复杂环境下不同涂层镁水泥钢筋混凝土抗腐蚀性试验研究*

2018-12-14乔宏霞路承功程千元王鹏辉

中国计划生育学杂志 2018年8期

乔宏霞杨博路承功程千元阳菲王鹏辉

(1.兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室，兰州 730050;2.兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心，兰州 730050)

随着国家一带一路战略和“十三五”规划的实施，我国加快了西部建设的步伐［1］。然而该地区有我国最大的盐渍土区域，且分布着一千多个大大小小的盐湖［2］。其气候恶劣环境复杂，因此对该地区的基础设施建设造成了较大的影响。镁水泥混凝土是一种具有较好的抗盐卤侵蚀能力的新型混凝土［3-5］，我国察尔汗盐湖每年可支撑生产原镁884.2 万 t［6］，利用其可以减少污染，且符合国家绿色节能可持续发展的理念。然而镁水泥钢筋混凝土中由于存在着氯离子［7］，钢筋易发生腐蚀，从而限制了镁水泥钢筋混凝土的适用范围，因此研究改善镁水泥混凝土中钢筋的抗腐蚀性能对该地区的基础设施有重大影响。

针对镁水泥混凝土，有大量的学者进行了不同的研究。茅华等以镁水泥混凝土为研究对象，结合察尔汗盐湖地区实际环境，设计盐卤侵蚀单因素试验条件来研究镁水泥混凝土在盐卤侵蚀单因素下的耐久性问题。研究表明：镁水泥混凝土性能未出现明显劣化且抗盐卤侵蚀能力性能优越［8-9］。而杨全兵等研究了在除冰盐和冻融循环共同作用下镁水泥混凝土的耐久性，其结果表明镁水泥混凝土具有较高的抗盐冻剥蚀性能［10］。杨涛等以氯氧镁水泥为研究对象，通过研究掺入不同掺量的石灰石粉后对试件的初凝时间、终凝时间、强度、耐水性及耐硫酸盐腐蚀性能的影响，并观察了其微观形态变化。研究表明：与普通硅酸盐水泥相比，在氯氧镁水泥中掺入石灰石粉具有较大的强度优势［11］。其他学者还将粉煤灰、硅灰及矿渣等掺合料掺入镁水泥混凝土中，改善其工作性能［12-13］。

目前为止，对于镁水泥混凝土的研究丰硕，但是对于镁水泥混凝土中钢筋腐蚀研究报道较少。针对镁水泥混凝土钢筋腐蚀问题，基于CS350电化学工作站，以不同涂层钢筋的镁水泥混凝土为研究对象来研究同种环境下涂层钢筋的抗腐蚀性能，为提高镁水泥钢筋混凝土的适用范围提供理论指导。

1 试验

1.1 试验材料

试验所用的日本久美特(GEOMET)涂层钢筋、美国美加力(MAGNI)涂层钢筋、德国锌美特(ZINTEK)涂层钢筋均由宁波计氏金属表面处理有限公司代加工。氧化镁(为轻烧氧化镁)和氯化镁均由青海省格尔木市察尔汗盐湖氯化镁厂生产、河砂由兰州水阜提供、碎石由兰州华陇商品混凝土公司提供、粉煤灰和钢筋由兰州某钢厂提供，其各项性能均符合试验要求。镁水泥混凝土配合比见表1。

表1 镁水泥钢筋混凝土配合比Table 1 Mix proportion of magnesium cement reinforced concrete %

1.2 试验方案

本次试验选用的钢筋直径为8 mm，长度为100 mm。钢筋两端用砂轮打磨平整，放入质量分数为10%的草酸溶液浸泡24 h后取出，用滤纸将钢筋表面擦拭干净，用砂纸反复仔细打磨，直到钢筋表面泛出银白色光泽，表面氧化层已经完全除去;制备镁水泥混凝土试块尺寸为100 mm×100 mm×100 mm。制备4组镁水泥钢筋混凝土(混凝土保护层厚度均为50 mm)试块，分别为：镁水泥-裸露钢筋混凝土(LG)、镁水泥 -久美特涂层钢筋混凝土(JMT)、镁水泥 -锌美特涂层钢筋混凝土(XMT)、镁水泥-美加力涂层钢筋混凝土(MJL)。设计了3种试验环境：室内自然环境、自然水浸泡环境和氯盐浸泡环境。在试验中，数据采集工作共6个阶段，每个阶段2个月，共360 d。室内自然环境中的试块在每次数据采集工作时，需提前将试块置于自然水中浸泡1 d;室内自然水浸泡环境在测试时应当采用自然水浸泡，氯盐浸泡环境在测试时应当采用与配合比相同浓度的MgCl2溶液，试件在浸泡一定时间后，采用武汉科斯特仪器有限公司CS350电化学工作站及其测试软件进行动电位扫描和交流阻抗测试，获取极化曲线。试验测得不同浸泡时间的极化曲线，利用软件对其进行极化曲线活化，极化段进行Tafle外推，可获得自腐蚀电流 icorr和自腐蚀电位Ecorr以及腐蚀速率 CR。三电极系统电解池见图1，交流阻抗等效电路见图2。

