CN104478286A - 一种复合型混凝土防腐阻锈剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合型混凝土防腐阻锈剂，它包括如下重量份的组分：聚羧酸减水剂 15～30份；十二烷基磺酸钠 3～12份；N-二甲基乙醇胺 15.7～20.6份；钼酸钠 1～5份；水 50～60份。本发明的复合型混凝土防腐阻锈剂可堵塞混凝土内的毛细孔，提高混凝土的抗氯离子渗透性能,能显著缓解氯离子对钢筋钝化膜的破化，增强混凝土耐硫酸盐腐蚀的能力，具有优异的阻锈性能，修复性能好，可以提升混凝土的耐久性能及混凝土综合抗腐蚀的能力，显著提高建筑物耐久性。

Description

一种复合型混凝土防腐阻锈剂

技术领域

    本发明涉及一种复合型混凝土防腐阻锈剂。

背景技术

混凝土应用于大型工程建设已有150多年的历史。纵观混凝土技术的发展进程，可以看出，混凝土技术的发展途径主要遵循了复合化、高强化、高性能化三大技术路线。在混凝土技术发展初期，人们把主要精力集中在如何提高混凝土的强度方面，并且以混凝土抗压强度的高低来代表其性能的优劣。随着科学技术的不断进步，混凝土强度不断得以提高，混凝土脆性也在不断增大，因混凝土产生劣化破坏造成结构整体崩塌的事故在各地接连发生，一些重要的建筑物如桥梁、高层建筑、水工建筑、海工建筑等对混凝土的耐久性要求甚至不亚于对混凝土强度和其它性能的要求。

钢筋锈蚀是混凝土结构的第一破坏因素。钢筋锈蚀通常表现在混凝土表面沿受力钢筋方向出现裂缝，并带有锈斑。这种裂缝表明，膨胀的铁锈足以使混凝土开裂。钢筋锈蚀不仅能削弱其截面面积，使构件承载能力下降，还会降低钢筋与混凝土的握裹力，影响两者共同工作的性能。同时，由于钢筋锈蚀后体积膨胀，造成混凝土保护层破裂，甚至脱落，从而降低了结构的受力性能和耐久性能。因此，如何防止或减缓钢筋锈蚀对一个工程的安全性和使用寿命有着重大的意义。首先，我们要认识混凝土中钢筋锈蚀的原因，总体来说，混凝土中钢筋锈蚀的原因有以下五个:1.混凝土碳化造成钢筋锈蚀：正常情况下，空气中的二氧化碳气体在混凝土表面逐渐被氢氧化钙吸收，形成碳酸钙，这种现象称为混凝土碳化，碳化的速度除与二氧化碳的浓度有关外，还取决于相对湿度及混凝土的密实度等。一般状态下，由于水泥的水化作用，混凝土内的pH值为12～13，在此环境下，钢筋周围形成一种保护膜，即钝化膜，可保护钢筋不被锈蚀；当pH值小于9时，该钝化膜即遭破坏。只有在混凝土内碱度降低，也就是说碳化深度达到或超过钢筋保护层时，钢筋表面的钝化膜被破坏，钢筋才开始锈蚀。2.混凝土振捣不密实或存在裂缝造成钢筋锈蚀：混凝土水灰比过大，水泥用量过少，混凝土振捣不密实及养护不到位，在混凝土浇筑过程中产生露筋、蜂窝、麻面等，会使混凝土孔隙过大或存在裂缝，使空气中的水和二氧化碳气体侵入，引起钢筋锈蚀。3.混凝土内掺加氯盐造成钢筋锈蚀：氯盐在提高混凝土的早期强度和防冻方面是很有效的，但如果掺量过多，过量的氯离子会破坏钢筋表面的钝化膜，从而导致钢筋锈蚀。故规范规定一般混凝土结构中氯盐掺量不得超过水泥重量的l％。4.侵蚀性气体的侵入造成钢筋锈蚀：当空气中含有工业废气，如氯化氢和氯等酸性气体，将同样被混凝土吸收而与氢氧化钙结合，造成混凝土碱度迅速下降，使钢筋遭受锈蚀。5.与环境湿度密切相关：在十分潮湿的环境中，即相对湿度接近100％时，混凝土孔隙中充满水分，二氧化碳气体不容易透入，难以造成钢筋锈蚀。当相对湿度低于60％时，在钢筋表面难以形成水膜，钢筋几乎不生锈。而当空气相对湿度在80％左右时，有利于碳化作用，混凝土中钢筋就容易被锈蚀。钢筋阻锈剂是对钢筋起作用的化学物质，其较小的剂量就能达到阻止或减缓钢筋锈蚀的目的。一些矿物掺合料(如硅灰) 等虽然也能提高对钢筋的保护能力，但不属于钢筋阻锈剂范畴。

