CH689307A5

CH689307A5 - Process for both corrosion inhibition and strengthening the bonding properties of reinforcing metals.

Info

Publication number: CH689307A5
Application number: CH01080/95A
Authority: CH
Inventors: Manfred Akstinat
Original assignee: Cement Intellectual Property L
Priority date: 1995-04-13
Filing date: 1995-04-13
Publication date: 1999-02-15
Also published as: WO1996032522A1; ATE183553T1; JPH10501849A; EP0755462B1; DE59602778D1; EP0755462A1; DK0755462T3

Abstract

The novel process serves simultaneously to inhibit corrosion and to improve adhesion characteristics of reinforcing metals for and in cement systems. It involves surface treatment of the metal parts by Fe-, Ca/Zn, Zn or Mn-phosphatisation and subsequent surface treatment using an aqueous solution or slurry of reducing and/or passivating compounds (such as nitrites, chromates, hydrazine or hydrazine derivatives, hydroxylamine or hydroxylamine derivatives), and/or organic corrosion inhibitors. If necessary, the phosphate layers can undergo subsequent impregnation with non-aqueous or aqueous solutions of other corrosion inhibitors, e.g. vapour phase inhibitor, adhesive promotors, metal-non-metal sols and/or concrete/cement additives.

Description

       

  
 



  Die hier befasste Erfindung betrifft ein Verfahren sowohl zur Korrosionsinhibierung wie auch zur Verstärkung der Verbundeigenschaften von Armierungsmetallen sowie die Verwendung von derart behandelten Armierungsmetallen in armierten Betonteilen. 



  Die allgemeine Problematik der Korrosion von Armierungsmetallen ist u.a. in der Einleitung zur EP-A 0 285 593 dargestellt. Gemäss der Lehre in dieser Schrift werden Armierungsstangen während bzw. gleich nach der thermischen Nachbehandlung des Stahls oberflächlich in Schmelzbädern phosphatiert oder oxidiert. 



  Das in der DE-A 3 708 983 gelehrte gattungsanaloge Verfahren schlägt eine Oberflächenbeschichtung von Armierungsstahl mit Fluor-KW-Copolymeren vor. 



  Demgegenüber ist das erfindungsgemässe Verfahren sowohl zur Korrosionsinhibierung wie auch zur Verstärkung der Verbundeigenschaften von Armierungsmetallen sowie die Verwendung der erfindungsgemäss behandelten Armierungsmetalle in den weiter hinten folgenden Patentansprüchen charakterisiert. 



  Das erfindungsgemässe Verfahren wird nun anhand von beispielhaften Ausführungen näher erläutert: 



  Der Phosphatierungs-Schritt wird in Metallphosphatbädern, v.a. in Fe-, Zn-, Zn/Ca- oder Mn-Phosphatbädern ausgeführt. Hierzu eingesetzte chemische Beschleuniger umfassen wasserlösliche Oxydationsmittel wie Nitrate, Chlorate oder Chromate bzw. organische Beschleuniger wie N-haltige Verbindungen, speziell Anilin oder Pyridin oder aromatische Carbonsäuren. 



  Die genannte Phosphatierung geschieht batchweise oder kontinuierlich, in Bädern oder Spritzanlagen bei Raumtemperaturen oder darüber. 



  Nach der Austrocknung der Phosphatierungsschicht (die einige 10  mu m betragen kann), welche üblicherweise mittels Heissluft ausgeführt wird, wird die genannte Schicht einer anschliessenden Oberflächenbehandlung unterworfen; diese zweite Behandlung geschieht normalerweise bei Raumtemperatur. 



  Verwendet werden hierzu wässerige Lösungen bzw. Aufschlämmungen von reduzierenden und/oder passivierenden Verbindungen, v.a. von Nitriten oder Hydrazin bzw. Hydrazinsalzen oder Hydroxylamin bzw. Hydroxylaminsalzen, von Chromaten und von natürlichen und/oder synthetischen \len, gegebenenfalls versetzt mit Paraffin, Stearaten oder Lanolin. 



