镀锌钢线

一种在钢线材的表面覆盖镀锌层的导线

镀锌钢线是一种在钢线材的表面覆盖镀锌层的导线。这种钢线极化电阻变小，腐蚀电流密度增大，且在 1120MPa应力作用下镀锌钢绞线腐蚀电流密度达最大值，为无应力作用下腐蚀电流密度的 7倍；镀锌层发生局部电化学腐蚀，腐蚀后表面出现少量蚀坑，腐蚀产物填满这些蚀坑，覆盖于镀锌层表面，生成的白色腐蚀产物主要是 ZnSO4·H2O。

简介

酸雨不仅危害生态系统，而且对桥梁、铁轨、房屋等建筑造成极大的腐蚀破坏，造成重大经济损失和安全事故。我国酸雨区面积已占国土面积的 1/3,已成为继欧洲、北美之后世界第三大重酸雨区。1999年，全世界酸雨腐蚀造成经济损失达 200亿美元，我国因酸雨对材料腐蚀所造成的损失也高达 30亿元。拉索是斜拉桥的主要承重结构，由高强度钢丝束和 PE护套组成，由于拉索长期暴露在江河附近的风雨、潮湿环境中，且承受恒载与疲劳荷载，极易遭受腐蚀破坏，严重影响桥梁安全和使用寿命。

应力对镀锌钢绞线的影响

不同应力作用下镀锌钢绞线在模拟酸雨溶液中的Tafel曲线，采用 AUTOLAB GPES软件计算获得的腐蚀参数分析发现，应力增大，镀锌钢绞线极化电阻变小，腐蚀电流密度增大，且在 1120MPa应力作用下镀锌钢绞线腐蚀电流密度达最大值，为无应力作用下腐蚀电流密度的 7倍。其原因与应力作用下，镀锌钢绞线镀锌层表面的破坏程度有关，即在一定应力范围内，由于应力增大，镀锌层表面产生的裂纹迅速扩展且增多，表面破坏程度变大，SO42¯、Cl¯等腐蚀介质更易进入镀锌层，使锌溶解过程加快，导致镀锌钢绞线腐蚀速度变大。

张力作用对镀锌钢绞线腐蚀电流影响

镀锌钢绞线在不同张力作用下5%NaCl溶液中电化学腐蚀的Tafel曲线。镀锌钢绞线腐蚀电流随张力增加呈增大趋势，且当张力为22 kN时镀锌钢绞线腐蚀电流达到最大值。其原因可能是该钢绞线镀锌层内之多晶晶面因张力增加而发生滑移，晶粒间距离随之增大，使吸附Cl的晶界电位变负从而更易发生腐蚀。

不同张力作用下镀锌钢绞线耐蚀NSS试验评价

镀锌钢绞线经不同张力作用后再经中性盐雾腐蚀后的表观照片。实验发现，试验钢绞线在中性盐雾腐蚀的一个周期内，表面就开始出现白锈，延长腐蚀周期，电化学腐蚀加快，白色锈点越来越多，直至表面全为白锈布满；之后，红锈产生，但其出现的快慢与施加的张力大小有关。如作用张力为15～22 kN，钢绞线产生红锈的盐雾试验周期为16，而在0kN或10kN张力作用下则延长至23周期，可见张力作用对镀锌钢绞线腐蚀行为有直接影响。给出由失重法测得的镀锌钢绞线在不同张力作用下的腐蚀速率，同样表明随张力增加钢绞线腐蚀速率呈上升趋势，与上述极化法得出的规律相一致。该钢绞线的腐蚀速率于22kN张力下达最大值，对应的腐蚀深度为0.41mm·a-1，此值比极化法Tafel外推计算的腐蚀深度大5倍，其原因当与中性盐雾腐蚀环境中雾粒对镀锌层的冲刷作用、失重法测量存在误差有关。

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