钢筋阻锈剂的阻锈机理及性能评价的研究进展

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(1. 青岛理工大学，青岛 266033； 2. 中国科学院 海洋研究所，青岛 266071； 3. 同济大学，上海 201804)

专论

钢筋阻锈剂的阻锈机理及性能评价的研究进展

马世豪1,李伟华1,2,郑海兵2,季涛3

(1. 青岛理工大学，青岛 266033； 2. 中国科学院 海洋研究所，青岛 266071； 3. 同济大学，上海 201804)

钢筋腐蚀是引起钢筋混凝土构筑物提前失效的主要因素，应用钢筋阻锈剂是主要的防腐蚀措施之一。重点介绍了海洋环境中，氯盐的侵蚀机理和阻锈剂的作用机理；讨论了阻锈剂的性能评价方法和应用现状；指出高效且环境友好复合型阻锈剂的合成是今后研究的主要方向，这对于提高我国钢筋混凝土结构耐久性具有重要意义。

钢筋;锈蚀；阻锈机理；性能评价；研究进展

钢筋混凝土因强度高、施工方便、节能经济等优点已成为建筑工程的首选材料，但是由于各种环境因素如混凝土碳化、水分侵入、冻融循环、氯盐侵蚀等使建筑物在未达到设计使用年限就提前失效。钢筋混凝土结构的过早失效不仅会造成巨大的经济损失，而且造成材料、资源和能源极大浪费，给人类社会可持续发展带来沉重压力。因此，有必要对钢筋采取一些保护措施，如：涂层防护、阴极保护、钢筋阻锈剂等。目前，在钢筋混凝土结构中应用钢筋阻锈剂得到了广泛的认同。该方法应用简单且被工程实践证明经济有效[1]。随着社会的不断发展及环境气候的日渐严峻，钢筋阻锈剂的市场需求将越来越大，新型阻锈剂具有十分广阔的前景。

1 氯盐侵蚀机理

引起钢筋锈蚀的因素很多，主要有氯盐侵蚀、混凝土碳化、冻融循环、施工质量等。大量的工程实践表明，海洋环境和除冰盐环境中，氯盐侵蚀是引起钢筋锈蚀破坏的主要因素。氯盐的侵蚀破坏机理主要包括钢筋钝化膜的破坏、形成腐蚀电池、Cl-阳极去极化作用和Cl-导电作用等方面。

1.1 钢筋钝化膜的破坏

水泥水化产生的大量Ca(OH)2存在于孔隙液中，故混凝土内部是一种碱性环境，其pH为12.5～13.5，OH-吸附在钢筋表面形成γ-FeOOH氧化膜使钢筋钝化。但是Cl-的离子半径较小、活性大等离子特性使得其在竞争吸附过程中可优先达到钢筋表面，当其在钢筋表面达到一定含量时，可通过钝化膜的孔隙或缺陷穿透钝化膜使此处的pH迅速降低，钝化膜被逐渐溶解破坏，随着氧气和水分的侵入钢筋开始发生腐蚀[2]。因此，由Cl-引起的钢筋腐蚀破坏的实质是离子对钢筋表面的两个竞争吸附作用的结果。

1.2 形成腐蚀电池

Cl-的竞争吸附引起钝化膜的逐渐溶解，钢筋首先在钝化膜薄弱的部位露出铁基体并形成大阴极小阳极(钝化膜破坏的区作为小阳极，钝化膜未破坏区作为大阴极)，混凝土内部孔溶液为电解质，阴阳极电位不平衡形成腐蚀电池并产生腐蚀电流[3]。腐蚀电池会引起钢筋点蚀(坑蚀)，并且点蚀快速发展，Cl-对钢筋的侵蚀作用以点蚀(坑蚀)为主，Cl-诱导钢筋点蚀如图1所示。