图1 三电极系统电解池Fig.1 Three-electrode system electrolytic cell

图2 等效电路Fig.2 Equivalent circuit

1.3 分析基础

根据腐蚀电化学原理，数据处理采用高斯-牛顿-麦夸脱迭代法进行曲线拟合［14］，三参数极化曲线方程如式(1)所示。

其中 ΔE=E－E0

式中：ΔE为极化电位;icorr为腐蚀电流密度;i为外侧极化电流密度;βa、βc分别为阳极和阴极塔菲尔斜率，用以10为底的对数来表示 Tafel斜率，用 ba和bc分别表示其阳极和阴极斜率，有 ba=2.303βa，bc=2.303βc。

通过自腐蚀电位Ecorr的移动可以衡量出钢筋腐蚀发生的难易程度，自腐蚀电位向正向移动，钢筋腐蚀发生困难，表明涂层的抗腐蚀性能更强［15］;通过涂层电阻可以衡量钢筋耐腐蚀能力，涂层电阻越高耐腐蚀能力越强［16］。通过自腐蚀电流Icorr可以决定腐蚀速率CR的大小，自腐蚀电流越大，腐蚀速率就越大［17-19］;由表2，通过腐蚀电流密度可以初步断定钢筋的锈蚀状态［20］。由钢筋的腐蚀电流密度可以通过式(2)计算出腐蚀速率：

式中：CR为腐蚀速率，mm/a;M为电极材料的分子量，g/mol;ρ为电极材料的密度，g/cm3;N为金属离子的价数。

表2 腐蚀电流密度与钢筋锈蚀程度的对应关系Table 2 The corresponding relationship between corrosion current density and the degree of steel

对于碳钢，由钢筋腐蚀电流密度通过式(3)计算出腐蚀速率［21］：

1.4 钢筋腐蚀原理

镁水泥混凝土中钢筋电化学腐蚀过程为：

氧化反应(阳极)：Fe-2e=Fe2+

还原反应(阴极)：O2+2H2O+4e=4OH-

铁锈形成过程：Fe2++2OH-=Fe(OH)2

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

Fe(OH)3脱部分水产生铁锈Fe2O3·nH2O

2 结果与分析

2.1 不同涂层钢筋在室内自然环境下的腐蚀

由表3可知：LG的腐蚀电位在60～180 d时持续向负向移动，说明裸露钢筋较容易并且已经发生腐蚀，且抗腐蚀性能较弱。在180～240 d时，电位向正向移动，分析认为在室内自然环境中，镁水泥混凝土中孔隙含水率较低，而混凝土孔隙含水率对钢筋的锈胀效应有重要影响。在混凝土孔隙含水率较低时，钢筋的腐蚀产物为红褐色的氢氧化亚铁和有少许的黑色的氢氧化铁，而氢氧化亚铁膨胀率较高，而且较少的电解液又处于钢筋表面，所以氢氧化亚铁也集中位于钢筋附近，阻碍了腐蚀的进程，表现为电位向正向移动。在240～300 d时，电位向负向移动，分析认为是随着腐蚀的进行，阻碍钢筋腐蚀进程的腐蚀产物受到破坏，钢筋继续腐蚀，电位向负向移动。在300～360 d时，电位向正向移动，分析认为钢筋生成腐蚀产物，阻碍了钢筋腐蚀的进行，电位向正向移动。LG的腐蚀电流密度和腐蚀速率变化完全一致，在60～180 d时，腐蚀电流密度和腐蚀速率持续增长。在180～240 d时，钢筋持续受到腐蚀，产生了锈蚀层，阻碍了混凝土中空气传输通道，钢筋表面的氧气和水的供给速率下降，钢筋腐蚀的阳极反应也因此被抑制，表现为钢筋腐蚀电流密度和腐蚀速率的下降。在240～300 d时，钢筋的锈蚀层随着钢筋腐蚀的进行，逐渐破坏，丧失了阻碍钢筋腐蚀的能力，表现为钢筋腐蚀电流密度和腐蚀速率的上升。在300～360 d时，钢筋产生了新的锈蚀层，抑制钢筋腐蚀的进行，表现为腐蚀电流密度和腐蚀速率的下降。在整个阶段，腐蚀电流密度 icorr＞1 μA·cm-2，裸露钢筋已经发生严重腐蚀。LG的涂层电阻呈现波浪式递减，与其他的评价参数表现出一定的一致性，因此LG的涂层电阻的变化与钢筋表面生成的锈蚀层有很大的关系，随着腐蚀过程的进行，锈蚀产物越多，涂层电阻越大，锈蚀层破坏，涂层电阻减小。

