CN102690075A

CN102690075A - 低掺量高性能水泥阻锈剂及其制备方法

Info

Publication number: CN102690075A
Application number: CN2012101987736A
Authority: CN
Inventors: 吴翠娥; 刘虎; 张凡
Original assignee: WUHAN YUANJIN SPECIAL MATERIALS CO Ltd
Current assignee: WUHAN YUANJIN SPECIAL MATERIALS CO Ltd
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2012-09-26

Abstract

本发明提供一种低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，以干燥质量计包含单氟磷酸钠4-20质量％，甲酸钙2-6质量％，余量为硅铝质材料。

Description

低掺量高性能水泥阻锈剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及混凝土添加剂，特别是涉及低掺量高性能水泥阻锈剂。

背景技术

现代工程中混凝土作为应用最为广泛的建筑材料，受到广泛的认可，其耐久性优良。但因混凝土内钢筋发生锈蚀导致的混凝土结构的过早破坏，已成为影响混凝土结构耐久性的重要因素。在多种环境条件下(如碳化、氯离子侵蚀等)，能够使混凝土中钢筋表面已经形成的钝化膜逐渐失去保护作用，促使钢筋加剧锈蚀。每年混凝土的钢筋腐蚀却给国家造成工程建设重大经济损失，同时还造成资源的浪费和环境污染，甚至造成重大生命财产损失。目前，为了防止和控制混凝土中钢筋的腐蚀及延长结构的使用寿命，最方便有效的措施之一就是钢筋阻锈剂的应用。

混凝土孔隙中一般都充满了碱度很高的Ca(OH)₂，饱和溶液，PH值在12.6左右。在这种高碱性的条件下，钢筋表面会自发生成一层致密的氧化膜，牢固地吸附在钢筋表面，使钢筋处于钝化状态而免受腐蚀。当混凝土遭受中性化过程或者有足够的游离Cl扩散到钢筋附近时，致使混凝土孔隙溶液的PH值降低，钝化膜被破坏而使钢筋处于活化状态，而导致钢筋锈蚀。

亚硝酸盐是混凝土中研究应用最早、最多的一种阻锈剂，但是，随着人们环保意识的增强，以及亚硝酸盐的致癌性日益引起重视，很多国家已禁止使用该类阻锈剂产品。此外，亚硝酸盐类阻锈剂属于氧化型缓蚀剂，只有在用量足够时才有缓蚀效果，否则会引起严重的局部腐蚀，给结构带来隐患。本发明中采用单氟磷酸钠的阻锈剂避免了亚硝酸盐在阻锈中的副作用。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种环保的低掺量高性能水泥阻锈剂。

本发明如下。

1.一种低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，以干燥质量计，该低掺量高性能水泥阻锈剂包含：

单氟磷酸钠 4-20质量％，

甲酸钙 2-6质量％，

硅铝质材料余量。

2.根据项1所述的低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，所述单氟磷酸钠为氟化钠和六偏磷酸钠熔融反应制得。

3.根据项1所述的低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，所述单氟磷酸钠为纯度大于99％的售工业级制剂。

4.根据项1所述的低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，所述单氟磷酸钠为白色粉末。

5.根据项1所述的低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，所述硅铝质材料的主要有效成分为Al₂O₃14～35质量％，SiO₂48～62质量％。

6.根据项1所述的低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，所述硅铝质材料中，SiO₂含量在50-55质量％、Al₂O₃含量在20-35质量％。

7.根据项4所述的低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，所述硅铝质材料是选自地开石、煤矸石、矾石、粉煤灰中的一种或两种以上。

8.根据项5所述的低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，所述甲酸钙为市售工业级粉末原料。

9.根据项1～8中任意一项所述的低掺量高性能水泥阻锈剂的制备方法，其中，将所述各组分按所述量以任何顺序混合，并充分搅拌均匀，即得低掺量高性能水泥阻锈剂。

10.根据项9所述的制备方法，其中，各组分的混合方式为干混。

11.一种低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，以干燥质量计，该低掺量高性能水泥阻锈剂包含：

单氟磷酸钠 4-20质量％，

甲酸钙 2-6质量％，

硅铝质材料余量。

本发明的低掺量高性能水泥阻锈剂具有良好的防锈蚀性能，，解决了上述本发明的技术问题。

发明的具体实施方式

本发明的一个方面中提供一种低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，以干燥质量计，该低掺量高性能水泥阻锈剂包含：