1.3 Cl-阳极去极化作用

Cl-不仅会促进腐蚀电池的形成，而且会通过阳极去极化作用加速腐蚀电池的作用。若电化学腐蚀阳极区生成的Fe2+逐渐积累，则阳极反应会因此受阻，腐蚀会减慢；反之，阳极反应会顺利进行甚至加速进行，腐蚀加速。Fe2+和Cl-反应生成可溶性的FeCl2，且FeCl2会随溶液向外运输扩散，阻止Fe2+的积累，保证阳极反应的顺利进行[4]。当FeCl2到达混凝土孔隙液时，会与OH-反应生成Fe(OH)2，Cl-又被释放出来，参与阳极反应，加速腐蚀的进行。Fe(OH)2在水和氧气作用下形成Fe(OH)3和Fe3O4，在钢筋表面形成锈层。Cl-发挥着阳极去极化作用，其本身并未被消耗而是起到“搬运工”的作用，只要有少量的Cl-存在，钢筋腐蚀就会一直进行下去。腐蚀反应见式(1)～(6)[5]。

图1 Cl-诱导钢筋点蚀示意Fig. 1 Schematic of chloride induced pitting corrosion of steel bar

阳极区：

阴极区：

腐蚀产物：

1.4 Cl-导电作用

离子通路是触发腐蚀电化学阴、阳极反应的重要因素，氯离子的导电作用可强化离子通路，降低混凝土电解质的电阻，提高阴、阳极之间的电荷转移速率，进而加快了电化学腐蚀。氯盐中的阳离子如K+,Na+,Ca2+等也降低了电解质的电阻[6]。

氯盐的侵蚀是引起钢筋腐蚀破坏的主要因素，为阻止减缓钢筋的腐蚀，可从氯盐的侵蚀机理出发,采取措施控制氯离子的侵蚀破坏，如使用阴极保护、涂覆防护涂层、采用特种钢筋和应用钢筋阻锈剂等。在不降低混凝土其他性能的基础上，应用钢筋阻锈剂是一种简单、经济有效的技术措施[7]。因此，阻锈剂的机理研究对研发新型高效的阻锈剂具有非常重要的意义。

2 阻锈剂的阻锈机理

钢筋锈蚀主要是由于氯盐的侵蚀发生电化学腐蚀反应，阻锈剂的主要作用并非限制氯盐进入混凝土中，而是抑制电化学腐蚀的阴、阳极反应。它可通过提高腐蚀电位以降低铁基体阴、阳极得失电子的能力，或通过增大电荷转移电阻以减小腐蚀电流密度，以此达到抑制或减缓电化学腐蚀的效果。提高腐蚀电位可增强钢筋的耐腐蚀能力使钢筋不易被腐蚀，增大电荷转移电阻可减小腐蚀电流密度，从而降低腐蚀速率。通过掺入或迁移作用，阻锈剂在混凝土内钢筋界面发生反应形成吸附膜或钝化膜，从而有效抑制电化学腐蚀反应。因此，钢筋阻锈剂定义为：在混凝土加入的少量能有效抑制或延缓腐蚀发生并降低钢筋的腐蚀速率的化学物质[8]。

阻锈剂的种类多样，其分类方法也很多：按形态可分为水剂型和粉剂型阻锈剂；按主要化学成分可分为有机型、无机型和混合型阻锈剂；按添加方式可分为迁移型和掺入型阻锈剂[9]；按作用机理可分为阴极型、阳极型和复合型阻锈剂[10]。以下主要介绍阴极型、阳极型和复合型阻锈剂的作用机理和相关应用。

2.1 阳极型阻锈剂

阳极型阻锈剂通过阻止或减缓电化学阳极失电子过程抑制钢筋腐蚀。这类阻锈剂主要是无机盐类，如铬酸盐、钼酸盐和亚硝酸盐等[11]。这类物质通常具有氧化性，可在金属表面反应生成致密的钝化膜,起到增加膜电阻作用及减缓阳极的得失电子速率，进而抑制电化学腐蚀总反应过程。如亚硝酸钙阻锈剂，失去电子的亚铁离子在碱性环境中和亚硝酸根离子发生化学反应，产生沉淀并在钢筋表面形成钝化膜Fe2O3或γ-FeOOH，起到抑制阳极反应的作用。其阳极反应为[12]