表3 室内自然裸露钢筋的电化学参数Table 3 Electrochemical parameters of LG

由表4可知：XMT腐蚀电位在60～240 d都是向正向移动，说明锌美特涂层钢筋较难发生腐蚀且抗腐蚀性能较好。在240～300 d时，腐蚀电位向负向移动，可能由于水溶液中的水分子和OH-以渗透的形式进入到涂层内部，使涂层产生溶胀现象，减弱了涂层对钢筋的保护性能。随着水分子和OH-的不断渗入，涂层界面内外形成了渗透压，随着渗透压的逐渐增大，当渗透压大于界面黏结力时，部分涂层发生脱落导致 OH-作用于钢筋表面，发生点蚀，导致电位向负向移动。在300～360 d时，腐蚀电位向正向移动，由于锌美特涂层是一种超细锌鳞片和铝鳞片叠合包裹在特殊黏结剂中的无机涂层，当钢筋发生点蚀时，锌层会作出牺牲阳极被腐蚀以保护基体，锌层在被腐蚀生成了具有难溶性的Zn(OH)2、碱式氧化锌和锌铁复盐等腐蚀产物，其腐蚀产物相对体积较大，并继续和空气中CO2反应生成不溶的碳酸锌，这些产物向涂层被损坏的区域移动，积极地修复涂层，阻碍了腐蚀的继续进行，表现为腐蚀电位向正向移动。XMT的腐蚀速率和腐蚀电流密度大体展示出一致性。在60～120 d时，可能由于钢筋表面已按规定处理掉氧化层，钢筋表面易发生腐蚀，表现为腐蚀速率增加。在120～180 d时，可能由于镁水泥混凝土和钢筋性能已经稳定下来，导致腐蚀速率和腐蚀电流密度的减小。在180～360 d时，可能由于钢筋点蚀导致腐蚀电流密度和腐蚀速率的增加。在整个过程，0.1 μA·cm-2＜ icorr＜0.5 μA·cm-2，锌美特涂层钢筋处于低腐蚀状态。XMT的涂层电阻先升高，在300 d后迅速降低，表现为锌美特涂层在300 d后抗腐蚀能力降低，与其他评价参数表现出一致性。

表4 室内自然锌美特的电化学参数Table 4 Electrochemical parameters of XMT

由表5可知：JMT的腐蚀电位在60～180 d时向正向移动，说明钢筋较难发生腐蚀和涂层抗腐蚀性能较好。在180～240 d时，电位向负向移动，可能由于镁水泥混凝土中MgO吸收空气中的H2O和CO2形成了几乎不溶于水的碱式碳酸镁，而碱式碳酸镁可被稀酸溶解并发泡，使混凝土中某些闭合的毛细孔通透，加速氧气和水的扩散到钢筋表面，导致钢筋更快地发生腐蚀。在240～360 d时，可能由于混凝土碳化，其碳化产物对钢筋有良好的保护作用，表现为电位向正向移动。JMT的腐蚀速率和腐蚀电流密度表现出一致性。在60～120 d时，两者都迅速下降，分析认为是镁水泥混凝土和钢筋的性能已经稳定下来。在120～360 d时，两者相对变化不大。整个过程中，icorr＜ 0.1 μA·cm-2，表明久美特涂层钢筋均未出现腐蚀现象。JMT的涂层电阻远远高于裸露钢筋，表现出缓慢升高，然后缓慢下降，在360 d后，还是高于初始值，说明涂层钢筋的抗腐蚀性能一直处于良好的状态，与其他评价参数表现出一致性。

