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氯盐侵蚀是海洋环境下引起混凝土中钢筋锈蚀的主要原因,如果能够及时准确的监测混凝土中氯离子分布,将对海洋环境下混凝土结构耐久性有重要的意义。然而,目前市场上并没有可埋入混凝土中用于原位动态监测氯离子含量的传感器。基于此,本文采用恒电流极化法制备固态AgCl电极作为工作电极,采用压片法制备固态MnO2电极作为参比电极。分别研究了工作电极和参比电极的相关性能,以及氯离子传感器的相关性能。主要结论如下: (1)通过系统研究不同通电电流密度和极化时间下AgCl电极的性能发现,通电电流密度为0.5mA/cm2,极化时间为2.5h时得到的AgCl电极性能最好,电极在不同氯离子浓度模拟孔溶液中的响应时间很短,灵敏度高;电极的稳定性和重现性良好;电极电位与氯离子浓度对数线性相关,符合能斯特方程,能够用于定量测试氯离子含量;并且当温度≥25℃时,电极电位与温度线性相关;而不同浓度硫酸根等干扰离子对电极的电位没有影响;动电位、Tafel曲线测试等结果表明,制备的AgCl电极抗极化能力很强。 (2)通过系统研究不同加载压力对MnO2锰环体的影响发现,96MPa作为MnO2参比电极的压制参数。随着加载压力的增大,锰环体的致密性越来越好。当压强<12MPa时,锰环体不易成型,当24MPa≤压强≤96MPa时,锰环体的强度逐渐增强,且密实度逐渐增大。当96MPa<压强≤128MPa时,锰环体的结合力更好,但随着压强的增大,锰环体会变脆,使得锰环体的性能变差。电极在不同氯离子浓度模拟孔溶液中的响应时间很短,灵敏度高;电极的稳定性和重现性良好;并且当温度≥25℃时,电极电位与温度线性相关;pH值对MnO2电极的电位没有影响;动电位、Tafel曲线测试等结果表明,制备的MnO2电极抗极化能力很强。 (3)用制备的AgCl电极作为工作电极,用制备的MnO2电极作为参比电极,组成AgCl-MnO2氯离子传感器。测试表明,该传感器在模拟孔溶液和砂浆中的响应时间均较短;稳定性和重现性良好;电极电位与氯离子浓度对数线性相关,符合能斯特方程,能够用于定量测试混凝土中的氯离子含量。