上述反应只有在碱性环境中进行，随着氯离子侵蚀以及反应的进行，OH-减少，pH降低，此类阻锈剂失去阻锈作用。研究表明，只有在pH大于6.0的碱性环境中，亚硝酸盐才表现出很好的阻锈效果[13]。氯离子的侵蚀可导致pH降低，并影响到亚硝酸盐的阻锈效果，因此Cl-和NO2-的含量比与阻锈效果密切相关。在海洋环境中或氯盐含量较高的条件下，这类阻锈剂应保证足够的用量，否则可能引起加速腐蚀的现象。因此，阳极型阻锈剂又被称为“危险性”阻锈剂，而且亚硝酸盐是致癌物质，其使用受到一定的限制，在德国、瑞士已禁止使用亚硝酸盐阻锈剂。

2.2 阴极型阻锈剂

阴极型阻锈剂通过阻止或减缓电化学阴极得电子能力来抑制钢筋腐蚀。这类阻锈剂主要是表面活性剂，如磷酸盐、锌酸盐和高级脂肪酸铵盐等[14]。这类阻锈剂主要通过与混凝土液相中某些离子反应生成不溶性盐，不溶性盐在阴极区表面成膜或吸附，从而有效隔离水、气和有害离子的侵入，起到保护钢筋的作用。如单氟磷酸钠(Na2PO3F)与Ca(OH)2反应生成不溶性磷灰石Ca5(PO4)F覆盖在阴极表面减缓氧的溶解，抑制腐蚀的阴极反应。其抑制阴极过程发生的反应为[15]

阴极型阻锈剂无毒、无害，但如果要达到明显的阻锈效果就必须有足够的不溶性盐成膜或吸附在阴极区表面，阻锈剂的用量比较大且价格比较昂贵。阴极型阻锈剂单独使用时阻锈效果不佳，不利于市场的应用和推广。

2.3 复合型阻锈剂

复合型阻锈剂主要是通过阻止或减缓电化学阴、阳极得失电子能力抑制钢筋腐蚀，主要由几种氧化型、可生成难溶盐型、抑制电子转移型等物质经过合理搭配复合而成。复合型阻锈剂的阻锈效果与各组分的构成相关，其有效成分可牢固的吸附在金属表面形成一层致密的分子层保护膜，不仅抑制阳极的溶解，还为阴极提供保护屏障，可有效阻止钢筋的腐蚀[16]。如迁移型阻锈剂(MCI)，其有效成分通过扩散迁移至钢筋表面，其含N的亲水基团与铁离子形成螯合物分子层保护膜吸附在钢筋表面，非极性基团形成疏水屏障，将有害离子、水、氧与基体隔离。图2为MCI有效组分的化学吸附成膜过程。

图2 MCI有效组分化学吸附过程的示意Fig. 2 Schematic of chemical adsorption of effective components for MCI

复合型阻锈剂兼有单一组分的优点，但克服了单一型阻锈剂的不足，其阻锈效果较单一型阻锈剂更加优异，并在工程实践中得到了推广和应用。特别是MCI型阻锈剂，因简单、经济、有效等优点被广泛应用于修复工程中。但是复合型阻锈剂的作用机理比较复杂，分子组分设计基础研究相对较少，研究开发环保、高效复合型阻锈剂仍是今后研究发展的主要方向。

3 阻锈剂性能评价方法

阻锈剂性能评价方法不仅关系到阻锈剂的研发，更关系到阻锈剂未来的推广和应用，因此研究阻锈剂性能评价方法也十分重要。阻锈剂性能评价方法主要包括电化学法、表面分析及其他评价方法。

3.1 电化学方法

电化学方法比较适合于阻锈剂阻锈机理研究，主要通过检测在混凝土或模拟液中电极表面的反馈信号，获得各种界面信息如腐蚀电位，电化学阻抗谱、动电位极化曲线等，然后通过模拟计算得到相关的参数，对阻锈效果做出评价并分析阻锈剂的成膜过程及阻锈机理。电化学方法主要包括[17]半电池电位法、电化学阻抗谱法、动电位极化曲线法和电化学噪声法。

