CN102153312A

CN102153312A - 混凝土阻锈剂

Info

Publication number: CN102153312A
Application number: CN 201110123378
Authority: CN
Inventors: 郭晓磊; 王文浩; 刘忠亮; 马菊金
Original assignee: Hebei Tieyuan Science & Technology Development Co Ltd
Current assignee: Hebei Tieyuan Science & Technology Development Co Ltd
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2011-08-17

Abstract

本发明公开了一种混凝土阻锈剂，其由下述重量份的原料混合而成：聚羧酸减水剂15～30份、有机胺10～15份、三萜皂苷0.1～0.15份、阻迁剂0.1～0.5份、有机醇胺2～3份和水50～70份。本发明防锈剂的组分中无亚硝酸根，对环境无污染；氯离子含量低于0.07%，低的氯离子含量，降低了混凝土锈蚀的几率；碱含量低于1.0wt.%，避免了碱骨料反应，降低了混凝土后期开裂等不利影响，增加了混凝土的使用寿命，耐久性提高，适合大规模工业化生产。

Description

混凝土阻锈剂

技术领域

本发明涉及一种混凝土阻锈剂，属于建筑材料科学领域。

背景技术

钢筋混凝土结构结合了钢筋和混凝土的优点，造价较低，在上建工程中的应用范围非常广泛。但是由于钢筋锈蚀从而导致建筑物耐久性与安全性的大幅降低，引起钢筋混凝土结构物的破坏已经成为世界性问题。

在钢筋混凝土结构中，钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构过早被破坏的主要原因之一。造成钢筋锈蚀的主要原因是氯盐，氯盐一方面来自混凝土原材料，如拌和水、海砂、防冰盐、盐雾及氯盐(或含氯盐)外加剂等；另一方面来自使用环境，氯离子能透过混凝土到达钢筋表面，破坏钢筋表面氧化物钝化膜，当钢筋遇到氯离子的时候，会在钢筋迅速形成原电池，破坏钢筋表面的氧化物钝化膜，形成氢氧化铁水合物，体积大幅膨胀，在混凝土内部产生胀应力，导致混凝土开裂，钢筋与混凝土之间的黏结力破坏，钢筋混凝土结构受力截面减少，结构强度降低等，从而导致结构耐久性的降低。从而使混凝土强度及使用寿命大幅下降，最终导致整座建筑的垮塌，报废。

为了达到防止钢筋锈蚀，延长建筑物的使用寿命，20世纪80 年代人们开始研究了钢筋阻锈剂，主要为亚硝酸盐和重铬酸盐等物质，具有较好的阻锈性能，但具有较强的毒性或致癌性，对人体有害并污染环境。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种环保型混凝土阻锈剂，可用于内陆水利、铁路、民用建筑等钢筋混凝土结构。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：

一种混凝土阻锈剂，由下述重量份的原料混合而成：聚羧酸减水剂15～30份、有机胺10～15份、三萜皂苷0.1～0.15份、阻迁剂0.1～0.5份、有机醇胺2～3份和水50～70份。

所述聚羧酸减水剂为聚烯丙基醇甲氧基大单体醚-马来酸-丙烯酸高分子接枝聚合物。钢筋锈蚀主要是游离氯离子通过混凝土中水蒸发后留下的通道迁移并富集在钢筋表面，形成原电池，导致钢筋锈蚀。使用聚羧酸减水剂可降低混凝土用水量，改善混凝土和易性，减少游离氯离子的迁移通道，大幅降低钢筋的锈蚀；三萜能降低存留通道的表面张力，因为粒子迁移时需要以水为媒体介质，降低表面张力会大幅增大水在存留孔道中迁移时的难度，增大游离氯离子迁移时的需要的外界压力。

有机胺和有机醇胺在钢筋表面形成阴离子膜，阻止游离氯离子与钢筋的接触，延长钢筋受保护时间；所述有机胺优选对羟基环己胺、对羟基N-甲基环己胺、对羟基N,N-二甲基环己胺或二乙烯三胺中的一种或几种混合物。所述有机醇胺为三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺或三异丙醇胺中的一种或几种混合物。

阻迁剂与水泥反应，生成凝胶，阻塞混凝土中水蒸发后形成的通道，使混凝土更密实，进一步减少混凝土中水及游离氯离子的迁移富集。所述阻迁剂优选三甲基硅醇钠，三乙基硅醇钠、月桂醇硫酸钠或月桂醇硫酸酯钠中的一种或几种的混合物。