前苏联、日本和美国是最早使用钢筋阻锈剂的国家。日本于1973年首次在大型工程中使用钢筋组锈剂，主要目的是防止海洋环境中的氯盐对钢筋的腐蚀。20世纪70年代初，美国大量推荐和使用环氧树脂涂层钢筋，但由于这些工艺的经济指标和环保指标均不能令人满意，经过大量和长期的试验测试后美国于70年代末期开始使用钢筋阻锈剂，80年代中后期得到应用推广。早期的钢筋阻锈剂产品主要包括各种亚硝酸盐、铬酸盐和苯甲酸钠等。但这些阻锈剂对混凝土的凝结时间、早起强度和后期强度都有不同程度的负面影响。美国Grace公司自70年代中期对于亚硝酸盐钙进行大量的研究表明，亚硝酸钙的阻锈效果优于硼酸盐、铝酸盐和磷酸盐等无机阻锈剂，而且对混凝土没有明显的负面影响和引发碱集料反应的可能性，使其作为主流阻锈剂产品在美国和日本得到广泛的使用。

我国钢筋锈蚀现象也很普遍, 有调查表明, 使用7～25a的某海港码头, 有89%出现了钢筋腐蚀问题。连云港某码头使用不到3a、湛江某码头使用不到4a、宁波某码头使用不到10a, 均出现梁架顺筋开裂, 并着手修补的事例。深圳某些民用建筑, 因使用海沙,几年内即发生钢筋腐蚀破坏。腐蚀环境中的工业建筑,钢筋腐蚀现象更为普遍突出。修补、加固的花费巨大,停工停产的间接损失更难以估计。此外, 我国北方地区仍然运用撒盐化冰雪的方法, 仅北京市每年冬天至少撒400～600 t的氯盐, 主要集中在立交桥和主干道上, 目前这些部位的混凝土已出现钢筋锈蚀破坏, 并开始进行修补。现有传统方法采用抗硫酸盐水泥，或在混凝土中掺入一定量的矿物质掺合料。然而抗硫酸盐水泥供应有限，且价格昂贵。更为重要的是抗硫酸盐水泥对于防止氯盐引起钢筋锈蚀能力差，从而严重影响侵蚀地区钢筋混凝土结构耐久性。而掺入矿物质掺合料的方法，可以改善水泥水化密实性能，减少盐类腐蚀应力，但当腐蚀环境为中等腐蚀或强腐蚀时，仅靠此种方法并不能取得很好的防腐蚀效果。海水海砂建材资源化趋势越来越明显，但海水海砂中的氯化物以及硫酸盐等会加快混凝土中钢筋锈蚀，严重影响混凝土耐久性，制约了海水海砂在混凝土中的应用。迄今为止，研究者所提出的保护钢筋的方法有：改善混凝土本身的结构、固化氯离子、电化学防护、使用环氧涂层钢筋、添加阻锈剂等，但海水海砂混凝土中氯离子浓度高，仅靠传统方法不能长期稳定的保护钢筋不受氯离子侵蚀，通过采用高效阻锈剂、多种技术措施协同作用降低海水海砂混凝土中的钢筋锈蚀速率是重要途径之一。

传统阻锈剂可以分为阳极型和阴极型。应用广泛的亚硝酸盐是阳极型阻锈剂，这类阻锈剂对人体和环境有较大毒害，当用量不足时会加速钢筋锈蚀，存在很大的使用风险，目前许多发达国家已禁止使用。阴极型阻锈剂如：磷酸盐、碳酸盐、脂肪酸酯等，这类阻锈剂的用量往往较大，使混凝土成本提高，不便推广。因此，近年来各国一直致力于开发高效无毒的新型阻锈剂，以MCI（migrating corrosion inhibitor）为代表的复合型阻锈剂得到很大发展。美国Cortec 公司研制的迁移性阻锈剂MCI为复合型阻锈剂，这类阻锈剂具有在混凝土的孔隙中通过气相和液相扩散到钢筋表面形成吸附膜从而产生阻锈作用的特点。经过多年的研究和工程应用实践，欧洲标准化委员会确认使用MCI是一种有效的腐蚀控制方法。我国用于水处理的阻锈剂种类很多，如铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、季铵盐等，近年来，国内研究者也对复合型阻锈剂开展了一些研究和应用。开展复合型阻锈剂组成、结构与性能的相关研究，设计制备出高效可靠的复合型阻锈剂，对于延长海水海砂混凝土结构的使用寿命具有重要意义。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种复合型混凝土防腐阻锈剂。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述复合型混凝土防腐阻锈剂包括如下重量份的组分：

