CN103058548B - 一种钢筋混凝土阻锈剂及其使用方法 - Google Patents

一种钢筋混凝土阻锈剂及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钢筋混凝土阻锈剂，所述阻锈剂由如下三种组分组成：CuO和Ca(NO2)2的混合物、氨基醇、脂肪酸脂；所述CuO和Ca(NO2)2的混合物中CuO和Ca(NO2)2的摩尔比为2:1；所述CuO和Ca(NO2)2的混合物的使用量为钢筋混凝土总量的0.1～1.5%；所述氨基醇的使用量为钢筋混凝土总量的0.1～3%；所述脂肪酸脂的使用量为钢筋混凝土总量的0.1～2.5%。本发明还公开了一种钢筋混凝土阻锈剂的使用方法。本发明提供的阻锈剂采用三种不同的组分，防锈与修复性能好，经济适用、对环境友好。

Description

一种钢筋混凝土阻锈剂及其使用方法
技术领域
本发明属于钢筋混凝土添加剂领域，具体地，涉及一种钢筋混凝土阻锈剂及其使用方法。
背景技术
作为一种结构材料，钢筋混凝土被广泛应用在道路、桥梁、隧道及堤坝等结构中。随着时间发展，加上环境的影响，如阳光、雨水、空气质量状况等，导致钢筋锈蚀，进而给钢筋混凝土结构安全性造成严重威胁。一般情况下，钢筋混凝土的高碱性孔溶液使钢筋表面生成一层致密的、具有良好耐蚀性的钝化膜。但当侵蚀性介质（如氯离子和二氧化碳）进入到钢筋/混凝土界面时，引起钢筋周围孔溶液组成及性质变化，破坏了钢筋表面的钝化膜，导致钢筋锈蚀。由于铁锈体积比铁本身大2-4倍，产生的膨胀力高达30MPa，导致混凝土沿着锈蚀的钢筋形成裂缝和剥落，最终使钢筋混凝土结构丧失其应有的承载能力，造成破坏。
据调查，英国有关部门统计了271混凝土结构劣化破坏事件，发现钢筋锈蚀占全部破坏事例的55%。因此，非常有必要对钢筋混凝土采取防腐措施。迄今为止，对于新建的钢筋混凝土结构，已有高性能混凝土、使用环氧涂层钢筋与耐蚀钢筋的特种钢材、混凝土外涂层以及钢筋钢筋混凝土阻锈剂等防腐蚀性技术措施。然而对于应经使用或内部钢筋已经锈蚀的钢筋混凝土结构采用高性能钢筋或特种钢筋不现实，混凝土涂层技术只能保证外部有害物质远离钢筋，但无法去除。因而钢筋钢筋混凝土阻锈剂是对新建或已完工钢筋混凝土结构保护或修复的主要技术措施和手段。
目前已经形成了无机钢筋混凝土阻锈剂、有机钢筋混凝土阻锈剂及复合钢筋混凝土阻锈剂三种主要形式的钢筋混凝土阻锈剂产品和技术。其中无机钢筋混凝土阻锈剂有较好的阻锈能力，但无法渗透扩散，修复能力较差；有机钢筋混凝土阻锈剂无毒环保，且有一定的渗透修复能力，但对较高浓度的氯离子抑制作用不佳。复合钢筋混凝土阻锈剂产品和技术性能最好，但成本较高。除此之外，难以实现综合性能均佳的目标，且一直被国外研究和应用，国内鲜有相关的研究和技术。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种钢筋混凝土阻锈剂，所述阻锈剂采用三种不同的组分，防锈与修复性能好，经济适用、对环境友好。同时，本发明还提供所述钢筋混凝土阻锈剂的使用方法。
为了达到上述目的，本发明提出了一种钢筋混凝土阻锈剂，所述阻锈剂由如下三种组分组成：
CuO和Ca(NO2)2的混合物、氨基醇、脂肪酸脂；
所述CuO和Ca(NO2)2的混合物中CuO和Ca(NO2)2的摩尔比为2:1；
所述CuO和Ca(NO2)2的混合物的使用量为钢筋混凝土总量的0.1～1.5%；
所述氨基醇的使用量为钢筋混凝土总量的0.1～3%；
所述脂肪酸脂的使用量为钢筋混凝土总量的0.1～2.5%。
进一步优选地，所述氨基醇选自如下物质中的一种或多种：三羟甲基氨基甲烷、二乙基氨基乙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
进一步优选地，所述脂肪酸脂选自如下物质中的一种或多种：甘油单油酸酯、丙二醇脂肪酸酯、丙二醇单油酸酯、异辛酸脂肪酸酯、硬脂酸异辛酯。
同时，本发明还提供所述钢筋混凝土阻锈剂的使用方法，所述方法包括如下步骤：
A、将摩尔比为2:1、占钢筋混凝土总量0.1～1.5%的CuO和Ca(NO2)2加入钢筋混凝土中，搅拌3～5min；
B、加入占钢筋混凝土总量0.1～3%的氨基醇，搅拌3～10min；
C、加入占钢筋混凝土总量0.1～2.5%的脂肪酸，搅拌1～3min。
