阻銹劑的性能評價方法不僅關系到阻銹劑的研發，更關系到阻銹劑未來的推廣和應用，因此研究阻銹劑性能評價方法也十分重要。阻銹劑性能評價方法主要包括電化學法、表面分析及其他評價方法。

    電化學方法

    電化學方法比較適合于阻銹劑阻銹機理研究，主要通過測試在混凝土或模擬液中電極表面的反饋信號，獲得各種界面信息如腐蝕電位、交流阻抗譜、動電位極化曲線等，然后通過擬計算對阻銹效果做出評價并分析阻銹劑的成膜過程及阻銹機理。主要包括半電池電位法、交流阻抗譜法、Tafel極化曲線法和電化學噪聲法。

    1. 半電池電位法

    半電池電位法是通過測量鋼筋表面的電勢電位來定性的表征鋼筋的銹蝕情況，鋼筋表面某點的電位以相對于較穩定的參比電極電位比較來確定。電化學腐蝕陰極區由于鈍化膜存在電位變化不大，半電池電位主要取決于陽極區的狀態，電位越正，則陽極區鈍化膜越完整；測量電位越負，則陽極區活化鈍化膜可能出現點蝕。

    通過判別鋼筋腐蝕發生的概率對阻銹效果做出評價，概率判別標準如表1所示：

    該方法在工程領域應用中比較簡單、經濟且理論研究較早，是一項比較成熟的檢測技術。但是通過評判標準僅僅定性的判斷鋼筋的腐蝕狀態，無法直接表征鋼筋的腐蝕速率及阻銹效果，對阻銹劑的作用過程和機理研究意義不大。

    2. 交流阻抗譜（EIS）

    交流阻抗譜法是通過給電化學體系施加一個小振幅的交流擾動電位或電流，測得擾動信號與響應信號的比值隨頻率ω或者相位角Φ隨ω的變化，可通過參數設定得到較寬頻率區域的阻抗譜。既可以避免因擾動信號振幅過大對電極界面造成不良影響，又可以獲得較多的電極表面動力學和界面結構信息，更加準確的測定阻銹劑的成膜信息。

    交流阻抗譜高頻區容抗弧反映阻銹劑吸附成膜性能通常與雙電層電容、介電性能及電荷轉移電阻相對應，低頻區感抗弧反映界面信息通常由阻銹劑分子在電極表面吸附—脫附過程產生。通過與空白組對照得出電荷轉移電阻、膜層電阻和雙電層電容等相關參數，分析阻銹劑的成膜機理計算阻銹效果。

    3. 動電位極化曲線

    動電位極化曲線法又稱為Tafel曲線外推法其測試原理是給電化學系統中的電極施加較大幅度的電位，利用動電位掃描測定極化曲線。可以分為強極化區和鈍化區，在強極化區極化電位與腐蝕電流密度的對數呈線性關系，斜率即為Tafel常數。

    將線性區域外推可得到腐蝕電位Ecorr及腐蝕電流密度icorr，腐蝕電位及腐蝕電流密度是金屬腐蝕速率的直觀反映，通過計算添加阻銹劑前后電極的腐蝕電流密度可得出相應的阻銹效率，因此利用極化曲線法對研究阻銹劑的阻銹效果及性能具有重要意義。

    4. 電化學噪聲法

    電化學噪聲法能夠靈敏、準確和真實地對金屬表面狀態變化情況進行檢測，作用原理類似于極化曲線法，通過收集電極表面的電位或電流隨時間發生的非平衡波動信號得出電化學噪聲譜圖。

    電化學噪聲法可有效分析孔蝕誘導期和發展期的膜層變化，結合交流阻抗譜圖分析阻銹劑膜層的形成與破壞過程，可有效分析阻銹劑性能及作用機理。

    表面分析及其他評價方法

    表面分析主要包括XPS能譜法、AFM原子力顯微鏡、SIMS二次離子質譜等。

    1. XPS能譜法

    XPS能譜法一方面能說明某些元素與鐵的結合形態，另一方面可以分析征鋼筋表面成膜前后各元素含量的變化，同時可以運用結合能的差異分析排氯機理，是目前表面化學分析最有力的方法。

    2. AFM原子力顯微鏡

    AFM原力顯微鏡是通過測定原子間的相互作用力分析鋼筋表面狀態的的新技術，原子間相互作用力與原子間距離密切相關，因此可分析金屬表面鈍化膜與基體的結合能力以及鈍化膜薄弱處的狀態。

    3. SIMS二次離子質譜

    SIMS二次離子質譜法可檢測阻銹劑在電化學腐蝕陰極和陽極的覆蓋成膜信息。

    4. 其他評價方法

    其他評價方法主要是針對某一類阻銹劑特定性能表征的方法，如MCI型阻銹劑遷移性能表征方法主要有放射性同位素示蹤法、氨氣敏電極法和XPS能譜分析法等。

    放射性同位素示蹤法是用放射性同位素氚取代遷移型阻銹劑中的氫，涂覆在混凝土表面一段時間后測定混凝土萃取物β射線放射值分析阻銹劑遷移量。

    氨氣敏電極法是用混凝土試樣將遷移型阻銹劑溶液和空白組溶液隔開一定時間，用胺敏電極測量擴散后空白組氨的濃度對遷移性能表征。

    XPS能譜法是涂覆遷移型阻銹劑后在混凝土指定深度取出粉末經過壓片，測定其中的N/Si摩爾比的變化確定阻銹劑在混凝土的遷移深度。

    JGJ/T 152-2008《混凝土中鋼筋檢測技術規范》、GB 8076-1997《混凝土外加劑》、YB/T 537-2004《鋼筋混凝土阻銹劑》、JTG/T B07-01-2006《公路工程混凝土結構防腐蝕技術規范》等同樣規定了阻銹劑的性能評價標準。主要測試方法有：失重法、硬化砂漿法、干濕循環法、鹽水浸漬法、混凝土碳化實驗、RCM非穩態氯離子快速遷移實驗、壓汞實驗等。

    綜上所述，鋼筋阻銹劑性能評價方法和先進的技術設備不僅對阻銹劑分子合成設計與作用機理研究提供了有力的支撐，而且為阻銹劑的推廣應用提供了可靠的保障，綜合運用多種技術方法并結合長期實踐驗證客觀地對阻銹性能做出科學合理的評價對阻銹劑的研發推廣具有極其重要的意義。

    結束語

    面對嚴酷的海洋腐蝕環境以及道路橋梁除冰鹽的廣泛使用，鋼筋腐蝕破壞的情況日益嚴重，鋼筋阻銹劑的用量將越來越大，因此對鋼筋阻銹劑的研發具有非常廣闊的前景。根據研究理論基礎通過分子組分設計合成環保、高效、低成本的復合型阻銹劑是目前鋼筋混凝土結構腐蝕與防護領域的研究熱點，對提高我國鋼筋混凝土結構耐久性具有十分重要意義。

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責任編輯：王元

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