表5 室内自然久美特的电化学参数Table 5 Electrochemical parameters of JMT

由表6可知：MJL的腐蚀电位在60～120 d时，向正向移动，表明钢筋较难发生腐蚀并且美加力涂层抗腐蚀性能较好。在120～240 d时，电位向负向移动，可能由于混凝土中产生了碱式碳酸镁并与稀酸反应使一些混凝土中的毛细孔通透，加快了腐蚀的进行。在240～300 d时，电位向正向移动，可能由于混凝土发生了碳化，使钢筋表面产生钝化膜，阻碍了腐蚀的进行。在300～360 d时，电位向负向移动，可能由于毛细孔通透的数量对钢筋腐蚀进程的加速所致。MJL的腐蚀速率和腐蚀电流密度保持一致性，两者均处于一个非常低的数量级，虽然在整个过程产生了波动，但是波动较小，且 icorr＜0.1 μA·cm-2，可以推断出美加力涂层钢筋未出现腐蚀现象。MJL的涂层电阻在整个过程中波动，并且波动的幅度很小，表明美加力涂层抗腐蚀性能良好。

表6 室内自然美加力的电化学参数Table 6 Electrochemical parameters of MJL

2.2 不同涂层钢筋在自然水浸泡环境下的腐蚀

由表7可知：LG的腐蚀电位在60～120 d时，电位向负向移动，说明裸露钢筋较容易发生腐蚀，且已经发生腐蚀。在120～180 d时，电位向正向移动，分析认为在自然水浸泡环境下镁水泥混凝土孔隙含水率较高，钢筋表面产生锈蚀层，锈蚀层包括红色的氢氧化亚铁或黑色的氢氧化铁乃至全为氢氧化铁，而锈蚀产物也分布于较大的范围，阻碍了腐蚀的进行。在180～240 d时，电位向负向移动，分析认为钢筋的锈蚀层随着腐蚀不断进行而发生破坏，不能阻碍腐蚀的进行，导致电位负向移动。在240～300 d时，新的锈蚀层产生，阻碍了腐蚀的进行，表现为电位正向移动。在300～360 d时，锈蚀层又随着腐蚀的进行发生破坏，导致电位负向移动。LG的腐蚀速率和腐蚀电流密度表现出一致性，在60～180 d时，分析认为钢筋表面的锈蚀层，随着发展时间的增长，腐蚀产物会不断填充混凝土孔隙，孔隙率不断减少，导致混凝土中供氧能力降低和腐蚀速率及腐蚀电流密度的不断降低。在180～360 d时，分析认为钢筋表面锈蚀层随着腐蚀的进行不断破坏，不能继续阻碍腐蚀的进行，导致腐蚀速率和腐蚀电流密度提高。在整个阶段，腐蚀电流密度 icorr＞1 μA·cm-2，裸露钢筋已经发生严重腐蚀。LG的涂层电阻在波动的过程中呈现波浪式，并且涂层电阻变化不大，分析认为是涂层电阻在试验开始时就迅速下降，到60 d时，涂层电阻已经基本稳定下来，LG的涂层电阻变化与钢筋表面锈蚀层有很大关系，随着锈蚀的产生而增大，随着锈蚀的破坏而减小。