  Vorzugsweise wird anschliessend die so nachbehandelte Phosphatschicht mittels Metall-/Nichtmetall-Solen, insbesondere Selen-, Arsen und/oder Siliziumdioxid-Solen - letztere auch Kiesel-Sole genannte - oder auf Acrylsäure beruhende Polymer- und/oder Copolymer-Solen  imprägniert. 



  Als Beton-Zusatzmittel kann dabei ein Wasser-Reduzierungsmittel verwendet werden. 



  
 



  The invention concerned here relates to a method both for corrosion inhibition and for strengthening the composite properties of reinforcing metals and the use of reinforcing metals treated in this way in reinforced concrete parts.



  The general problem of corrosion of reinforcing metals includes presented in the introduction to EP-A 0 285 593. According to the teaching in this document, reinforcement rods are phosphated or oxidized on the surface during or immediately after the thermal post-treatment of the steel in melt baths.



  The generic analog method taught in DE-A 3 708 983 proposes a surface coating of reinforcing steel with fluorine-KW copolymers.



  In contrast, the method according to the invention both for inhibiting corrosion and for strengthening the composite properties of reinforcing metals and the use of the reinforcing metals treated according to the invention are characterized in the patent claims which follow below.



  The method according to the invention will now be explained in more detail using exemplary embodiments:



  The phosphating step is carried out in metal phosphate baths, especially executed in Fe, Zn, Zn / Ca or Mn phosphate baths. Chemical accelerators used for this purpose include water-soluble oxidizing agents such as nitrates, chlorates or chromates or organic accelerators such as N-containing compounds, especially aniline or pyridine or aromatic carboxylic acids.



  The phosphating mentioned takes place batchwise or continuously, in baths or spraying systems at room temperatures or above.



  After the phosphating layer (which can be a few 10 μm) has dried out, which is usually carried out by means of hot air, the said layer is subjected to a subsequent surface treatment; this second treatment is usually done at room temperature.



  For this purpose, aqueous solutions or slurries of reducing and / or passivating compounds are used, especially of nitrites or hydrazine or hydrazine salts or hydroxylamine or hydroxylamine salts, of chromates and of natural and / or synthetic oils, optionally mixed with paraffin, stearates or lanolin.



  The phosphate layer which has been post-treated in this way is then preferably impregnated by means of metal / non-metal sols, in particular selenium, arsenic and / or silicon dioxide sols - the latter also called silica sols - or polymer and / or copolymer sols based on acrylic acid.



  A water reducing agent can be used as a concrete additive.

Claims

1. Process both for corrosion inhibition and for strengthening the composite properties of reinforcing metals - by a surface treatment of the metal parts by means of Fe, Ca / Zn, Zn or Mn phosphating and - by a subsequent surface treatment using an aqueous solution or slurry of reducing and / or passivating compounds and / or organic corrosion inhibitors.

2. The method according to claim 1, characterized in that the compounds are nitrites, chromates, hydrazine, hydrazine hydrate, hydrazine salts, hydroxylamine salts or hydroxylamine.

3rd

Method according to claim 1 or 2, characterized by a subsequent impregnation of the phosphate layers with non-aqueous or aqueous solutions of further corrosion inhibitors, in particular metal / non-metal sols together with concrete / cement additives.

4. The method according to any one of claims 1, 2 or 3, characterized in that said metal parts are rods, plates, nails, wires, pins, buttresses, fibers or other shaped parts, the surfaces of which are made of iron or iron alloys, zinc or zinc alloys and / or consist of other phosphatable metals.

5. Reinforcing metals, pretreated according to the method of claims 1 to 4.

6.

Use of the reinforcing metals according to claim 5 for the production of concrete support or support elements as well as industrial floors and ceiling elements and, in the form of metal fibers, for the production of shotcrete.