钢筋混凝土的耐久性关系到建筑结构的寿命与人民的生命财产安全,Cl~-对钢筋的侵蚀是影响结构耐久性的重要因素之一,添加缓蚀剂是一种抑制钢筋腐蚀的有效手段,目前常用的高效缓蚀剂多为亚硝酸盐等毒性较大的无机类缓蚀剂,对环境危害较大。因此,开展含Cl~-模拟混凝土孔隙液中碳钢腐蚀行为及绿色低毒缓蚀剂研究具有重要的理论及实际意义。本文采用电化学测试技术、表面分析技术研究了模拟混凝土孔隙液中Cl~-对Q235碳钢腐蚀行为的影响,以此作为进一步研究缓蚀剂性能的基础。通过动电位极化、电化学阻抗谱、静态失重等方法比较了四硼酸钠、葡萄糖酸锌、木质素磺酸钠及三乙醇胺四种缓蚀剂对碳钢腐蚀的抑制能力;针对缓蚀性能较好、具有较大发展前景的木质素磺酸钠,进一步研究其在碳钢表面的吸附与缓蚀机理。本文主要研究成果如下:(1)碳钢在含Cl~-混凝土模拟孔隙液中的钝化行为受到抑制,随着Cl~-浓度的增加,钝化过程受抑制的程度及钝化膜的破坏程度增加,发生点蚀的临界Cl~-浓度为0.04 mol/L。(2)四种缓蚀剂对碳钢在含氯混凝土模拟孔隙液中的腐蚀均具有一定的缓蚀作用,按照缓蚀能力由大到小依次为:木质素磺酸钠>葡萄糖酸锌>四硼酸钠>三乙醇胺。(3)木质素磺酸钠是在钢筋混凝土体系中具有很好缓蚀效果的绿色缓蚀剂,添加0.0015 mol/L木质素磺酸钠,碳钢耐点蚀的最高Cl~-浓度可达0.2 mol/L;在含0.08 mol/L Cl~-的混凝土模拟液中其缓蚀率为95.8%。(4)木质素磺酸钠属于吸附型缓蚀剂,其在碳钢表面吸附过程基本符合Langmuir等温吸附模型。木质素磺酸钠在碳钢表面的吸附是自发进行的以化学吸附为主的混合吸附,吸附过程属于放热过程。吸附过程主要的热力学参数值:△G_m为-36.4 kJ/mol,△H_m为-45.2 kJ/mol,△S_m为-21.78 J/mol。木质素磺酸钠分子在碳钢表面具有多吸附中心,既有化学吸附,也有物理吸附,分子内的协同效应使木质素磺酸钠具有较好的缓蚀效果。(5)硅酸钠可提高木质素磺酸钠对碳钢的缓蚀性能,硅酸钠形成的沉淀膜加速了木质素磺酸钠的成膜,使表面膜层更致密,覆盖性更强。在含0.08 mol/L Cl~-的混凝土模拟液中添加0.0005 mol/L木质素磺酸钠与0.0005 mol/L硅酸钠,缓蚀率可达98.8%。