鍍鋅鋼線應(yīng)力對(duì)鍍鋅鋼絞線的影響

不同應(yīng)力作用下鍍鋅鋼絞線在模擬酸雨溶液中的Tafel曲線，采用 AUTOLAB GPES軟件計(jì)算獲得的腐蝕參數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，應(yīng)力增大，鍍鋅鋼絞線極化電阻變小，腐蝕電流密度增大，且在 1120MPa應(yīng)力作用下鍍鋅鋼絞線腐蝕電流密度達(dá)最大值，為無應(yīng)力作用下腐蝕電流密度的 7倍。其原因與應(yīng)力作用下，鍍鋅鋼絞線鍍鋅層表面的破壞程度有關(guān)，即在一定應(yīng)力范圍內(nèi)，由于應(yīng)力增大，鍍鋅層表面產(chǎn)生的裂紋迅速擴(kuò)展且增多，表面破壞程度變大，SO42ˉ、Clˉ等腐蝕介質(zhì)更易進(jìn)入鍍鋅層，使鋅溶解過程加快，導(dǎo)致鍍鋅鋼絞線腐蝕速度變大 。

酸雨不僅危害生態(tài)系統(tǒng)，而且對(duì)橋梁、鐵軌、房屋等建筑造成極大的腐蝕破壞，造成重大經(jīng)濟(jì)損失和安全事故。我國(guó)酸雨區(qū)面積已占國(guó)土面積的 1/3,已成為繼歐洲、北美之后世界第三大重酸雨區(qū)。1999年，全世界酸雨腐蝕造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 200億美元，我國(guó)因酸雨對(duì)材料腐蝕所造成的損失也高達(dá) 30億元。拉索是斜拉橋的主要承重結(jié)構(gòu)，由高強(qiáng)度鋼絲束和 PE護(hù)套組成，由于拉索長(zhǎng)期暴露在江河附近的風(fēng)雨、潮濕環(huán)境中，且承受恒載與疲勞荷載，極易遭受腐蝕破壞，嚴(yán)重影響橋梁安全和使用壽命 。

鍍鋅鋼絞線在不同張力作用下5%NaCl溶液中電化學(xué)腐蝕的Tafel曲線。鍍鋅鋼絞線腐蝕電流隨張力增加呈增大趨勢(shì)，且當(dāng)張力為22 kN時(shí)鍍鋅鋼絞線腐蝕電流達(dá)到最大值。其原因可能是該鋼絞線鍍鋅層內(nèi)之多晶晶面因張力增加而發(fā)生滑移，晶粒間距離隨之增大，使吸附Cl的晶界電位變負(fù)從而更易發(fā)生腐蝕 。

鍍鋅鋼絞線經(jīng)不同張力作用后再經(jīng)中性鹽霧腐蝕后的表觀照片。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)鋼絞線在中性鹽霧腐蝕的一個(gè)周期內(nèi)，表面就開始出現(xiàn)白銹，延長(zhǎng)腐蝕周期，電化學(xué)腐蝕加快，白色銹點(diǎn)越來越多，直至表面全為白銹布滿；之后，紅銹產(chǎn)生，但其出現(xiàn)的快慢與施加的張力大小有關(guān)。如作用張力為15～22 kN，鋼絞線產(chǎn)生紅銹的鹽霧試驗(yàn)周期為16，而在0kN或10kN張力作用下則延長(zhǎng)至23周期，可見張力作用對(duì)鍍鋅鋼絞線腐蝕行為有直接影響。給出由失重法測(cè)得的鍍鋅鋼絞線在不同張力作用下的腐蝕速率，同樣表明隨張力增加鋼絞線腐蝕速率呈上升趨勢(shì)，與上述極化法得出的規(guī)律相一致。該鋼絞線的腐蝕速率于22kN張力下達(dá)最大值，對(duì)應(yīng)的腐蝕深度為0.41mm·a-1，此值比極化法Tafel外推計(jì)算的腐蝕深度大5倍，其原因當(dāng)與中性鹽霧腐蝕環(huán)境中霧粒對(duì)鍍鋅層的沖刷作用、失重法測(cè)量存在誤差有關(guān) 。

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