(1) 半电池电位法

半电池电位法是通过测量钢筋表面的电势电位来定性表征钢筋的锈蚀情况，钢筋表面某点的电位均相对于较稳定的参比电极电位而言。在电化学腐蚀阴极区，由于钝化膜的存在,电位变化不大，故半电池电位主要取决于阳极区的状态：电位越正，则阳极区钝化膜越完整；电位越负，则阳极区活化钝化膜可能出现点蚀。通过判断钢筋发生腐蚀的概率对阻锈效果做出评价[18]，概率判别标准如表1所示。

表1 钢筋腐蚀评判标准Tab. 1 Evaluation standard for corrosion of steel bar

该方法比较简单、经济且理论研究较早，是一项比较成熟的检测技术。但是通过评判标准仅能定性地判断钢筋的腐蚀状态，无法直接表征钢筋的腐蚀速率及阻锈剂的阻锈效果，对阻锈剂的作用过程和机理研究意义不大。

(2) 电化学阻抗谱

电化学阻抗谱法(EIS)是通过给电化学体系施加一个小振幅的交流扰动电位或电流，测扰动信号与响应信号的比值或者相位角随频率的变化，可通过参数设定得到较宽频率区域的阻抗谱。该方法既可以避免因扰动信号振幅过大对电极界面造成不良影响，又可以获得较多的电极表面动力学和界面结构信息，更加准确地测定阻锈剂的成膜信息。电化学阻抗谱高频区容抗弧反映的阻锈剂吸附成膜性能通常与双电层电容、介电性能及电荷转移电阻相对应[19-20]，低频区感抗弧反映的界面信息通常由阻锈剂分子在电极表面吸附-脱附过程产生[21-22]。通过与空白组对照得出电荷转移电阻、膜层电阻和双电层电容等相关参数，分析阻锈剂的成膜机理，计算阻锈效果。

穆振军等[23]对锌盐/葡萄糖酸盐为主要阻锈成分的阻锈剂进行了研究，通过电化学阻抗谱分析了阻锈剂在碳钢表面的吸附成膜过程。刘建平等[24]利用电化学阻抗谱法对复配咪唑啉阻锈剂的耐蚀性进行研究，分析了阻锈作用机理及阻锈剂的吸附模型。赵永韬等[25]利用电化学阻抗谱技术研究了907A钢表面阻锈剂膜的形成、破坏过程，认为电化学阻抗谱法可有效检测膜层的完整性及耐久性。

(3) 动电位极化曲线

动电位极化曲线法又称为Tafel曲线外推法,其测试原理是给电化学系统中的电极施加较大幅度的电位，利用动电位扫描测定极化曲线。极化曲线可以分为强极化区和钝化区，在强极化区极化电位与腐蚀电流密度的对数呈线性关系，斜率即为Tafel常数。将线性区域外推可得到自腐蚀电位Ecorr及自腐蚀电流密度Jcorr，自腐蚀电位及自腐蚀电流密度是金属腐蚀速率的直观反映，通过计算添加阻锈剂前后电极的自腐蚀电流密度可得出相应的阻锈效率。因此，极化曲线法对研究阻锈剂的阻锈效果及性能具有重要意义[26]。

陈舒恬等[27]利用动电位极化曲线法研究了锅炉管材料的耐蚀性，结果表明极化曲线法可敏感反映合金表面腐蚀的变化，是测量表征阻锈剂防腐蚀性能的有效方法。HANSSON等[28]采用极化曲线法研究了几种阻锈剂的阻锈性能，认为该方法是一种研究金属的均匀腐蚀速率的有效方法；极化曲线法可研究各种因素对腐蚀的影响。其优点是对金属破坏性小、测试快;缺点是对金属的局部腐蚀的研究受到限制。

(4) 电化学噪声法

电化学噪声法能够灵敏、准确和真实地对金属表面状态变化情况进行检测，其作用原理类似于极化曲线法，即通过收集电极表面的电位或电流随时间发生的非平衡波动信号得出电化学噪声谱图。电化学噪声法可有效分析孔蚀诱导期和发展期膜层的变化，结合电化学阻抗谱分析阻锈剂膜层的形成与破坏过程，可有效分析阻锈剂性能及作用机理[29-30]。