聚羧酸减水剂 15～30份

十二烷基磺酸钠 3～12份

N-二甲基乙醇胺 15.7～20.6份

钼酸钠 1～5份

水 50～60份。

优选地，所述复合型混凝土防腐阻锈剂包括如下重量份的组分：

聚羧酸减水剂 20份

十二烷基磺酸钠 5份

N-二甲基乙醇胺 18份

钼酸钠 3份

水 54份。

下面对本发明作进一步说明：

聚羧酸减水剂：高性能减水剂，聚酯型或聚醚型结构，可以有效减少混凝土水泥用量和混凝土收缩。

十二烷基磺酸钠：分子式C₁₂H₂₅NaO₃S，白色或浅黄色结晶或粉末，易溶于热水，溶于热乙醇，不溶于石油醚。

N-二甲基乙醇胺：分子式C₄H₁₁NO，无色易挥发液体，有氨味。

钼酸钠：分子式Na₂MoO₄，白色菱形结晶体。可通过钼精矿氧化焙烧生成三氧化钼，用液碱浸取生成钼酸钠溶液，后经抽滤、浓缩、冷却、离心、干燥后可制得。用作金属缓蚀剂，钼酸盐属阳极氧化膜型缓蚀剂，在阳极铁上形成亚铁-高铁-钼氧化物钝化膜而起缓蚀作用。

相较于传统的混凝土阻锈剂，本发明复合型混凝土防腐阻锈剂的创新之处在于在传统的阻锈剂钼酸盐中加入了聚羧酸减水剂、十二烷基磺酸钠和N-二甲基乙醇胺，使阻锈剂的性能更好。通过这些成分的相互作用并在一定配比的基础上制成了高效的复合型混凝土防腐阻锈剂，其制备方法为按一定比例称取十二烷基磺酸钠等成分，然后再加入水搅拌均匀后即可。其中，使用聚羧酸减水剂可改善新拌混凝土的工作性能，改善施工条件，提高施工效率，提高硬化混凝土的物理力学性能和耐久性，同时减少混凝土收缩。而减水剂的品种和掺量及减水剂与早强剂复合使用后对混凝土工作性和耐久性的影响则是决定混凝土阻锈剂质量的关键因素。二甲基乙醇胺是一种早强效果明显，后期也有一定增强作用的特点的最常用的有机物类早强成分。二甲基乙醇胺分子中 N 原子上的未共用电子对，很容易与金属离子形成共价键，发生络合， 生成的络合物易溶于水，会在水泥颗粒的表面生成可溶区点，使之溶解速率提高而与石膏的反应亦随之加快，硫铝酸钙生成量增多，这样会在水泥浆硬化之前，基本上完成体积膨胀，因而对硬化后水泥石的致密性和早期强度的提高极为有利。由于络合物的生成，也使液相中 Ca（OH）2 介稳过饱和度提高，会更加有效地阻止 C3A 水化初期形成疏松结晶结构物的趋势，从而提高水泥石的致密性和强度。由于硫铝酸钙生成量增多，消耗了 C3A 也就减少了 C3A 水化物的数量，因而，C3A 水化物由非晶型向晶型转化对强度产生的不利作用（即结晶内应力）将大大减弱，所以对中后期强度有利。此外，二甲基乙醇胺对 C2S，C3S 早期水化过程则有一定的抑制作用这对后期水化物的生成有利，保证了混凝土后期强度的提高。十二烷基磺酸钠属阴离子表面活性剂，具有优异的渗透、洗涤、润湿、去污和乳化作用。此种阻锈剂可堵塞混凝土内的毛细孔，提高混凝土的抗氯离子渗透性能,能显著缓解氯离子对钢筋钝化膜的破化，增强混凝土耐硫酸盐腐蚀的能力，具有优异的阻锈性能，修复性能好，可以提升混凝土的耐久性能及混凝土综合抗腐蚀的能力，显著提高建筑物耐久性。

