关于地榆(Xanthium sibiricum)对钢筋的腐蚀抑制作用及其在杂散电流和氯离子环境下钢筋混凝土性能预测的研究

本研究考察了一种新开发的环保植物基腐蚀抑制剂（地榆Xanthium sibiricum）。采用自然电位法、线性极化法、钢材失重法和腐蚀面积法来验证该抑制剂在含氯混凝土中的有效性。结果表明，地榆提高了混凝土中钢筋的自然电位，增加了其自腐蚀电位，并降低了自腐蚀电流。经过三个月的养护，未使用抑制剂的钢材腐蚀速率比实验组快约47.5%，钢材损失速率约严重40%。抑制剂的有效性受到混凝土中氯离子含量增加的影响。通过有限元法（FEM）建立了一个具有真实骨料分布的钢筋混凝土二维多相离子传输模型。该模型模拟了在典型土木工程服务环境下的氯离子传输——杂散电流与氯离子环境的耦合效应。对在不同电压和氯离子浓度下腐蚀后的钢筋混凝土残余抗压强度推导出预测公式。在一个类似环境下运行的泵站项目中，确定了实际工程中地榆抑制剂的最佳用量为2 g/L。在该剂量下，钢筋混凝土试件的强度约增加了31.1%。最后，在不同电压和氯离子浓度下腐蚀后的加抑制剂的钢筋混凝土残余抗压强度得到了预测公式。这些结论可以增强类似项目中混凝土结构的耐久性和安全性，显示出良好的应用前景。