近年来,随着海洋环境中混凝土结构的腐蚀形势日渐严峻,牺牲阳极材料和牺牲阳极阴极保护技术也得到不断发展,但传统的牺牲阳极对浪溅区的保护捉襟见肘。

       镁铝锌复合阳极以高电流效率、高活性、高电化学容量充满了对浪溅区混凝土结构进行保护的可能性,因此开发新型复合牺牲阳极材料对浪溅区的混凝土结构进行保护具有重要意义。锌铝复合牺牲阳极材料采用电化学测试方法对锌铝复合阳极与锌阳极、铝阳极的电化学性能进行对比,结果表明锌铝复合阳极的电流效率优于铝阳极,实际电化学容量优于锌阳极,有效综合了锌阳极和铝阳极的特性。通过电化学工作站分别对锌阳极、铝阳极、复合阳极在3.5%Na Cl溶液、3.5%Na Cl-饱和Ca(OH)2溶液中的极化曲线、交流阻抗进行测试,研究锌铝复合阳极10d内的溶解规律、溶解速率和适用性。

       结果表明复合阳极在溶液中的活性介于锌阳极与铝阳极之间,在3.5%Na Cl溶液中复合阳极的溶解速度分为加速、过渡、减速三个阶段,在3.5%Na Cl-饱和Ca(OH)2中溶解速度分为减速、过渡、减速三个阶段。最后测试复合阳极在3.5%Na Cl溶液、3.5%Na Cl-饱和Ca(OH)2溶液中以及在干湿循环的条件下水灰比为0.3、0.4且保护层厚度分别为10mm、15mm的混凝土中的钢筋电位,研究复合阳极对钢筋的极化效果。在3.5%Na Cl溶液中未保护的钢筋12个小时内全部生锈,被保护钢筋的电位处于-0.9~-1.1V(vs SCE)之间,将已经生锈的钢筋用复合阳极进行保护钢筋电位能迅速下降到0.9V(vs SCE)左右,且铁锈大面积脱落。在3.5%Na Cl-饱和Ca(OH)2溶液,试验初期钢筋电位在-1.2V(vs SCE)左右,一个月后未保护的钢筋局部锈蚀,受保护的钢筋电位保持在-1.1V(vs SCE)左右,说明复合阳极能对钢筋提供相对较长时间和较稳定的保护。

        在干湿循环环境中的混凝土中,钢筋电位在-1V~-0.9V(vs SCE)之间与交流阻抗、极化性能试验结果相吻合,水灰比和保护层厚度对混凝土中钢筋的电位影响不大。