CHENG等[31]通过分析腐蚀液中的碳钢孔蚀发展过程认为：电流波动反应电极表面膜层的形成与溶解，电位波动反应电极表面双电层电容中电荷变化情况，而且孔蚀主要由电位的波动引起，即电极表面由于存在电位差而发生孔蚀。宋诗哲等[32]利用黄铜管研究了电化学噪声局部腐蚀敏感性，并认为：电极腐蚀发生概率随电流噪声积分值的增加而增大，电极表面电流越大，越容易发生腐蚀。LEGAT等[33]利用电化学噪声法对混凝土中钢筋的腐蚀进行了试验研究，结果表明：在混凝土中钢筋的腐蚀发生过程中，虽未观察到点蚀的出现以及腐蚀电位或电流的峰值，但是腐蚀是由亚稳态的点蚀引起并持续发展的。

3.2 表面分析及其他评价方法

表面分析主要包括X射线光电子能谱法(XPS)、原子力显微镜法(AFM)、二次离子质谱法(SIMS)等。X射线光电子能谱法[34]能分析某些元素与铁的结合形态，也可以分析钢筋表面成膜前后各元素含量的变化，同时可以运用结合能的差异分析排氯机理,是目前表面化学分析最有效的方法。原力显微镜法是通过测定原子间的相互作用力分析钢筋表面状态的新技术。由于原子间相互作用力与原子间距离密切相关，因此可分析金属表面钝化膜与基体的结合能力以及钝化膜薄弱处的状态。二次离子质谱法可检测阻锈剂在电化学腐蚀过程中阴极和阳极的覆盖成膜信息。

其他评价方法主要是针对某一类阻锈剂特定性能表征的方法，如MCI型阻锈剂迁移性能表征方法主要有放射性同位素示踪法、氨气敏电极法和XPS能谱分析法等[35]。放射性同位素示踪法是用放射性同位素氚取代迁移型阻锈剂中的氢涂覆在混凝土表面一段时间后，测定混凝土萃取物中β射线放射值，分析阻锈剂迁移量[36]。氨气敏电极法是用混凝土试样将迁移型阻锈剂溶液和空白组溶液隔开一定时间，用胺敏电极测量扩散后空白组氨的含量作为迁移性能的表征。从涂覆迁移型阻锈剂的混凝土指定深度取出粉末，经过压片，通过XPS能谱法测定其N/Si物质的量比的变化确定阻锈剂在混凝土的迁移深度。

JGJ/T 152-2008《混凝土中钢筋检测技术规范》、GB 8076-1997《混凝土外加剂》、YB/T 537-2004《钢筋混凝土阻锈剂》、JTG/T B07-01-2006《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》等规范都规定了阻锈剂的性能评价标准。主要测试方法有：失重法、硬化砂浆法、干湿循环法、盐水浸渍法、混凝土碳化试验、RCM非稳态氯离子快速迁移试验、压汞试验等。

综上所述，钢筋阻锈剂性能评价方法和先进的技术设备不仅对阻锈剂分子合成设计与作用机理研究提供了有力的支撑，而且为阻锈剂的推广应用提供了可靠的保障，综合运用多种技术方法并结合长期实践验证，能客观地对阻锈剂的阻锈性能做出科学合理的评价，对阻锈剂的研发推广具有极其重要的意义。

4 结束语

面对严酷的海洋腐蚀环境以及道路桥梁除冰盐的广泛使用，钢筋腐蚀破坏的情况日益严重，钢筋阻锈剂的用量将越来越大，因此钢筋阻锈剂具有非常广阔的前景。钢筋阻锈剂，如亚硝酸系列阳极型阻锈剂、单氟磷酸钠阴极型阻锈剂等具有一定的缺陷：对环境造成危害剧毒、阻锈性能差达不到长期的阻锈效果、造价成本高等。因此，采用先进的测量技术手段对氯离子侵蚀破坏机理、钢筋阻锈剂的阻锈机理、阻锈剂组分协同作用进行研究十分有必要。根据研究理论基础，通过分子组分设计合成环保、高效、低成本的复合型阻锈剂是目前钢筋混凝土结构腐蚀与防护领域的研究热点，对提高我国钢筋混凝土结构耐久性具有十分重要意义。

[1] ORMELLESE M,BERRA M,BOLZONI F,et al. Corrosion inhibitors for chlorides induced corrosion in reinforced concrete structures[J]. Cement and Concrete Research,2006,36(3):536-547.