本发明的有益效果在于：
对于现阶段采用的钢筋混凝土阻锈剂：无机钢筋混凝土阻锈剂的主要成分为亚硝酸盐，以亚硝酸钙为主，亚硝酸钙的阻锈效果优于硼酸盐、钼酸盐和磷酸盐等无机阻锈剂，但由于亚硝酸钙对人体的健康有害及对环境的污染，已逐渐被弃用；有机钢筋混凝土阻锈剂无毒环保，且有一定的渗透修复能力，但对较高浓度的氯离子抑制作用不佳；复合钢筋混凝土阻锈剂产品和技术性能最好，但成本较高，不利于规模化生产。
本专利中，发明人创造性的提供了一种钢筋混凝土阻锈剂，所述阻锈剂由三种组分组成，发挥着隔离、抑制与预防等三种作用，CuO与Ca(NO2)2能够有效地在钢筋表面形成钝化膜，有效隔离氯离子等污染物与钢筋的接触；氨基醇在钢筋混凝土内高效发挥抑制氯离子的作用；脂肪酸酯在钢筋混凝土微孔内生成隔膜，能够有效地防止外界水或污染粒子浸入钢筋混凝土；本发明的阻锈剂环保，无污染，CuO可有效地固定Ca(NO2)2，防止Ca(NO2)2外泄，从而有效避免传统无机混凝土阻锈剂中亚硝酸钙对人体及环境的损害，且其他两种组元均无毒无污染；本发明的阻锈剂的各组元均是常见的化学组分，生产和使用成本低；本发明的阻锈剂均有补充和提高钢筋混凝土强度与修复的特点，CuO与Ca(NO2)2在混凝土中与水作用后，不仅在钢筋表面生成钝化膜，修复钢筋锈蚀，并且生成水合化物钝化膜的结构稳定，强度大；本发明的阻锈剂，使用简单方便，可直接与混凝土拌和。
具体实施方式
下面将结合具体实施实例对本发明所提供的一种钢筋混凝土阻锈剂的使用方法进行一步说明。
实施例1
将CuO与Ca(NO2)2按2:1的摩尔比混合，所述CuO与Ca(NO2)2混合物重量为水泥含量的0.5%，将CuO与Ca(NO2)2混合物加入水泥混凝土，搅拌3mi n；将0.4%水泥含量的二乙基氨基乙醇加入，继续搅拌4min；最后将0.1%水泥含量的甘油单油酸酯加入，搅拌2min。
实施例2
将CuO与Ca(NO2)2按2:1的摩尔比混合，所述CuO与Ca(NO2)2混合物重量为水泥含量的0.8%，将CuO与Ca(NO2)2混合物加入水泥混凝土，搅拌4min；将0.2%水泥含量的2-氨基-2-甲基-1-丙醇加入，继续搅拌5min；最后将0.1%水泥含量的异辛酸脂肪酸酯加入，搅拌1min。
实施例3
将CuO与Ca(NO2)2按2:1的摩尔比混合，所述CuO与Ca(NO2)2混合物重量为水泥含量的0.3%，将CuO与Ca(NO2)2混合物加入水泥混凝土，搅拌3min；将0.2%水泥含量的三（羟甲基）氨基甲加入，继续搅拌5min；最后将0.9%水泥含量的丙二醇脂肪酸酯加入，搅拌6min。
需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在本发明的上述指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种钢筋混凝土阻锈剂的使用方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
A、将CuO和Ca(NO2)2的混合物加入钢筋混凝土中，搅拌3～5min；
所述CuO和Ca(NO2)2的混合物中CuO和Ca(NO2)2的摩尔比为2:1；
所述CuO和Ca(NO2)2的混合物的使用量为钢筋混凝土质量总量的0.1～1.5％；
B、加入占钢筋混凝土质量总量0.1～3％的氨基醇，搅拌3～10min；
C、加入占钢筋混凝土质量总量0.1～2.5％的脂肪酸脂，搅拌1～3min。
2.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土阻锈剂的使用方法，其特征在于，
所述氨基醇选自如下物质中的一种或多种：三羟甲基氨基甲烷、二乙基氨基乙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
3.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土阻锈剂的使用方法，其特征在于，
所述脂肪酸脂选自如下物质中的一种或多种：甘油单油酸酯、丙二醇脂肪酸酯、丙二醇单油酸酯、异辛酸脂肪酸酯、硬脂酸异辛酯。
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