表7 自然水裸露钢筋的电化学参数Table 7 Electrochemical parameters of LG

由表8可知：XMT的腐蚀电位在60～120 d时向负向移动，可能由于镁水泥混凝土浸水后，其产物3 相［3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O］和 5 相［5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O］发生水解反应，生成了可溶的 MgCl2及其结晶水，溶解的MgCl2与水中的OH-反应生成不溶的Mg(OH)2，其结构为松散堆集状，导致镁水泥混凝土的孔隙率变大，加快了腐蚀的进行和钢筋已经按照规定去除了表面的氧化层，两者共同作用导致了腐蚀电位的下降。在120～240 d时，由于锌美特涂层钢筋性能已经稳定下来，表现为电位向正向移动。在240～360 d时，分析认为涂层钢筋发生点蚀，导致其电位向负向移动。XMT的腐蚀速率和腐蚀电流密度表现出一致性，在60～120 d时，分析认为是涂层钢筋性能逐渐稳定，表现为腐蚀速率和腐蚀电流密度的大幅下降。在120～360 d时，虽然腐蚀速率和腐蚀电流密度呈现波动式，但波动微小。在整个阶段，0.1 μA·cm-2＜ icorr＜ 0.5 μA·cm-2，锌美特涂层钢筋处于低腐蚀状态。XMT的涂层电阻在整个过程一直处于上升状态，依照腐蚀电流密度评价参数的评价，锌美特涂层钢筋出现了低腐蚀现象，二者的两个评价参数出现了不一致性，因此锌美特涂层钢筋的抗腐蚀性能需要进一步试验研究。

表8 自然水锌美特的电化学参数Table 8 Electrochemical parameters of XMT

由表9可知：JMT的腐蚀电位在60～180 d，向正向移动，说明久美特涂层较难发生腐蚀且抗腐蚀性能较好。在180～240 d时，可能由于镁水泥混凝土浸水后，生成了松散堆积状的Mg(OH)2，导致镁水泥混凝土孔隙率变大，加快了腐蚀进程。在240～360 d时，电位波动不大，可能由于镁水泥混凝土的性能已经稳定下来。JMT的腐蚀速率和腐蚀电流密度表现出一致性，在60～180 d时，可能由于钢筋性能已经逐渐稳定下来，表现为腐蚀速率和腐蚀电流密度逐渐下降。在180～240 d可能由于镁水泥混凝土孔隙率变大，使钢筋表面氧气和水的供给速率提高，导致腐蚀速率和腐蚀电流密度提高。在240～360 d时，可能由于钢筋和镁水泥混凝土的性能稳定下来，表现为腐蚀速率和腐蚀电流密度基本稳定。整个过程中，icorr＜ 0.1 μA·cm-2，可以推断出久美特涂层钢筋未出现腐蚀现象。JMT的涂层电阻远远高于裸露钢筋，表现出先缓慢升高，然后缓慢下降，在360 d后还是高于初始值，说明久美特涂层抗腐蚀性能稳定。

表9 自然水久美特的电化学参数Table 9 Electrochemical parameters of JMT

由表10可知：MJL的腐蚀电位在60～300 d时，均向正向移动，说明美加力涂层钢筋较难腐蚀且抗腐蚀性能较好。在300～360 d时，可能由于镁水泥混凝土浸水后，导致孔隙率变大，加快了腐蚀进程，表现为电位向负向移动。MJL的腐蚀速率和腐蚀电流密度表现出一致性，在60～120 d时，可能由于涂层钢筋性能逐渐稳定，表现为腐蚀速率和腐蚀电流密度降低。在120～180 d时，可能由于镁水泥混凝土浸水后，导致混凝土孔隙率变大，增加了Cl-和氧气的渗透通道，使腐蚀速率和腐蚀电流密度增大。在180～240 d时，可能由于镁水泥混凝土性能逐渐稳定，表现为腐蚀速率和腐蚀电流密度的降低。在240～360 d时，腐蚀速率和腐蚀电流密度基本未发生变化，说明美加力涂层抗腐蚀性能较稳定。整个过程中，icorr＜ 0.1 μA·cm-2，可以推断出美加力涂层钢筋未出现腐蚀现象。MJL的涂层电阻在过程中不断升高，与其他评价指标的评价一致，说明美加力涂层抗腐蚀性能较稳定。