[2] GARCES P,SAURA P,ZORNOZA E,et al. Influence of pH on the nitrite corrosion inhibition of reinforcing steel in simulated concrete pore solution[J]. Corrosion Science,2011(53):3991-3994.

[3] WEI J,DONG J,KE W. Corrosion resistant performance of a chemical quenched rebar in concrete[J]. Construction and Building Materials,2011,25:1243-1247.

[4] 杨建森. 氯盐对混凝土中钢筋的腐蚀机理与防腐技术[J]. 混凝土,2001,141(7):52-53.

[5] GAIDIS J M. Chemistry of corrosion inhibitors[J]. Cement and Concrete Composites,2004,26:1775-1781.

[6] TULLIN M A A. Electrochemical techniques for measuring reinforcing steel corrosion[M]. [S.l.]:[s.n.],1998.

[7] 李伟华,菲长岭,何桥,等. 混凝土中钢筋腐蚀与钢筋阻锈剂[J]. 材料开发与应用,2007,22(5):57-60.

[8] 徐永膜. 迁移性阻锈剂——钢筋混凝土阻锈剂的新发展[J]. 硅酸盐学报,2002,30(1)：94-101.

[9] 张天胜,张浩,高红. 缓蚀剂[M]. 北京:化学工业出版社,2008:5-12.

[10] VAYSBURD A M,EMMONS P H. Corrosion inhibitors and other protective systems in concrete repair:concepts or misconcepts[J]. Cement and Concrete Composites,2004,26(3):255-263.

[11] 马新伟,邙静喆,范征宇. 钢筋阻锈剂的新发展[J]. 低温建筑技术,2004(6):7-8.

[12] SOEDA K,ICHIMURA T. Present state of corrosion inhibitors in Japan[J]. Cement & Concrete Composites,2003(25):117-122．

[12] ES-SALAH K,KEDDAM M,RAHMOUNI K,et al. Aminotriazole as corrosion inhibitor of Cu30Ni alloy in 3% NaCl in presence of ammoniac[J]. Electrochimica Acta,2004,49(17/18):2771-2778.

[14] 孙俊,刘彦东,王建成. 有机钢筋混凝土阻锈剂的研究[J]. 混凝土,2010(2):6-7.

[15] CHAUSSADENT T. Effectiveness conditions of sodium monofluor phosphate as a corrosion inhibitor for concrete reinforcements[J]. Cement and Concrete Research,2006(36):556-561.

[16] 刘志勇,缪昌文,周伟玲,等. 迁移性阻锈剂对混凝土结构耐久性的保持和提升作用[J]. 硅酸盐学报,2008,36(10):1495-1496.

[17] 张前前,孙伟,刘加平. 混凝土模拟液中临界氯离子浓度影响因素分析[J]. 东南大学学报(自然科学版),2010,40(S2):177-181.

[18] 陈品龙,杨医博,黄威，等. 钢筋阻锈剂阻锈性能评价方法研究进展[J]. 广东建材:2012(1):17-18.

[19] LABJAR N,LEBRINI M,BENISS F,et al. Corrosion inhibition of carbon steel and antibacterial properties of aminotris-(methylenephosphonic) acid[J]. Materials Chemistry and Physics,2010,119:330-336.

[20] AMIN M A,IBRAHIM M M. Corrosion and corrosion control of mild steel in concentrated H2SO4solutions by a newly synthesized glycine derivative[J]. Corrosion Science,2011,53:875-885.

[21] ANSARI K R,QURAISHI M A,SINGH A. Schiff's base of pyridyl substituted triazoles as new and effective corrosion inhibitors for mild steel in hydrochloric acid solution[J]. Corrosion Science,2014,79:5-15.

