再碱化技术对碳化钢筋混凝土的修复机理,通过1个隔绝外界空气和电解质溶液的模拟混凝土/钢筋界面,利用拉曼光谱技术实现了对碳化钢筋混凝土再碱化修复过程中腐蚀产物成分变化的实时检测.结果表明:经过强加电流式人工加速腐蚀钢筋后,腐蚀产物主要成分为绿锈.在再碱化修复过程中,2个反应同时发生:绿锈被还原为氢氧化亚铁(Fe(OH)_2),并转变为四氧化三铁(Fe_3O_4).酚酞显色试验结果和Fe_3O_4的生成证明了再碱化技术能够有效提高混凝土的碱性.电化学检测结果进一步证明了再碱化技术可以有效减小钢筋的腐蚀概率,降低钢筋的腐蚀活性并使之达到中等程度,但是并没有使钢筋再钝化.

钢筋腐蚀产物实时检测的再钝化机理分析

利用拉曼光谱技术,实时检测混凝土/钢筋界面腐蚀产物的成分.通过比较人工加速碳化处理、强加阳极电流加速腐蚀和再碱化处理前后混凝土/钢筋界面腐蚀产物的变化,研究电化学再碱化技术的再钝化机理.结果表明,施加阳极电流可以加快碳化混凝土中钢筋的腐蚀速度,其腐蚀产物主要成分为绿锈;电化学再碱化处理过程中,绿锈先是被还原为Fe(OH)_2,同时生成氧化物Fe_3O_4;再碱化处理结束180 d后,Fe(OH)_2被氧化成δ-Fe OOH,Fe_3O_4转化成γ-Fe_2O_3,但一旦通入阳极电流,经过再碱化处理的混凝土内的混凝土/钢筋界面重新生成绿锈,而强加阳极电流并不能加快非碳化混凝土中钢筋的腐蚀速度.研究表明,电化学再碱化技术能够在一定程度上增加混凝土的碱性,降低钢筋的腐蚀活性,但是钢筋不会被再钝化.