[发明专利]一种测定水泥基材料中钢筋脱钝临界氯离子浓度的装置和方法

权利要求书

1.一种测定水泥基材料中钢筋脱钝临界氯离子浓度的装置，其特征在于，包括待测试件、氯离子电迁移装置以及电化学测试装置，具体结构和连接关系为：

所述待测试件为预埋多根钢筋电极的水泥基材料圆柱体试件，钢筋电极的测试面与待测试件的底面平行，且钢筋电极在圆柱体待测试件的横截面内均匀分布；

所述氯离子电迁移装置由直流电源、通电导线、电解质水槽、阳极导电板、阴极导电板、支撑架、橡胶套筒和不锈钢喉箍组成，利用不锈钢喉箍将待测试件固定在橡胶套筒中，且待测试件底面与橡胶套筒下端面平齐，待测试件和橡胶套筒二者整体放置在电解质水槽中的支撑架上，待测试件顶面放置阳极导电板，待测试件下侧的阴极溶液中放置阴极导电板，直流电源的正极和负极用通电导线分别与阳极导电板和阴极导电板相连接；

所述电化学测试装置由电化学工作站、饱和甘汞电极、测试导线、数据线、电脑主机和显示器组成，所述钢筋电极、饱和甘汞电极和阴极导电板通过测试导线分别与电化学工作站的工作电极WE、参比电极RE和辅助电极CE连接，电化学工作站通过数据线与电脑主机和显示器相连接，测试水泥基材料中钢筋电极的开路电位、极化电阻和腐蚀电流密度，对测试数据进行显示、存储和分析。

2.根据权利要求1所述的测定水泥基材料中钢筋脱钝临界氯离子浓度的装置，其特征在于，所述钢筋电极的上端面焊接有铜芯线，下端面采用水砂纸逐级打磨至镜面，下端面为测试面，其余钢筋表面采用环氧树脂封装。

3.根据权利要求书1所述的测定水泥基材料中钢筋脱钝临界氯离子浓度的装置的测定方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)氯离子电迁移循环试验：利用氯离子电迁移装置开展氯离子电迁移循环试验是选用外加电场电压为3～6V，每个氯离子电迁移循环的通电时间为24～72小时，静置时间为24～48小时；

(2)腐蚀电流密度特征参数测定：利用电化学测试装置测定并计算腐蚀电流密度特征参数，其计算公式为：

其中，C表示腐蚀电流密度特征参数，i_n表示第n个氯离子电迁移循环的腐蚀电流密测试结果，i_n-1表示第n-1个氯离子电迁移循环的腐蚀电流密度测试结果，i₀表示开展氯离子电迁移循环试验之前的腐蚀电流密度测试结果。根据钢筋电极测试面脱钝量化判定准则判定水泥基材料中钢筋电极的测试面是否发生脱钝，从而快速准确地测定水泥基材料中钢筋脱钝的临界氯离子浓度；

(3)根据钢筋电极测试面脱钝量化判定准则判定水泥基材料中钢筋电极的测试面是否发生脱钝，钢筋电极测试面脱钝量化判定准则为：当腐蚀电流密度特征参数C≥5时钢筋电极测试面脱钝；当腐蚀电流密度特征参数C＜5时钢筋电极测试面未脱钝。

4.根据权利要求书1所述的测定水泥基材料中钢筋脱钝临界氯离子浓度的装置，其特征在于：所述待测试件上侧的橡胶套筒中盛放有阳极溶液，待测试件下侧的电解质水槽中盛放有阴极溶液，阳极溶液液面与待测试件顶面和阳极导电板平行，阴极溶液液面与待测试件底面、钢筋电极测试面和阴极导电板平行。