[22] MOURYA P,SINGH P,TEWARI A K,et al. Relationship between structure and inhibition behaviour of quinolinium salts for mild steel corrosion:experimental and theoretical approach[J]. Corrosion Science,2015,95:71-87.

[23] 穆振军,杜敏. 天然海水中高效缓蚀剂对碳钢缓蚀作用的研究[J]. 中国腐蚀与防护学报,2005,25(4):205-208.

[24] 刘建平,李正奉,周晓湘. 一种咪唑啉缓蚀剂在碳钢表面成膜的电化学研究[J]. 腐蚀科学与防护技术,2003,15(5):263-265.

[25] 赵永韬,吴建华,于辉. 交流阻抗法研究膜层的形成和破损(I)-缓蚀剂膜层的EIS变化[J]. 四川化工与腐蚀控制,1999,2(4):14-17.

[26] 陈飞,解利昕,孙晨,等. 动电位极化曲线法研究铝合金材料在海水中腐蚀现象[J]. 天津化工,2014,28(5):12-13.

[27] 陈舒恬,马文亮,王珏. 采用极化曲线法研究GH4700合金的耐蚀性[J]. 现代冶金,2015,43(1):7-8.

[28] HANSSON C M,MAMMOLITI L,HOPE B B. Corrosion inhibitors in concrete-part I:the principles[J]. Cement and Concrete Research,1998,28(12):1775-1781．

[29] 王佳,曹楚南,陈家坚. 缓蚀剂理论与研究方法的进展[J]. 腐蚀科学与防护技术,1992,14(2):80-87.

[30] 屈钧娥. 缓蚀剂界面行为与缓蚀机理的电化学及AFM研究[D]. 武汉:华中科技大学,2005.

[31] CHENG P F,LUO J I. Passivity and pitting of carbon steel in chromate solutions[J]. Electrochimica Acta,1999,44(26):4795.

[32] 宋诗哲,尹立辉,武杰,等. 模拟循环冷却系统黄铜管的腐蚀电化学[J]. 化工学报,2005,56(1):121.

[33] LEGAT A,LEBAN M,BAJT Z. Corrosion processes of steel in concrete characterized by means of electrochemical noise[J]. Electrochimica Acta,2004,49(17/18):2741-2751.

[34] 潘崇根,杨小草,徐强,等. 阻锈剂在海洋工程高性能混凝土中的研究进展[J]. 材料导报,2013,21(11):99-100.

[35] CHEN J J,JIA X,SHE Q J,et al. Preparation of nano-sulfur/MWCNTs and its electrochemical performance[J]. Electrochimica Acta,2010,55(27):8062-8066.

[36] 黄莹,张小东,金怀林. 有机复合迁移型钢筋阻锈剂性能的试验研究[J]. 施工技术,2012,41(359):74-76.

ResearchProgressofAnti-CorrosionMechanismandPerformanceEvaluationofCorrosionInhibitorforSteelBar

MA Shihao1, LI Weihua1,2, ZHENG Haibing2, JI Tao3

(1. Qingdao Technological University, Qingdao 266033, China; 2. Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China; 3. Tongji University, Shanghai 201804, China)

The main factor causing the failure of reinforced concrete structures in advance is the corrosion of steel bar. Using corrosion inhibitor is one of the main methods to prevent corrosion. The mechanism of chloride induced corrosion in marine environment and the effect mechanism of inhibitors are mainly introduced. And the evaluation methods of inhibiting performance and application situation of corrosion inhibitor are discussed. It is pointed out that synthesis of highly efficient and environment friendly mixed inhibitors is the main research directions in the future, which is of great significance to enhance the durability of reinforced concrete structures in our country.

steel bar; corrosion; anti-corrosion mechanism; performance evaluation; research progress

10.11973/fsyfh-201712013

TG174

A

1005-748X(2017)12-0963-06

2016-05-18

国家863计划(2015AA034404)； 黄岛区海洋科技专项(2014-04-1)

李伟华(1971-)，研究员，博士，从事海洋腐蚀与防护的相关研究，13863961928,liweihua@qdio.ac.cn