CN101407385A - 一种无碱非亚硝酸盐混凝土钢筋阻锈剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无碱非亚硝酸盐混凝土钢筋阻锈剂，其组成成分为(按重量百分比计)：葡萄糖酸锌3％～10％、硅酸锂20％～40％、苯甲酸铵10％～20％、低分子量(醇)胺类15％～25％、水20％～40％。本发明能显著缓解氯离子对钢筋钝化膜的破化，具有环保、无碱、用量低、与水泥适应性好，并能适当改善混凝土性能等优点。它是一种高效混凝土钢筋阻锈剂，可用于水利、铁路、民用建筑等钢筋混凝土结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢筋阻锈剂，具体地说，是涉及一种无碱非亚硝酸盐混凝土钢筋阻锈剂。
背景技术
凝土中钢筋锈蚀的两大主要原因是碳化和氯离子的侵蚀。调查表明，在所有引起混凝土结构破坏的原因中，钢筋腐蚀破坏占主导地位，与钢筋腐蚀有关的腐蚀损失约占到全世界腐蚀损失的40％。
目前，已有的钢筋保护法主要有表面涂层法、阴极保护法、电化学除盐、再碱化和使用阻锈剂等，但研究表明，采用钢筋阻锈剂具有最优的经济效果。早期研究的阻锈剂主要有苯甲酸钠，各种亚硝酸盐和铬酸盐等，但这些阻锈剂中，有的对新拌和硬化混凝土物理性能影响显著，有的存在最佳掺量，掺量不足，反而会导致钢筋锈蚀速度加快。目前，国内市售和应用最多的混凝土钢筋阻锈剂，仍以亚硝酸钙或亚硝酸钙基类阻锈剂为主。亚硝酸钙对钢筋有很好的缓蚀效果，同时与水泥有着良好的适应性。但是，一方面，由于其有毒，为致癌物质，在瑞士和德国等欧洲国家已明令禁止使用；另一方面，其属于阳极型缓蚀剂，在掺量不足时，具有加速钢筋局部锈蚀的潜在危险性。因此，在一定程度上，限制了此类钢筋阻锈剂在混凝土中的大量应用。
混凝土原材料中的水泥、混合材以及外加剂等中的碱(以Na2O和K2O计)都会与骨料中的活性成分发生化学反应，并生成具有吸水膨胀性能的产物，从而导致混凝土膨胀开裂和破坏。因此，对于重要的工程，对外加剂中的碱含量都做了严格的限制。
发明内容
本发明为克服上述技术上存在的不足，提出了一种能显著缓解氯离子对钢筋钝化膜的破化，具有环保、无碱、用量低、与水泥适应性好，并能适当改善混凝土性能等优点的混凝土钢筋阻锈剂。
实现本发明的技术方案如下：
一种无碱非亚硝酸盐混凝土钢筋阻锈剂，它是由下述重量百分比的物质组成：
葡萄糖酸锌 3％～10％
硅酸锂 20％～40％
苯甲酸铵 10％～20％
低分子量(醇)胺类 15％～25％
水 20％～40％
上述无碱非亚硝酸盐混凝土钢筋阻锈剂，各组分成分的优化方案为：
葡萄糖酸锌 3％～7％
硅酸锂 25％～35％
苯甲酸铵 10％～18％
低分子量(醇)胺类 17％～25％
水 27％～35％
各组成成分的最优组合重量百分比为：葡萄糖酸锌5％、硅酸锂30％、苯甲酸铵15％、低分子量(醇)胺类20％、水30％。
上述组分协同作用，其作用机理如下：
硅酸根和葡萄糖酸根在阳极区与阳极溶解产物(Fe2+和Fe3+)形成难溶盐和螯合物的沉积膜，抑制了阳极的溶解；Zn2+离子与阴极反应的产物(OH-)作用生成难溶的氢氧化锌，它们在阴极区域沉积使得氧难以到达阴极，降低了阴极过程的反应速度；低分子量(醇)胺类中以电负性较大的N、O原子为中心的极性基团吸附在钢筋表面，改变了钢筋在混凝土中的的双电层结构，从而起着抑制钢筋腐蚀的作用。因此，本发明是一种混合型缓蚀剂，能有效抑制钢筋腐蚀过程的阳极和阴极反应。
附图说明
图1为本发明实施例1的恒电流、电位-时间曲线分析图。
图2为本发明实施例2的恒电流、电位-时间曲线分析图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明过程和效果做进一步说明。
实施例1：一种混凝土钢筋阻锈剂，各组成成分的最优组合重量百分比为：
葡萄糖酸锌5％、硅酸锂30％、苯甲酸铵15％、低分子量(醇)胺类20％、水30％。
试验项目和方法参照《钢筋混凝土阻锈剂》(JT/T 537-2004)进行。
实施例2：一种混凝土钢筋阻锈剂，各组成成分的重量百分比为：葡萄糖酸锌3％、硅酸锂35％、苯甲酸铵10％、低分子量(醇)胺类25％、水27％。
试验项目和方法参照《钢筋混凝土阻锈剂》(JT/T 537-2004)进行。
加入阻锈剂后的混凝土技术性能见表1。
由表1可知，本发明有一定的减水功效，能显著提高混凝土的7d和28d抗压强度；对混凝土的有一定的缓凝作用。符合规范《钢筋混凝土阻锈剂》(JT/T 537-2004)要求。
图1和图2的恒电流、电位-时间曲线分析图结果表明，本发明对钢筋无腐蚀作用。
表1混凝土技术性能
注：水泥为中国海螺P.O42.5水泥
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
Claims (3)
1.一种无碱非亚硝酸盐混凝土钢筋阻锈剂，它是由下述重量百分比的物质组成：
葡萄糖酸锌 3％～10％
硅酸锂 20％～40％
苯甲酸铵 10％～20％
低分子量(醇)胺类 15％～25％
水 20％～40％。
2.根据权利要求1所述的无碱非亚硝酸盐混凝土钢筋阻锈剂，其特征在于，各组分成分的优化组合重量百分比为：
葡萄糖酸锌 3％～7％
硅酸锂 25％～35％
苯甲酸铵 10％～18％
低分子量(醇)胺类 17％～25％
水 27％～35％。
3.根据权利要求2所述的无碱非亚硝酸盐混凝土钢筋阻锈剂，其特征在于，各组成成分的最优组合重量百分比为：葡萄糖酸锌5％、硅酸锂30％、苯甲酸铵15％、低分子量(醇)胺类20％、水30％。
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