表10 自然水美加力的电化学参数Table 10 Electrochemical parameters of MJL

2.3 不同涂层钢筋在氯盐浸泡环境下的腐蚀

由表11可知：LG的腐蚀电位在60～120 d时向正向移动，分析认为可能在60 d龄期前钢筋就已经发生了腐蚀，而且在氯盐浸泡环境下Cl-浓度较高，其不断向阳极区迁移、富集。Fe2+和Cl-生成可溶于水的FeCl2，然后向阳极区外扩散，与溶液或者阴极区OH-生成Fe(OH)2，遇到混凝土孔隙中的水和氧气又变成其他形式的锈。而 FeCl2生成Fe(OH)2后，又放出Cl-，新的Cl-又向阳极区迁移、富集，在整个过程中Cl-未被消耗，对钢筋的腐蚀起着催化作用，使钢筋表面产生了锈蚀层，堵塞Cl-渗透通道，另外混凝土中O2等传输通道也被堵塞，导致电位向正向移动。在120～240 d时，分析认为随着腐蚀的继续能够阻碍钢筋腐蚀的锈蚀层，发生破坏，导致其电位下降。在240～360 d时，分析认为是新的锈蚀层的生成阻碍了腐蚀的进程，使其电位上升。LG的腐蚀速率和腐蚀电流密度表现出一致性，腐蚀速率和腐蚀电流密度随着钢筋锈蚀层的产生和破坏，表现出减小和增大。在整个阶段，腐蚀电流密度 icorr＞1 μA·cm-2，裸露钢筋已经发生严重腐蚀。LG的涂层电阻在整个过程中基本稳定，分析认为在试验开始时到60 d时，涂层电阻迅速下降，到60 d时涂层电阻基本稳定，裸露钢筋的涂层电阻的变化与钢筋表面锈蚀层有很大关系，随着锈蚀的产生而增大，随着锈蚀的破坏而减小。

表11 氯盐裸露钢筋的电化学参数Table 11 Electrochemical parameters of LG

由表12可知：XMT的腐蚀电位在60～180 d时向正向移动，说明锌美特涂层钢筋较难发生腐蚀且抗腐蚀能力较强。在180～240 d时，由于在氯盐浸泡环境下，钢筋表面Cl-浓度较高，其达到诱导钢筋腐蚀的临界浓度，钢筋就会发生点蚀，导致电位向负向移动。在240～360 d时，分析认为锌层在被腐蚀生成了具有难溶性的Zn(OH)2、碱式氧化锌和锌铁复盐等腐蚀产物，其腐蚀产物聚集在钢筋被点蚀的位置，阻碍了点蚀的继续发生，表现为电位的上升。XMT的腐蚀速率和腐蚀电流密度表现出一致性，在60～120 d时，可能由于锌美特涂层钢筋抗腐蚀性能逐渐稳定，表现为腐蚀速率和腐蚀电流密度大幅下降。在120～360 d时，腐蚀速率和腐蚀电流密度基本稳定下来，说明锌美特涂层钢筋抗腐蚀性能较稳定。整个阶段，0.1 μA·cm-2＜ icorr＜ 0.5 μA·cm-2，锌美特涂层钢筋处于低腐蚀状态。涂层电阻的大小表征了涂层在浸泡初期的耐渗透性能，XMT的涂层电阻先升高，锌美特涂层表现出180 d缓慢降低，300 d后快速降低，说明在180 d时锌美特涂层就已经被渗透，综合其他评价指标，锌美特涂层钢筋抗腐蚀性能一般。

表12 氯盐锌美特的电化学参数Table 12 Electrochemical parameters of XMT

由表13可知：JMT的腐蚀电位在60～300 d向正向移动，说明久美特涂层钢筋较难腐蚀且抗腐蚀性能较好。在300～360 d时，可能由于镁水泥混凝土性能不稳定，导致电位向负向移动。JMT的腐蚀速率和腐蚀电流密度表现出一致性，在60～120 d时，两者大幅下降，可能由于久美特涂层钢筋性能逐渐稳定下来。在120～360 d时，腐蚀速率和腐蚀电流密度基本未发生变化。整个过程中，icorr＜0.1 μA·cm-2，可以推断出久美特涂层钢筋未出现腐蚀现象。JMT的涂层电阻表现为先升高后缓慢下降，在360 d时，还是高于初始值，说明久美特涂层抗腐蚀性能一直处于一个良好的状态，抗腐蚀性能比较稳定。

表13 氯盐久美特的电化学参数Table 13 Electrochemical parameters of JMT

由表14可知：MJL的腐蚀电位在60～360 d均是向正向移动的。说明美加力涂层钢筋较难发生腐蚀且抗腐蚀性能较好。MJL的腐蚀速率和腐蚀电流密度表现出一致性，在60～120 d时，两者大幅下降，可能由于美加力涂层钢筋性能逐渐稳定。在120～360 d时，腐蚀速率和腐蚀电流密度逐渐缓慢降低，说明美加力涂层抗腐蚀性能较稳定。整个过程中，icorr＜0.1 μA·cm-2，可以推断出，美加力涂层钢筋未出现腐蚀现象。MJL的涂层电阻在60～120 d时升高，可能由于钢筋性能逐渐稳定。在120～180 d时涂层电阻降低，可能由于镁水泥混凝土浸水后生成的Mg(OH)2使镁水泥混凝土孔隙率增加，加快其腐蚀进程。在180～360 d时，涂层电阻逐渐上升，可能由于镁水泥混凝土性能逐渐稳定。综合其他评价指标，美加力涂层抗腐蚀性能在整个试验过程中，抗腐蚀性能逐渐提高，涂层耐久性良好。

