测定化学掺料对暴露在氯化物环境中的混凝土中预埋钢筋腐蚀影响的标准试验方法ASTM G109-07(R2013)（中文翻译版）
测定化学掺料对暴露在氯化物环境中的混凝土中预埋钢筋腐蚀影响的标准试验方法ASTM G109-07(R2013)（中文翻译版）（仅供参考）
1. 目的Purpose
本规范规定了测定化学掺料对混凝土中金属腐蚀影响的程序。
2. 范围Scope
适用于评估用于抑制混凝土钢筋中氯离子腐蚀的材料。它也可用于评估掺料在氯化物环境中的腐蚀性。
3. 职责Responsibility
程序执行：实验室授权制样人员
程序监督：实验室技术负责人及相关责任人
4. 原理Principle
4.1本试验方法为测定混凝土用掺料的抑制或腐蚀性能提供了可靠的方法，还可用于混凝土中缓蚀剂的开发研究。
4.2本试验方法已在其他地方使用，用本试验方法测定的腐蚀与预埋钢上的腐蚀损伤之间有良好的一致性。本试验方法可能无法对不同缓蚀剂的性能进行适当排序，特别是在钢上混凝土覆盖层小于40mm（1.5 in.）或水灰比大于0.45的情况下。选择混凝土配合比和钢材上的保护层，以加速氯化物进入。一些抑制剂可能会对这一过程产生影响，从而导致与实际使用中预期的结果不同的结果。
5. 术语及定义Terms and Definition
无
6. 仪器、试剂和材料
6.1评估缓蚀剂所需的仪器包括一个高阻抗电压表（至少一个Mohm），能够测量到0.01 mV，一个100Ω（±5%）电阻。
6.2符合C150规范I型或II型的水泥。粗骨料应符合规格C33和分类D44，标称最大粒径在9.5和19mm之间（3 ⁄ 8至3 ⁄ 4 in.）。
注：优选最大粒径集料为12.5mm（0.5 in.）。
6.3符合规范A615/A615M要求的变形钢筋；直径在10mm（0.4 in.）至16mm（0.6 in.）之间，长度为360mm（14 in.），一端钻孔和螺纹连接，以安装粗螺纹不锈钢和螺母，如5.3和5.4所述。如第6节所述，这些钢筋应用于制造试样。
注：实验室间试验程序和第11节中的统计数据是基于13mm（0.5 in.）钢棒、最大粒径为2.5mm骨料和19mm（0.75 in.）和25mm（1 in.）盖。
6.4 316不锈钢螺钉，直径小于杆直径（粗牙螺纹<5mm（0.2 in.）），长25至35mm（1至1.5 in.）（每个杆一个）；316不锈钢螺母，每个杆两个，用于安装不锈钢螺钉。
6.5双组分防水环氧树脂——该环氧树脂应满足规范C881/C881M中的IV类3级E级耐化学性要求；氯丁橡胶管，壁厚3-mm（1/8-in.），内径与所用钢筋直径相同；环氧密封剂，用于制造后的混凝土试样。根据规范C881/C881M，该密封剂应为III型，1级，C级；硅酮填缝料，用于将塑料坝外部密封至混凝土试件顶部；电镀胶带。
6.6塑料坝，75mm（3-in.）宽，150mm（6-in.）长，最小高度75mm（3-in.），用于放置在试样上。壁厚应为±1mm（1/8±1/32 in）。
6.7参比电极，如用于测量钢筋腐蚀电位的饱和甘汞或银/氯化银电极，如术语G15所定义。
6.8氯化钠，符合规范D632；通过将3份氯化钠（如5.9所述）溶解在97份水中制备试验溶液。
6.9硫酸，质量分数10%，用于酸洗（可选）；己烷。
7. 试样制备Preparation of Test Specimens
7.1钢丝刷或喷砂处理钢筋，使其接近白色金属（见SSPC-SP 5/NACE 1号），用正己烷浸泡清洁，并让其风干。
注：当钢筋锈蚀过多时，建议使用10%硫酸对钢筋进行10至15分钟的酸洗，并在钢丝刷前用饮用水冲洗。
7.2使用相同的方法清洁试验程序中的所有钢筋。
7.3钻孔并敲打每根钢筋的一端，如6.4所述，连接一个不锈钢螺钉和两个螺母，并用电镀胶带将钢筋的每一端缠上，使钢筋中间200mm（8-in.）的部分裸露出来。如6.5所述，将90mm（3.5 in.）长的氯丁橡胶管放在杆两端的电镀胶带上，并用两部分环氧树脂填充从杆端伸出的管段，如6.5所述。
7.4试样尺寸为280×150×115mm（11×6×4.5 in.）。如图1所示，将两个棒材如底部6.3、25mm（1 in.）和顶部的一个棒材放置在一起，使得从其顶部到顶部表面的距离是最大骨料尺寸的两倍。
7.5将钢筋放置在模具中，使40mm（约1.5 in.）的钢筋在混凝土出口的每个出口端受到保护（最大限度地减小边缘效应）。这将暴露200mm（8 in.）的钢。放置带有纵向肋的钢筋，使其更靠近梁的侧面，也就是说，两个脊与试样的顶部或底部等距。
......
