鍍鋅鋼線

酸雨不僅危害生態系統，而且對橋樑、鐵軌、房屋等建築造成極大的腐蝕破壞，造成重大經濟損失和安全事故。我國酸雨區面積已佔國土面積的 1/3,已成為繼歐洲、北美之後世界第三大重酸雨區。1999年，全世界酸雨腐蝕造成經濟損失達 200億美元，我國因酸雨對材料腐蝕所造成的損失也高達 30億元。拉索是斜拉橋的主要承重結構，由高強度鋼絲束和 PE護套組成，由於拉索長期暴露在江河附近的風雨、潮濕環境中，且承受恆載與疲勞荷載，極易遭受腐蝕破壞，嚴重影響橋樑安全和使用壽命 ^[1]  。

不同應力作用下鍍鋅鋼絞線在模擬酸雨溶液中的Tafel曲線，採用 AUTOLAB GPES軟件計算獲得的腐蝕參數分析發現，應力增大，鍍鋅鋼絞線極化電阻變小，腐蝕電流密度增大，且在 1120MPa應力作用下鍍鋅鋼絞線腐蝕電流密度達最大值，為無應力作用下腐蝕電流密度的 7倍。其原因與應力作用下，鍍鋅鋼絞線鍍鋅層表面的破壞程度有關，即在一定應力範圍內，由於應力增大，鍍鋅層表面產生的裂紋迅速擴展且增多，表面破壞程度變大，SO4²¯、Cl¯等腐蝕介質更易進入鍍鋅層，使鋅溶解過程加快，導致鍍鋅鋼絞線腐蝕速度變大 ^[1]  。

鍍鋅鋼絞線在不同張力作用下5%NaCl溶液中電化學腐蝕的Tafel曲線。鍍鋅鋼絞線腐蝕電流隨張力增加呈增大趨勢，且當張力為22 kN時鍍鋅鋼絞線腐蝕電流達到最大值。其原因可能是該鋼絞線鍍鋅層內之多晶晶面因張力增加而發生滑移，晶粒間距離隨之增大，使吸附Cl的晶界電位變負從而更易發生腐蝕 ^[1]  。

鍍鋅鋼絞線經不同張力作用後再經中性鹽霧腐蝕後的表觀照片。實驗發現，試驗鋼絞線在中性鹽霧腐蝕的一個週期內，表面就開始出現白鏽，延長腐蝕週期，電化學腐蝕加快，白色鏽點越來越多，直至表面全為白鏽佈滿；之後，紅鏽產生，但其出現的快慢與施加的張力大小有關。如作用張力為15～22 kN，鋼絞線產生紅鏽的鹽霧試驗週期為16，而在0kN或10kN張力作用下則延長至23週期，可見張力作用對鍍鋅鋼絞線腐蝕行為有直接影響。給出由失重法測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，與上述極化法得出的規律相一致。該鋼絞線的腐蝕速率於22kN張力下達最大值，對應的腐蝕深度為0.41mm·a-1，此值比極化法Tafel外推計算的腐蝕深度大5倍，其原因當與中性鹽霧腐蝕環境中霧粒對鍍鋅層的沖刷作用、失重法測量存在誤差有關 ^[2]  。