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钢筋混凝土是一种常用的工程材料,为了防止钢筋锈蚀,需要加入缓蚀剂来减缓腐蚀。目前混凝土领域中常用的缓蚀剂为亚硝酸盐,由于碳化过程中混凝土孔隙液中会含有NaHCO3,因此研究孔隙液中含有NaHCO3和不含NaHCO3的情况下NaNO2对Q235碳钢腐蚀行为的影响具有重要意义。将绿色缓蚀剂D-葡萄糖酸钠与亚硝酸盐进行复配,可有效抑制碳钢的腐蚀,并能保护环境,降低污染。本文通过慢速动电位极化曲线、EIS和Mott-Schottky曲线测试等电化学方法,结合XPS和SEM/EDS等表征手段研究了混凝土领域常用缓蚀剂NaNO2对Q235碳钢在含不同浓度Cl-的四种凝土模拟孔隙液SCP1(pH=11,含NaHCO3)、SCP2(pH=11,不含NaHCO3)、SCP3(pH=10,含NaHCO3)和SCP4 (pH=10,不含NaHCO3)中的电化学腐蚀行为,分析了混凝土孔隙液中含有NaHCO3和不含NaHCO3的情况下NaNO2对Q235碳钢小孔腐蚀和均匀腐蚀的抑制作用,重点探讨了NaHCO3和NaNO2共同存在条件下对Q235碳钢小孔腐蚀的作用机制。并研究了NaNO2与D-葡萄糖酸钠复配对Q235碳钢在SCP1孔隙液中的缓蚀作用。所得主要结论如下:1、NaNO2和NaHCO3均能促使pH 11的含有0.1 mol/L NaCl的孔隙液中碳钢表面形成钝化膜,有效降低碳钢的均匀腐蚀速率。当孔隙液中不含NaHCO3时(SCP2溶液),NO2-对碳钢的均匀腐蚀抑制作用更明显;当孔隙液中含有NaHCO3时(SCP1溶液),NO2-对碳钢的均匀腐蚀速率影响不太大,但可显著降低碳钢孔蚀的敏感性。与NaHCO3相比,NaNO2更能提高碳钢表面钝化膜的稳定性,对稳定孔蚀的抑制能力也更强。当NaNO2和NaHCO3同时存在时,碳钢表面钝化膜中的Fe3+/Fe2+值最大、缺陷最少,膜的稳定性最强,对孔蚀的抑制效果最明显。2、在pH 11含不同浓度Cl-的混凝土孔隙液中,NaNO2比NaHCO3能更好地减少碳钢亚稳态孔蚀的形核、降低亚稳态孔的寿命,且更好地抑制亚稳态孔向稳定孔的转变;当两者共同存在时,碳钢亚稳态孔蚀的形核率最低、亚稳态孔的寿命最短,亚稳态孔向稳定孔的转化最困难,即在含有NaHCO3的SCP1孔隙液中,加入NO2-后,对抑制碳钢亚稳态孔蚀的发生、生长以及抑制亚稳孔向稳定孔的转化效果最好。3、在pH 10含不同浓度Cl-的混凝土孔隙液中,NaNO2和NaHCO3均能促进碳钢表面钝化,减缓碳钢的均匀腐蚀。当孔隙液中不含NaHCO3时(SCP4溶液),NO2-对碳钢的均匀腐蚀抑制作用更明显;当孔隙液中含有NaHCO3时(SCP3溶液),NO2-对碳钢的均匀腐蚀速率影响不太大。与NaHCO3相比,NaNO2更能提高碳钢表面钝化膜的稳定性,抑制亚稳孔向稳定孔转变。在含有NaHCO3的SCP3孔隙液中,加入NO2-后,碳钢的亚稳态孔和稳定孔蚀敏感性均最低。4、向含Cl-的模拟孔隙液中加入NaNO2和D-葡萄糖酸钠的复配缓蚀剂后,碳钢的腐蚀电位、稳定孔蚀电位、阻抗膜值均比只添加NaNO2时有较大提高,钝化膜中的缺陷浓度也显著降低;对碳钢的缓蚀率最高可达到96.7%,说明NaNO2与D-葡萄糖酸钠复配,不仅能够显著减缓碳钢的均匀腐蚀,也可大大降低碳钢的孔蚀敏感性。微区电位原位扫描测试(SRET)结果显示,孔隙液中添加复配缓蚀剂后,微区电位起伏显著降低,碳钢表面的活性点数量明显减少,即对亚稳态孔蚀的发生有很明显的抑制作用。