【摘 要】
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近年来,我国基于“一带一路”政策加大了对中西部地区的建设,但是中西部地区盐渍土分布广泛,盐渍土壤腐蚀性带来的环境效应严重,制约着地区的综合发展。土壤腐蚀关系到国民经济的长期稳定发展,本文开展的室内模拟盐渍土环境下氯化钠污染土对Q235钢腐蚀行为和力学性能影响的研究具有重要实际意义和社会效益。本文通过在粉土中加入氯化钠溶液,将土壤配置成0%、0.3%、1.3%和2.3%四种含盐量的模拟盐渍粉土,运用
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近年来,我国基于“一带一路”政策加大了对中西部地区的建设,但是中西部地区盐渍土分布广泛,盐渍土壤腐蚀性带来的环境效应严重,制约着地区的综合发展。土壤腐蚀关系到国民经济的长期稳定发展,本文开展的室内模拟盐渍土环境下氯化钠污染土对Q235钢腐蚀行为和力学性能影响的研究具有重要实际意义和社会效益。本文通过在粉土中加入氯化钠溶液,将土壤配置成0%、0.3%、1.3%和2.3%四种含盐量的模拟盐渍粉土,运用电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线技术(PC)探究氯化钠污染土腐蚀性的影响,系统研究了Q235钢在这四种模拟盐渍粉土环境中埋置七个龄期时的电化学腐蚀行为,结合失重法和扫描电子显微镜(SEM)等手段揭示了埋置龄期和土壤中氯化钠含量对Q235钢电化学腐蚀行为的影响,最后运用拉伸试验研究了Q235钢在不同污染介质含量和龄期影响下的强度损失。得出以下结论:(1)通过对四种氯化钠含量粉土的EIS测试和等效电路模型分析,结果表明:氯化钠污染土体系的等效电路模型为RL(Qdl(Rct(CsRs))),土壤孔隙中溶液电解质的电阻RL和土壤孔隙中电荷传递电阻Rct都随着土体中氯化钠含量的增加而减小,说明Cl-浓度增加,电荷传递越来越容易,土壤导电性和腐蚀性随着土壤中氯化钠含量的增加而增加。(2)通过对不同氯化钠含量粉土中的Q235钢在埋置不同龄期时进行EIS和PC测试结果分析,结果表明:Q235钢在埋置龄期一定时,腐蚀速率随着土壤中氯化钠含量的增加而增加,腐蚀程度也随之严重;在土壤氯化钠含量一定时,腐蚀速率随着龄期的增加呈现出先增大后减小再增大的反复变化趋势。Q235钢在无污染土中的等效电路模型为Rs(CcpRcp1(QdlRcp2))(CsRct)和Rs(Ccp(Rcp(Qdl(RctW))),而在氯化钠污染土中的等效电路模型为LRs(QcpRcp)(QdlRct),其中,腐蚀产物层电阻Rcp由于腐蚀不断发生反应,随着龄期的增加呈现先减小后增大再减小的变化趋势。(3)通过失重法试验计算Q235钢在四种氯化钠含量污染粉土中埋置不同龄期的腐蚀速率,并将取出的钢试件进行SEM图像和EDS分析。结果表明:龄期一定时,Q235钢腐蚀速率随着土壤中氯化钠含量增加而增加,腐蚀速率与拟合极化曲线所得Q235钢腐蚀速率的变化规律相吻合,腐蚀产物表面均有裂纹或孔洞,说明Cl-会穿过裂纹和孔洞对钢片不断进行腐蚀,去除腐蚀产物后的钢表面存在裂纹和点蚀坑,随着腐蚀龄期和土壤氯化钠含量的增加Q235钢表面局部腐蚀和均匀腐蚀共同存在。(4)通过对盐渍土中不同龄期下的Q235钢进行拉伸试验,结果表明:Q235钢的抗拉强度变化较小,但是在一定埋置龄期时,钢的屈服强度随土壤中氯化钠含量的提高而降低;在土壤氯化钠含量一定时,钢的屈服强度会随着埋置龄期增加而降低,说明盐渍土会对Q235钢的长期服役年限及其稳定性产生影响。
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