众所周知,在海洋环境中的钢筋混凝土构件容易遭受海水中的氯盐侵蚀,导致钢筋发生锈蚀,钢筋混凝土构件发生破坏。目前实际工程中用于控制钢筋腐蚀的措施主要有:选用其他替代筋材、对钢筋表面进行防腐涂层处理、在混凝土中添加钢筋阻锈剂等。这些方法由于各自特点不同而都有一些适用范围和局限性,在某些沿海地区高盐高湿、台风频发的气候及富水软土地质条件下对钢筋混凝土结构的耐腐蚀应用效果尚缺乏系统性研究。阴极保护法由于能直接抑制钢筋自身的电化学腐蚀过程,被认为是最有效且经济可靠的钢筋防护技术方法之一。阴极保护法分为外加电流的阴极保护法和牺牲阳极的阴极保护法,其中牺牲阳极的阴极保护法的缺点是一次投入较大,且输出电流大小无法调节。相比之下外加电流阴极保护法则可以实现调节合适的输出电流,对钢筋实现较好的保护效果。外加电流阴极保护法中,辅助阳极材料占有非常重要的地位,常见的辅助阳极材料力学性能和耐久性较差,因此一种用于外加电流阴极保护的高性能阳极材料是值得研究的方向。本文中分别制备了两种阳极材料,第一种是将CF和CNFs复掺制备出的砂浆阳极材料,第二种是以碳纤维网为主要导电材料,以CF和CNFs砂浆作为基体制备的复合阳极材料。然后分别研究了两种阳极材料的导电性能、力学性能以及抗渗性能,通过超景深显微镜和扫描电镜分别观察CF和CNFs在砂浆中的分布情况来分析阳极材料导电性能的变化规律,通过测试砂浆试件的抗压强度、抗折强度和韧度来研究不同纤维掺量下阳极材料的力学性能,通过气体渗透性试验和单面吸水试验来研究阳极材料的抗渗性能。最后以等累积电荷原则为依据,将两种阳极材料分别在电流密度为2000m A/m~2和3000m A/m~2的高电流密度下进行阴极保护加速试验,研究两种阳极材料在加速试验下的性能的劣化情况。试验发现,本文所制备的CF和CNFs复合阳极材料中,当CNFs掺量在1.2vol%时,砂浆试件的电阻率在200Ω·cm左右,抗压强度在85MPa左右,本征气体渗透率在0.20×10-17m~2左右,表面毛细吸水速率在0.00699～0.01031(mm/min0.5)范围内,以上性能可以反映该砂浆具有良好的导电性、较高的强度和优秀的抗渗性能。制备的碳纤维网复合阳极材料,电阻在5Ω左右,抗压强度在105MPa左右,相比于不夹碳纤维网的对照组,抗压强度提高14.3%,抗弯强度提高46.8%,阳极材料导电性好,强度高;阳极材料基体的本征气体渗透率在0.10×10-17m~2左右,表面毛细吸水速率在0.00662～0.00847(mm/min0.5)范围内,抗渗性能良好;碳纤维网的加入还使砂浆试件在三点弯曲试验中破坏形式从脆性破坏变为延性破坏。经过加速试验后,阳极材料的导电性能和力学性能均呈现下降趋势,并且随着电流密度或者设计使用年限的增加,阳极材料的导电性能和力学性能降低程度越高,其中CF和CNFs复合阳极材料的电阻率最多增大11.6%,抗压强度和抗弯强度最多分别降低了9.6%和11.9%;碳纤维网复合阳极材料的电阻最多增大18.1%,抗压强度和抗弯强度最多分别降低了14.5%和12.1%。在电流密度为3000m A/m~2时,阴极保护加速试验导致CF和CNFs复合阳极材料的抗渗性能下降,并且随着设计使用年限的增加,阳极材料抗渗性能下降程度越大,碳纤维网复合阳极材料基体的抗渗性能则基本保持不变。