CN102674746A

CN102674746A - 添加型钢筋混凝土用缓蚀剂及其制备方法

Info

Publication number: CN102674746A
Application number: CN201110360087XA
Authority: CN
Inventors: 孙保库; 陆阿定; 孙兆栋; 张海春; 范会生; 郁小芬
Original assignee: Zhejiang Marine Development Research Institute
Current assignee: Zhejiang Marine Development Research Institute
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2031-11-15
Also published as: CN102674746B

Abstract

本发明公开了一种添加型钢筋混凝土用缓蚀剂及其制备方法，其目的在于克服亚硝酸盐缓蚀剂有毒、污染环境的缺陷。本发明的添加型钢筋混凝土用缓蚀剂由如下重量百分比的组份制成：钼酸钠5~10%、葡萄糖酸钙25~40%、聚天冬氨酸40~50%和十二烷基磺酸钠10~15%。本发明具有防蚀效果好、成本低、使用方便和绿色环保等特点。能够有效提高钢筋混凝土结构的耐久性，保证其长期安全服役。

Description

添加型钢筋混凝土用缓蚀剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种防腐材料，特别涉及一种添加型钢筋混凝土用缓蚀剂及其制备方法。

背景技术

钢筋混凝土结构结合了钢筋与混凝土的优点，造价较低，是工程结构设计的首选形式。上世纪初以来，混凝土结构得到日益广泛的应用，随着时间的推移人们逐渐认识到混凝土结构在很多环境条件下发生劣化难以满足设计要求，1991年在法国召开的第二届混凝土耐久性会议，Mehta教授指出，混凝土破坏的主要原因为钢筋锈蚀、寒冷气候下的冻害、侵蚀环境下的物理化学作用，其中钢筋腐蚀破坏被确认为第一因素。

针对混凝土中钢筋的腐蚀问题，已发展了多种控制技术。如在钢筋表面施加覆盖层、使用阴极保护或电化学处理、添加缓蚀剂等。其中，缓蚀剂因其价格低廉和使用简便并且效果较好而备受瞩目，得到广泛应用。根据使用方法不同，可分为添加型和迁移型两种，前者主要用于新拌制的混凝土中，后者通常用于现役混凝土的修复工程。目前，以亚硝酸钙为主导的钢筋阻锈剂已在工程上有较长的应用史（钢筋混凝土缓蚀剂亚硝酸钙的制法，何运昭，河南化工，1999年第5期），但由于其毒性，严重污染环境，许多国家已逐步禁用。

因此，研究开发新型绿色缓蚀剂，对降低缓蚀剂用量、减小毒性和改善生产环境均起到积极作用，保证钢筋混凝土结构的长期安全服役具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服亚硝酸盐缓蚀剂有毒、污染环境的缺陷，提供一种绿色环保的添加型钢筋混凝土用缓蚀剂，它的组份符合绿色环保要求，大部分组份无毒、且具有良好的生物降解性，生产成本低，防蚀效果好。

本发明的另一目的在于提供一种添加型钢筋混凝土用缓蚀剂的制备方法，生产工艺、技术操作简单。同时本发明还提供了一种添加型钢筋混凝土用缓蚀剂的使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种添加型钢筋混凝土用缓蚀剂，所述添加型钢筋混凝土用缓蚀剂由如下重量百分比的组份制成：钼酸钠5~10%、葡萄糖酸钙25~40%、聚天冬氨酸40~50%和十二烷基磺酸钠10~15%。

钼酸钠：起缓蚀防锈作用，属低毒化合物，毒性较低，对环境污染污染程度低。

葡萄糖酸钙：缓蚀作用，与其它组份有较好的协同效应。

聚天冬氨酸：主要起到缓蚀防锈作用，聚天冬氨酸（PASP）属于聚氨基酸中的一类。聚天冬氨酸因其结构主链上的肽键易受微生物、真菌等作用而断裂，最终降解产物是对环境无害的氨、二氧化碳和水。因此，聚天冬氨酸是生物降解性好的、环境友好型化学品。聚天冬氨酸作为金属缓蚀剂。聚天冬氨酸在pH处于10以上时能得到较好的缓蚀效果。pH处于8～9时较低浓度的聚天冬氨酸在海水中有较好的缓蚀效果。

十二烷基磺酸钠：阴离子表面活性剂，增加缓蚀剂与混凝土的混合性

。易溶于水，与阴离子、非离子复配伍性好，具有良好的乳化、发泡、渗透、去污和分散性能，泡沫丰富，生物降解快，广泛用于牙膏、香波、洗发膏、洗发香波、洗衣粉、液洗、化妆品以及制药、造纸、建材、化工等行业。

本发明各组分的含量在下述范围内：钼酸钠5~10%、葡萄糖酸钙25~40%、聚天冬氨酸40~50%和十二烷基磺酸钠10~15%，这样在最低的毒性和成本下，达到最佳的缓蚀效果。

一种添加型钢筋混凝土用缓蚀剂的制备方法，先将钼酸钠、葡萄糖酸钙、聚天冬氨酸和十二烷基磺酸钠分别粉碎至100~200目，然后将钼酸钠、葡萄糖酸钙、聚天冬氨酸和十二烷基磺酸钠的粉末混合均匀即得添加型钢筋混凝土用缓蚀剂。作为优选，按照重量百分比计：钼酸钠5~10%，葡萄糖酸钙25~40%，聚天冬氨酸40~50%，十二烷基磺酸钠10~15%。各组份先粉碎再混合，这样混合会更均匀。

