·1476 北京科技大学学报 第33卷 所增多，晶界处一般会有较多MnS等夹杂，故晶界 多，不利于抑制点蚀.(2)钢筋中硫和磷的含量.S 处比晶粒内部更容易受到外界环境的侵蚀. 和P是钢筋中的有害杂质，会诱导钢筋发生点 蚀.细晶粒钢筋中S、P含量均稍低于普通低碳 钢（表1），这增加了钢筋的耐点蚀能力，有利于钢筋 抑制点蚀.以上正负作用相互叠加影响了细晶粒钢 筋耐点蚀能力的评估，特别是两种钢筋在混凝土中 的长期腐蚀性能值得更深入的研究. 2.3.2腐蚀后钢筋表面局部图像 图7是循环极化测试后两种钢筋的局部表面腐 图6低碳钢(a)和细品粒钢(b)的光学显微镜图片 蚀形貌.砂磨处理后的钢筋(FG1和C1)未出现明 Fig.6 Optical microscopy (OM)images of low-carbon rebar (a) 显的蚀点，也未见明显的腐蚀产物聚集区.C1中的 and fine-grained rebar (b) 凹坑点是钢筋生产和运输过程中造成的力学撞击 由图2和图5的测试结果可知，两种表面状态 坑.未处理钢筋(FG2和C2)均出现大小不等的蚀 下细晶粒钢抑制均匀腐蚀的能力与普通低碳钢均很 点，氧化皮不同程度地受损剥落，在受损处出现了较 接近，且砂磨后两者的耐点蚀能力相当.但是，对于 多的红褐色腐蚀产物.在点蚀状态下，局部小阳极 未处理的试样，细晶粒钢的耐点蚀能力不如普通低 (蚀坑)被周围的大阴极（未腐蚀区域）包围，较大的 碳钢.细晶粒钢与普通低碳钢耐点蚀能力出现差异 阴阳极面积比会加速钢筋局部腐蚀，最终导致钢筋 的可能原因有两个：(1)晶界数量.细晶粒钢晶界较 表面出现严重的点蚀破坏 FG1 FG2 3mm C2 图7循环极化测试后试样的照片 Fig.7 Photographs of samples after performing cyclic polarization tests (2)表面砂磨处理后，普通低碳钢和细晶粒钢 3结论 的E均约为500mV（SCE),Em均约为6O0mV (1)在模拟混凝土孔溶液中，砂磨试样（细晶 (SCE),故两种钢筋具有相似的耐点蚀能力.在未 粒钢FG1和普通低碳钢C1)的早期钝化效果比未 处理状态下，细晶粒钢的△E为590mV(SCE),而 处理试样（细晶粒钢FG2和普通低碳钢C2)好.加 普通低碳钢的△E仅为350mV(SCE),前者在蚀坑 入氯盐的腐蚀初期，砂磨试样表现出较高的im;但 处钢筋溶解的速率明显大于后者，所以未处理细晶 在腐蚀末期，砂磨试样显示出较好的抑制均匀腐蚀 粒钢的耐点蚀能力不如未处理普通低碳钢 的能力（较高的Em和较低的im).循环极化曲线 (3)砂磨处理后钢筋抑制均匀腐蚀与点蚀的能 表明，腐蚀末期砂磨试样抑制点蚀的能力均大于未 力均有所提高的原因是钢筋表面氧化层不均匀，含 处理试样. 多种夹杂与缺陷的氧化皮更易被腐蚀，而砂磨后的北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 所增多，晶界处一般会有较多 MnS 等夹杂，故晶界 处比晶粒内部更容易受到外界环境的侵蚀． 图 6 低碳钢( a) 和细晶粒钢( b) 的光学显微镜图片 Fig． 6 Optical microscopy ( OM) images of low-carbon rebar ( a) and fine-grained rebar ( b) 由图 2 和图 5 的测试结果可知，两种表面状态 下细晶粒钢抑制均匀腐蚀的能力与普通低碳钢均很 接近，且砂磨后两者的耐点蚀能力相当． 但是，对于 未处理的试样，细晶粒钢的耐点蚀能力不如普通低 碳钢． 细晶粒钢与普通低碳钢耐点蚀能力出现差异 的可能原因有两个: ( 1) 晶界数量． 细晶粒钢晶界较 多，不利于抑制点蚀． ( 2) 钢筋中硫和磷的含量． S 和 P 是 钢 筋 中 的 有 害 杂 质，会诱导钢筋发生点 蚀［14］． 细晶粒钢筋中 S、P 含量均稍低于普通低碳 钢( 表 1) ，这增加了钢筋的耐点蚀能力，有利于钢筋 抑制点蚀． 以上正负作用相互叠加影响了细晶粒钢 筋耐点蚀能力的评估，特别是两种钢筋在混凝土中 的长期腐蚀性能值得更深入的研究． 2. 3. 2 腐蚀后钢筋表面局部图像 图 7 是循环极化测试后两种钢筋的局部表面腐 蚀形貌． 砂磨处理后的钢筋( FG1 和 C1) 未出现明 显的蚀点，也未见明显的腐蚀产物聚集区． C1 中的 凹坑点是钢筋生产和运输过程中造成的力学撞击 坑． 未处理钢筋( FG2 和 C2) 均出现大小不等的蚀 点，氧化皮不同程度地受损剥落，在受损处出现了较 多的红褐色腐蚀产物． 在点蚀状态下，局部小阳极 ( 蚀坑) 被周围的大阴极( 未腐蚀区域) 包围，较大的 阴阳极面积比会加速钢筋局部腐蚀，最终导致钢筋 表面出现严重的点蚀破坏． 图 7 循环极化测试后试样的照片 Fig． 7 Photographs of samples after performing cyclic polarization tests 3 结论 ( 1) 在模拟混凝土孔溶液中，砂磨试样( 细晶 粒钢 FG1 和普通低碳钢 C1) 的早期钝化效果比未 处理试样( 细晶粒钢 FG2 和普通低碳钢 C2) 好． 加 入氯盐的腐蚀初期，砂磨试样表现出较高的 icorr; 但 在腐蚀末期，砂磨试样显示出较好的抑制均匀腐蚀 的能力( 较高的 Ecorr和较低的 icorr ) ． 循环极化曲线 表明，腐蚀末期砂磨试样抑制点蚀的能力均大于未 处理试样． ( 2) 表面砂磨处理后，普通低碳钢和细晶粒钢 的 Epit 均 约 为 500 mV ( SCE) ，Erep 均 约 为 600 mV ( SCE) ，故两种钢筋具有相似的耐点蚀能力． 在未 处理状态下，细晶粒钢的 ΔE 为 590 mV ( SCE) ，而 普通低碳钢的 ΔE 仅为 350 mV ( SCE) ，前者在蚀坑 处钢筋溶解的速率明显大于后者，所以未处理细晶 粒钢的耐点蚀能力不如未处理普通低碳钢． ( 3) 砂磨处理后钢筋抑制均匀腐蚀与点蚀的能 力均有所提高的原因是钢筋表面氧化层不均匀，含 多种夹杂与缺陷的氧化皮更易被腐蚀，而砂磨后的 ·1476·