使用環(huán)境對混凝土氯離子傳感器工作性能的影響.pdf

1、氯鹽侵入是混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋銹蝕破壞的主要因素之一，因此能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確監(jiān)測混凝土中氯離子分布的電化學(xué)傳感器是近年來發(fā)展起來的一種新技術(shù)。然而在實際工程中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會受到不同環(huán)境因素的作用，從而可能對埋入混凝土中的氯離子傳感器的工作穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因此，本課題以基于電化學(xué)原理的全固態(tài)氯離子傳感器（以Ag/AgCl電極為工作電極，MnO2電極為參比電極）為基礎(chǔ)，研究其埋入不同氯鹽含量混凝土中的電化學(xué)性能及其在不同外界環(huán)境條件下的工作穩(wěn)定性

2、，從而為推廣此技術(shù)的工程應(yīng)用，為正確評估、預(yù)測實際混凝土結(jié)構(gòu)受氯鹽侵蝕程度提供理論依據(jù)。
　　通過系統(tǒng)地研究此傳感器在不同氯鹽摻量的砂漿試件中的能斯特響應(yīng)性能和電化學(xué)性能，研究表明：在不同氯鹽摻量（1％、2%、3%）的砂漿環(huán)境中，氯離子傳感器的電位輸出值與氯離子濃度對數(shù)之間的線性關(guān)系與能斯特理論相吻合；恒電流極化測試中，不同氯鹽摻量的砂漿中氯離子傳感器的電位漂移值較大，電位恢復(fù)時間緩慢，抗極化性能較差；不同氯鹽摻量的砂漿環(huán)境中的各

3、傳感器的CV曲線都存在陽極氧化峰和陰極還原峰，且CV曲線上氧化峰電流和還原峰電流的比值均接近于1，即在測試過程中傳感器上發(fā)生了可逆的化學(xué)反應(yīng)。
　　設(shè)計了不同強(qiáng)度等級且不同摻鹽量的混凝土及砂漿，研究外加荷載、凍融循環(huán)、硫酸鹽侵蝕、不同濕度環(huán)境以及附加電場對埋入混凝土及砂漿試件中的氯離子傳感器工作性能的影響。結(jié)果表明：對混凝土施加0～50%的抗壓強(qiáng)度值的荷載時，氯離子傳感器的工作性能基本不受影響，當(dāng)外加荷載達(dá)到60%以上的抗壓強(qiáng)度值

4、后，傳感器工作性能開始失效；混凝土所處環(huán)境中的相對濕度越高，埋入的氯離子傳感器輸出的電位值變化量越小，傳感器的實時監(jiān)測性能良好；氯離子傳感器在PH=12.5的混凝土環(huán)境中的監(jiān)測性能良好，隨著混凝土中PH值降低，傳感器的監(jiān)測能力逐漸變差；經(jīng)過20次凍融循環(huán)后，埋入混凝土中的氯離子傳感器的工作性良好，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，氯離子傳感器工作性變差。
　　通過對埋有氯離子傳感器的砂漿進(jìn)行電化學(xué)除氯試驗發(fā)現(xiàn)：不同氯鹽摻量的砂漿中的氯離子傳