7.9固结后，采用木抹面。从模板中取出后，按照试验方法C192/C192M和规范C511，在潮湿的室内对试样进行28天的养护。
7.10从潮湿房间取出后，用钢丝刷将试样刷在混凝土顶面（木抹面）。按照制造商的建议，在用环氧密封剂（如6.5所述）密封四个垂直面之前，让试样在50%相对湿度（RH）的环境中干燥两周。将尺寸如5.12所述的塑料坝放在试样上，如图1所示，距离每侧约13mm（0.5in.），使其不会延伸到钢筋的胶带部分（见图2）。用硅酮填缝料从外部密封塑料坝，并在塑料坝外的顶部表面涂上环氧密封胶。
注：在使用混凝土环氧树脂之前，让试样干燥，将使初始暴露于氯化物的情况更加严重，并更接近实验室间试验程序条件。
7.11连接电线和电阻器。
注1：所有测量单位为in.（25.4mm=1 in.）。
图1 混凝土梁
注1：所有测量单位为in.（不按比例）（25.4mm=1 in.）。
图2混凝土梁（侧视图）
8. 程序Procedure
8.1将每个试样支撑在两个厚度至少为13mm（0.5 in.）的非导电支架上，从而允许空气在大多数试样下方流动。样品从100%RH的空气中（潮湿的房间）取出一个月后开始试验。用盐溶液在23±3℃（73±5℉）的温度下将试样浸泡两周。在40mm（1.5 in.）的深度下，该溶液的体积约为400mL。使用松动的塑料配件盖以减少蒸发。保持试样周围50±5%的相对湿度。两周后，将溶液抽真空，让样品干燥两周。重复这个循环。
8.2使用6.1中定义的电压表在积水的第二周开始时测量电阻器的电压。从100Ω电阻Vj的测量电压（单位：伏特）计算电流Ij，如下所示：
注：当公共端位于底杆上时，负电压对应于正电流（即，顶杆为阳极）。
8.3同时，利用放置在含有盐溶液的塑料坝中的参比电极测量钢筋的腐蚀电位（见规程G3和试验方法C876）。将电压表连接在参比电极（接地或公共端子）和棒之间。
8.4如8.2所述，每四周监测一次电流作为时间的函数，直到对照样品的平均集成宏电池电流等于或大于150C，并且至少一半的样品显示集成宏电池电流等于或大于150C。
注：150C的值与6个月内10μA的宏电池电流一致。所有实验室对所有显示腐蚀的样品（对照品和覆盖19mm（3/4 in.）的氯化钙样品）测量了10μA的值。集成宏电池电流的这种程度足以确保存在足够的腐蚀以进行目视评估。
8.5在试验掺料具有腐蚀性的情况下，在观察到75C的平均集成宏电池电流和至少一半试验样品的集成宏电池电流等于或大于75C后，结束试验三个完整循环。
8.6预埋钢筋检查
8.6.1试验结束时，按照实施规程G33的规定，折断试样并检查钢筋的腐蚀程度，测量腐蚀区域，并记录腐蚀区域所占的百分比。
......
9. 报告
试验报告应包含以下信息：
a） 控制和试样中使用的混凝土比例、含气量和坍落度的全部细节；
b） 每个混凝土试样的腐蚀电流和腐蚀电位随时间的曲线图；
c） 每种混凝土条件下的平均综合电流与时间的关系图；
d） 失效时间，视为平均宏电池电流达到10μA的时间，以及至少一半显示电流大于10μA的样品；
e） 每个钢筋的目视检查结果。报告应包括原始暴露钢表面腐蚀的百分比，以及腐蚀坑的数量和深度（如实施规程G46所述）；
f） 试验结束时钢筋的照片（可选），以及
g） 顶部钢筋表面深度处的氯化物含量。该值是校正后的总氯化物含量，校正后为9.3；
h） 试样总集成电流与控制电流和试验结束时间之比。总集成电流为：
式中：
TC=总腐蚀（库仑），
tj=进行宏电池电流测量的时间（秒），以及
ij=当时的宏电池电流（安培），tj。
附录X1给出了一个样本计算。
9. 相关记录表式 Record Form
JC-YS-2019-023 电化学原始记录表
JC-ZL-0808 仪器设备使用记录表
10. 参考文件Reference
ASTM G44-99(2013) Standard Practice for Exposure of Metals and Alloys by Alternate Immersion in Neutral 3.5 % Sodium Chloride Solution
如需查看完整版，请联系致电0512-6883-0001
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