[发明专利]一种模拟钢筋在工业大气环境中腐蚀的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟钢筋在大气环境中腐蚀的测试方法，尤其涉及一种模拟钢筋在工业大气环境中腐蚀的测试方法。

背景技术

钢筋是工程建设中的主要基本材料，但是如果长期处于自然环境会对钢筋产生腐蚀破坏，造成钢筋使用寿命缩短，影响建筑质量安全。随着工业化的进程，燃烧大量矿石燃料，造成自然环境中大气污染物如SO₂、H₂S等含量升高，加速了建筑材料中钢筋的腐蚀。自然环境下的暴露测试是研究大气腐蚀最通常的测试方法，它能够反映现场实际情况，得到的数据直观、可靠，可以用来估算在该环境下的腐蚀寿命，为工程合理选材和防腐设计提供可靠的设计依据。但由于户外暴露测试的周期较长，至少需要3～5年，无法满足工艺、生产的迫切需要，因此需要加速腐蚀测试与之相互对应。

影响大气腐蚀的主要因素是大气温度、湿度以及SO₂和氯离子等污染物的溶度，工业大气则主要是含有SO₂、H₂S和氮氧化物等。目前，现有技术对钢筋在工业大气环境下的腐蚀研究报道不多，而模拟钢筋在工业大气环境中的腐蚀测试也无相关专利公开。因此，需要建立一种简单、可靠的测试方法来模拟工业大气环境下钢筋的腐蚀过程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟钢筋在工业大气环境中腐蚀的测试方法，该方法具有模拟性、加速性和重现性。

根据本发明，提供一种模拟钢筋在工业大气环境中腐蚀的测试方法，所述测试方法包括以下步骤：（i）在周浸腐蚀试验机的箱体内加入NaHSO₃溶液作为浸渍溶液，并采用绝缘材料将预先加工好的钢筋试样悬挂于周浸腐蚀试验机的试样架上；（ii）通过控制所述周浸腐蚀试验机的箱体内的湿度、浸渍溶液的温度、循环周期和测试周期，对所述钢筋试样按浸渍、湿润、干燥的顺序进行多次循环测试，以使钢筋试样经受腐蚀；（iii）对被腐蚀后的钢筋试样进行除锈处理，进行腐蚀失重分析。其中，所述循环周期为由浸渍、湿润和干燥构成的一个循环的时间，所述测试周期为步骤（ii）的多次循环的总测试时间。

其中，在所述步骤（i）中，对所述钢筋试样进行预先加工包括：对钢筋试样的表面进行清理的步骤。

其中，在所述步骤（i）中，所述NaHSO₃溶液的浓度为（1.00±0.05）×10^-2mol·L^-1，pH值为4.4～4.8，溶剂为去离子水或蒸馏水，所述去离子水或蒸馏水电导率为20μS/cm以下。

其中，所述步骤（i）中，所述绝缘材料为非编织绝缘材料。

其中，所述步骤（i）中，当所述钢筋试样的数量为多个时，保持各钢筋试样在试样架上的高度一致。

其中，所述步骤（ii）中，控制所述箱体内的湿度为60%RH～80%RH，所述浸渍溶液的温度为43℃～47℃，所述循环周期为55min～65min，其中，浸渍时间为10min～14min。

其中，所述测试周期为72小时。

其中，所述步骤（ii）还包括使用浓度为2.0×10^-2mol·L^-1的NaHSO₃溶液每隔24小时对所述浸渍溶液进行补给，以使浸渍溶液维持初始液面的位置。

其中，所述钢筋试样为圆柱形。

其中，所述步骤（iii）中，利用下式来计算钢筋试样的平均腐蚀速率：

其中，W₀表示钢筋试样的原始质量，单位为克；W_t表示钢筋试样的后质量，单位为克；l表示钢筋试样的长度，单位为毫米；d表示钢筋试样的直径，单位为毫米；t表示测试周期，单位为小时。

通过本发明提供的模拟钢筋在工业大气环境中腐蚀的测试方法，模拟钢筋在实际工业大气环境中的腐蚀过程，具有模拟性、加速性和重现性，可用于各种耐蚀钢筋的工业大气腐蚀性能检测和评价。

附图说明

通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本发明的上述和/或其他目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是本发明的模拟钢筋在工业大气环境中腐蚀的测试方法中使用的周浸腐蚀试验机的结构示意图；

图2是本发明的钢筋腐蚀测试中钢筋试样的标准试样图；

图3是户外暴露下1#钢筋试样的腐蚀产物的X-射线衍射谱；

图4是户外暴露下与室内条件下两种钢筋试样的平均腐蚀速率对比图；