表14 氯盐美加力的电化学参数Table 14 Electrochemical parameters of MJL

2.4 数据对比与分析

在室内自然环境下，将各个涂层钢筋不同时期的涂层电阻进行比较，从大到小依次为：久美特涂层钢筋、美加力涂层钢筋、锌美特涂层钢筋、裸露钢筋;抗腐蚀性能从高到低依次为：久美特涂层钢筋、美加力涂层钢筋、锌美特涂层钢筋、裸露钢筋。将各个涂层钢筋不同时期的腐蚀电流密度进行对比，可以初步判断钢筋的锈蚀状态，久美特涂层钢筋未出现腐蚀状态，美加力涂层钢筋未出现腐蚀状态，锌美特涂层钢筋出现低腐蚀状态，裸露钢筋出现严重腐蚀状态。以裸露钢筋的腐蚀速率为基准，裸露钢筋的腐蚀速率依次约为锌美特涂层钢筋的4～99倍、美加力涂层钢筋的11～131倍、久美特涂层钢筋的15～301倍。各种涂层钢筋的评价指标均满足腐蚀速率理论分析结果。综上所述，在室内自然环境下，钢筋发生腐蚀的难易程度从难到易依次为：久美特涂层钢筋、美加力涂层钢筋、锌美特涂层钢筋、裸露钢筋。

在自然水浸泡环境下，将各个涂层钢筋不同时期的涂层电阻进行比较，从大到小依次为：久美特涂层钢筋、美加力涂层钢筋、锌美特涂层钢筋、裸露钢筋;抗腐蚀性能从高到低依次为：久美特涂层钢筋、美加力涂层钢筋、锌美特涂层钢筋、裸露钢筋。将各个涂层钢筋不同时期的腐蚀电流密度进行对比，可以初步判断钢筋的锈蚀状态，久美特涂层钢筋未出现腐蚀状态、美加力涂层钢筋未出现腐蚀状态、锌美特涂层钢筋出现低腐蚀状态、裸露钢筋出现严重腐蚀状态。以裸露钢筋的腐蚀速率为基准，裸露钢筋的腐蚀速率依次约为锌美特涂层钢筋的17～37倍、美加力涂层钢筋的12～54倍、久美特涂层钢筋的117～162倍。各种涂层钢筋的评价指标均满足腐蚀速率理论分析结果。综上所述，在自然水浸泡环境下，钢筋发生腐蚀的难易程度从难到易依次为：久美特涂层钢筋、美加力涂层钢筋、锌美特涂层钢筋、裸露钢筋。

在氯盐浸泡环境下，将各个涂层钢筋不同时期的涂层电阻进行比较，从大到小依次为：久美特涂层钢筋、美加力涂层钢筋、锌美特涂层钢筋、裸露钢筋;抗腐蚀性能从高到低依次为：久美特涂层钢筋、美加力涂层钢筋、锌美特涂层钢筋、裸露钢筋。将各个涂层钢筋不同时期的腐蚀电流密度进行对比，可以初步判断钢筋的锈蚀状态，久美特涂层钢筋未出现腐蚀状态、美加力涂层钢筋未出现腐蚀状态、锌美特涂层钢筋出现低腐蚀状态、裸露钢筋出现严重腐蚀状态。以裸露钢筋的腐蚀速率为基准，裸露钢筋的腐蚀速率依次约为锌美特涂层钢筋的13～37倍、美加力涂层钢筋的16～198倍、久美特涂层钢筋的173～560倍。各种涂层钢筋的评价指标均满足腐蚀速率理论分析结果。综上所述，在氯盐浸泡环境下，钢筋发生腐蚀的难易程度从难到易依次为：久美特涂层钢筋、美加力涂层钢筋、锌美特涂层钢筋、裸露钢筋。