一种添加型钢筋混凝土用缓蚀剂的使用方法，将添加型钢筋混凝土用缓蚀剂按照0.5%~1.5%的重量比例溶解于水中，然后用于新拌制的钢筋混凝土中。作为优选，所述添加型钢筋混凝土用缓蚀剂由如下重量百分比的组份制成：钼酸钠5~10%、葡萄糖酸钙25~40%、聚天冬氨酸40~50%和十二烷基磺酸钠10~15%。本发明的缓蚀剂按照0.5%~1.5%的重量比例溶解于水中再应用于新拌制的钢筋混凝土中，这样能起到最佳的缓蚀效果。

本发明的有益效果是：

1、本发明防蚀效果好，能有效防止钢筋的锈蚀，保证混凝土结构长期安全服役；

2、本发明符合绿色环保要求，大部分组分无毒、且具有良好的生物降解性；

3、本发明原料成本低、易于采购，且生产工艺、技术操作简单。

附图说明

图1是R235钢筋在空白模拟液和含有本发明缓蚀剂的模拟液中的动电位极化曲线。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例1

先将钼酸钠、葡萄糖酸钙、聚天冬氨酸和十二烷基磺酸钠分别粉碎至100目，然后按重量百分比计将钼酸钠8%、葡萄糖酸钙35%、聚天冬氨酸47%和十二烷基磺酸钠10%的粉末混合均匀即得添加型钢筋混凝土用缓蚀剂。

实施例2

先将钼酸钠、葡萄糖酸钙、聚天冬氨酸和十二烷基磺酸钠分别粉碎至200目，然后按重量百分比计将钼酸钠5%、葡萄糖酸钙40%、聚天冬氨酸40%和十二烷基磺酸钠15%的粉末混合均匀即得添加型钢筋混凝土用缓蚀剂。

实施例3

先将钼酸钠、葡萄糖酸钙、聚天冬氨酸和十二烷基磺酸钠分别粉碎至150目，然后按重量百分比计将钼酸钠10%、葡萄糖酸钙25%、聚天冬氨酸50%和十二烷基磺酸钠15%的粉末混合均匀即得添加型钢筋混凝土用缓蚀剂。

本发明在使用时，按照0.5%~1.5%的重量比例溶解于水中，然后用于新拌制的钢筋混凝土中。

采用模拟混凝土孔隙液法测定缓蚀效果，选择氯离子摩尔浓度为0.5mol/L饱和氢氧化钙溶液作为模拟液。采用经典三电极体系，用2273电化学工作站分别测试R235钢筋在空白模拟液和含有0.5%、1.0%以及1.5%浓度本发明缓蚀剂模拟液中的动电位极化曲线和线性极化曲线，对电极为Pt电极，参比电极为饱和甘汞电极，工作电极为R235钢筋。工作电极在使用前用水磨砂纸逐级打磨至1200#，丙酮除油，水洗后立即放入模拟液中，稳定1h后进行电化学测试。

由图1可看出，模拟液中加入本发明缓蚀剂后，R235钢筋动电位极化曲线钝化区明显增宽，且具有自动修复性能；过钝化电位由-0.3V正移至0.3V（本发明0.5%浓度）、0.85V（本发明1%浓度）以及0.9V（本发明1.5%浓度），即R235钢筋的钝化性能增强，耐腐蚀能力增加。本发明缓蚀剂对R235钢筋的缓蚀效果可高达95%。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1. 一种添加型钢筋混凝土用缓蚀剂，其特征在于：所述添加型钢筋混凝土用缓蚀剂由如下重量百分比的组份制成：钼酸钠5~10%、葡萄糖酸钙25~40%、聚天冬氨酸40~50%和十二烷基磺酸钠10~15%。

2.一种添加型钢筋混凝土用缓蚀剂的制备方法，其特征在于：先将钼酸钠、葡萄糖酸钙、聚天冬氨酸和十二烷基磺酸钠分别粉碎至100~200目，然后将钼酸钠、葡萄糖酸钙、聚天冬氨酸和十二烷基磺酸钠的粉末混合均匀即得添加型钢筋混凝土用缓蚀剂。

3.根据权利要求2所述的添加型钢筋混凝土用缓蚀剂的制备方法，其特征在于：按照重量百分比计：钼酸钠5~10%，葡萄糖酸钙25~40%，聚天冬氨酸40~50%，十二烷基磺酸钠10~15%。

4.一种添加型钢筋混凝土用缓蚀剂的使用方法，其特征在于：将添加型钢筋混凝土用缓蚀剂按照0.5%~1.5%的重量比例溶解于水中，然后用于新拌制的钢筋混凝土中。

5.根据权利要求4所述的添加型钢筋混凝土用缓蚀剂的使用方法，其特征在于：所述添加型钢筋混凝土用缓蚀剂由如下重量百分比的组份制成：钼酸钠5~10%、葡萄糖酸钙25~40%、聚天冬氨酸40~50%和十二烷基磺酸钠10~15%。