上述防锈剂的制备方法：称取聚羧酸减水剂15～30重量份、有机胺10～15重量份、三萜皂苷0.1～0.15重量份、阻迁剂0.1～0.5重量份和有机醇胺2～3重量份，计量后混合，搅拌半小时后将50～70重量份水加入，再搅拌10分钟即可。

采用上述技术方案产生的有益效果在于：

（1）防锈剂的组分中无亚硝酸根，对环境无污染；氯离子含量低于0.07%，低的氯离子含量，降低了混凝土锈蚀的几率；碱含量低于1.0wt.%，避免了碱骨料反应，降低了混凝土后期开裂等不利影响，增加了混凝土的使用寿命，耐久性提高，适合大规模工业化生产；

（2）添加减水剂，以减少游离氯离子的迁移通道；三萜皂苷用于降低表面张力，大幅增大水在存留孔道中迁移时的难度；有机胺和有机醇胺在钢筋表面形成阴离子膜，阻止游离氯离子与钢筋的接触；阻迁剂与水泥反应，生成凝胶，阻塞混凝土中水蒸发后形成的通道，使混凝土更密实，提高混凝土的抗渗等级，显著改善混凝土新拌和硬化后的性能等特点，是一种高效混凝土钢筋阻锈剂，可用于沿海及内陆水利、铁路、民用建筑等钢筋混凝土结构；

（3）本发明阻锈剂的制备方法简单，只需混合搅拌，无需特殊的设备。

具体实施方式

实施例1

首先，制备聚羧酸减水剂：将生产用去离子水、聚烯丙基醇甲氧基大单体醚及马来酸酐（三者的重量比为0.7~0.85：1：0.2~0.4）投入反应釜中，升温至60～70℃，加入质量浓度为35%的双氧水，搅拌，所述双氧水与聚烯丙基醇甲氧基大单体醚的重量比为0.0007~0.001：1；升温至75～85℃，滴加过硫酸钾与引发剂溶液，所述过硫酸钾、引发剂、聚烯丙基醇甲氧基大单体醚重量比为0.001~0.0012:0：003~0.0035：1，所述引发剂为重量比为1:1的巯基乙酸和巯基丙酸，滴加3小时滴完，保温3小时，降温至40～50℃后，加入质量浓度为30%氢氧化钠溶液，至聚烯丙基醇甲氧基大单体醚的重量浓度为35%，制得聚羧酸减水剂。

然后，称取聚羧酸减水剂15重量份、对羟基环己胺15重量份、三萜皂苷0.1重量份、三甲基硅醇钠0.1重量份和三乙醇胺2重量份，计量后混合，搅拌半小时后，加入水50重量份，搅拌10分钟即可。

测试本实施例中混凝土阻锈剂的性能，参见表1。

实施例2

聚羧酸减水剂的制备方法同实施例1。

称取聚羧酸减水剂25重量份、对羟基N-甲基环己胺10重量份、三萜皂苷0.15重量份、三乙基硅醇钠0.5重量份和二乙醇胺3重量份，计量后混合，搅拌半小时后，加入水70重量份，搅拌10分钟即可。

测试本实施例中混凝土阻锈剂的性能，参见表1。

实施例3

与实施例1不同的是，聚羧酸减水剂30份、二乙烯三胺12份、三萜皂苷0.15份、月桂醇硫酸钠0.3份、一乙醇胺2份和水60份。

实施例4

与实施例1不同的是，聚羧酸减水剂20份、对羟基N，N-二甲基环己胺12份、三萜皂苷0.12份、月桂醇硫酸钠0.4份、三异丙醇胺2份和水55份。

表1 实施例1-4阻锈剂的性能测试结果

Claims

1.一种混凝土阻锈剂，其特征在于由下述重量份的原料混合而成：聚羧酸减水剂15～30份、有机胺10～15份、三萜皂苷0.1～0.15份、阻迁剂0.1～0.5份、有机醇胺2～3份和水50～70份。

2.根据权利要求1所述的混凝土阻锈剂，其特征在于所述聚羧酸减水剂为聚烯丙基醇甲氧基大单体醚-马来酸-丙烯酸高分子接枝聚合物。

3.根据权利要求1所述的混凝土阻锈剂，其特征在于所述有机胺为对羟基环己胺、对羟基N-甲基环己胺、对羟基N，N-二甲基环己胺或二乙烯三胺中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的混凝土阻锈剂，其特征在于所述阻迁剂为三甲基硅醇钠，三乙基硅醇钠、月桂醇硫酸钠或月桂醇硫酸酯钠中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的混凝土阻锈剂，其特征在于所述有机醇胺为三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺或三异丙醇胺中的任意一种。