单氟磷酸钠 4-20质量％，以及

甲酸钙 2-6质量％；

硅铝质材料余量。

优选地，所述单氟磷酸钠为为氟化钠和六偏磷酸钠熔融反应制得的，纯度大于99％的售工业级白色粉末原料。本发明中，所述单氟磷酸钠呈白色粉末或白色结晶，易溶于水，吸湿性强，在25℃的水溶液中溶解度42g/100g水，没有副作用，没有锈蚀作用，2％水溶液PH值为6.5---8.0，其化合物稳定，兼容性好，熔点约625℃。其本身无毒，热稳定性及尺寸稳定良好，一般情况下耐酸、耐碱、耐化学腐蚀。提高混凝土均质性，与金属铁结合牢固阻止锈蚀，使混凝土内部稳定。

优选地，所述甲酸钙是略有吸湿性，味微苦的白色粉末状颗粒。中性，无毒，溶于水。水溶液呈中性。甲酸钙的溶解度随温度升高变化不大，在0℃时16g/100g水，100℃时18.4g/100g水。比重：2.023(20℃)，堆密度900-1000g/L。加热分解温度＞400℃。

所述硅铝质材料优选主要有效成分为Al₂O₃ 14～35质量％，SiO₂ 48～62质量％。例如优选SiO₂含量在50-55质量％、Al₂O₃含量在20-35质量％。所述硅铝质材料可以是选自地开石、煤矸石、矾石、粉煤灰中的一种或两种以上，例如优选为I级或II级粉煤灰。所述硅铝质材料可以具有通常在低掺量高性能水泥阻锈剂中使用时的比表面积，本领域技术人员可以根据需要适宜选择。所述硅铝质材料的作用在于节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；增强混凝土的可泵性；减少了混凝土的徐变；减少水化热、热能膨胀性；提高混凝土抗渗能力和耐久能力。

优选地，本发明提供下述低掺量高性能水泥阻锈剂。

一种低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，以干燥质量计，该低掺量高性能水泥阻锈剂包含：

单氟磷酸钠 4-20质量％，以及

甲酸钙 2-6质量％；

硅铝质材料余量。

实施例

如无特殊提及，下述实施例中的“％”为“质量％”。

实施例1：

制备低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，按照以下组分含量备料：

单氟磷酸钠：4％；

甲酸钙：2％；

硅铝质材料：94％：(硅铝质材料为粉煤灰，比表面积279m2/kg)。

掺加占水泥重量5％的低掺量高性能水泥阻锈剂，无钢筋锈蚀。

将上述材料按比例混合至均匀，即得到成品。

实施例2：

单氟磷酸钠：20％；

甲酸钙：6％；

硅铝质材料：74％；(硅铝质材料为煤矸石，比表面积298m2/kg)。

将上述材料按比例混合至均匀，即得到成品。

Claims

单氟磷酸钠 4-20质量％，以及

甲酸钙 2-6质量％；

硅铝质材料余量。

2.根据权利要求1所述的低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，所述单氟磷酸钠为氟化钠和六偏磷酸钠熔融反应制得。

3.根据权利要求1所述的低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，所述单氟磷酸钠为纯度大于99％的售工业级制剂。

4.根据权利要求1所述的低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，所述单氟磷酸钠为白色粉末。

5.根据权利要求1所述的低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，所述硅铝质材料的主要有效成分为Al₂O₃14～35质量％，SiO₂48～62质量％。

6.根据权利要求1所述的低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，所述硅铝质材料中，SiO₂含量在50-55质量％、Al₂O₃含量在20-35质量％。

7.根据权利要求4所述的低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，所述硅铝质材料是选自地开石、煤矸石、矾石、粉煤灰中的一种或两种以上。

8.根据权利要求5所述的低掺量高性能水泥阻锈剂，其中，所述甲酸钙为市售工业级粉末原料。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的低掺量高性能水泥阻锈剂的制备方法，其中，将所述各组分按所述量以任何顺序混合，并充分搅拌均匀，即得低掺量高性能水泥阻锈剂。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，各组分的混合方式为干混。

单氟磷酸钠 4-20质量％，

甲酸钙 2-6质量％，

硅铝质材料余量。