本发明所述复合型混凝土防腐阻锈剂的研制如下：

    传统阻锈剂可以分为阳极型和阴极型。应用广泛的亚硝酸盐是阳极型阻锈剂，这类阻锈剂对人体和环境有较大毒害，当用量不足时会加速钢筋锈蚀，存在很大的使用风险，目前许多发达国家已禁止使用。阴极型阻锈剂如：磷酸盐、碳酸盐、脂肪酸酯等，这类阻锈剂的用量往往较大，使混凝土成本提高，不便推广。因此，近年来各国一直致力于开发高效无毒的新型阻锈剂，以MCI（migrating corrosion inhibitor）为代表的复合型阻锈剂得到很大发展。美国Cortec 公司研制的迁移性阻锈剂MCI 为复合型阻锈剂，这类阻锈剂具有在混凝土的孔隙中通过气相和液相扩散到钢筋表面形成吸附膜从而产生阻锈作用的特点。经过多年的研究和工程应用实践，欧洲标准化委员会确认使用MCI是一种有效的腐蚀控制方法。我国用于水处理的阻锈剂种类很多，如铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、季铵盐等，近年来，国内研究者也对复合型阻锈剂开展了一些研究和应用。中冶集团建筑研究总院开发出了YJ-504 复合型阻锈剂，应用于首钢京唐钢铁厂工程，阻锈效果经检测完全满足相关标准要求。同济大学王胜先等研究了新型阻锈剂—二乙烯三胺-硫脲缩合物（DETA-TU）对钢筋混凝土的阻锈作用，研究表明DETA-TU 既能阻塞水泥水化产物中的微毛细管，提高混凝土的孔隙电阻，又能依靠分子中的吸附基团吸附到钢筋表面，形成一层具有阻隔作用的吸附膜，从两方面对钢筋起到保护作用。开展复合型阻锈剂组成、结构与性能的相关研究，设计制备出高效可靠的复合型阻锈剂，对混凝土结构的使用寿命具有重要意义。相较于现有的这些阻锈剂，本文中的阻锈剂有更好的阻锈性能，协同缓蚀作用，可减少混凝土收缩的同时并保证混凝土的强度，能显著提高混凝土的密实性、抗渗性、抗冻性，降低氯离子渗透性等优势。

本发明所述复合型混凝土防腐阻锈剂的阻锈机理如下：

在钢筋表面所产生的电化学反应中存在阳极区和阴极区。阳极型阻锈剂主要作用是提高钝化膜抵抗cl-的渗透性，从而达到钢筋不被修饰的目的，这类物质一般都有氧化性能，如亚硝酸盐、铬酸盐、硼酸盐、氯化亚锡、苯甲酸钠等。阴极型钢筋锈蚀剂主要作用于阴极区。其主要作用机理是这类物质大都是表面活性物质，它们选择性吸附在阴极区，形成吸附膜，从而组织或减缓电化学反应的阴极过程。也有阻止或减缓电化学反应的阴极过程。也有一些无机盐类阻锈剂可座右铭于阴极区，它们可在阴极区生成难溶于水的物质覆盖住阴极区而抑制腐蚀的发生，但掺量较大而效果不如表面活性剂类阴极阻锈剂。而混凝土复合阻锈剂复合型混凝土防腐阻锈剂对阴极、阳极反应均有抑制作用，它的作用是提高了阴、阳极间的电阻，使电化学反应受到抑制，使阴、阳极腐蚀作用减缓甚至终止。阻锈剂的作用实质在于阻止阴极过程、阳极过程或增大阴、阳极之间阻力，其实际功能不是阻止环境中有害离子进入混凝土中，而是当有害离子不可避免的进入混凝土内部之后，由于钢筋阻锈剂的存在，使有害离子丧失侵害能力，抑制和延缓钢筋腐蚀的电化学过程，从而到达延长混凝土使用寿命的目的。

其工作原理为通过添加防水剂和减水剂增加混凝土的密实性，提高混凝土抵抗不良水质的侵入。通过添加高性能引气剂提高混凝土的抗冻融性和耐久性；通过复合阻锈防腐蚀剂获得不良水质侵入后的正面对钢筋及混凝土防护。该防腐剂能够有效提高混凝土抗硫酸盐侵蚀的性能，其作用机理，不是通过单纯在普通硅酸盐水泥中加入矿物质掺和料，而是可降低侵入混凝土中SO42-离子浓度，并细化毛细孔的孔径，抑制氢氧化钙从水泥石中析出的速度，达到延缓石膏和钙矾石晶体的生成，起到抑制其膨胀破坏的作用，进而起到延缓混凝土硫酸盐侵蚀破坏的速度。能够有效阻止钙矾石结晶膨胀破坏、石膏结晶膨胀破坏、镁盐结晶破坏、碳硫硅钙石结晶破坏，从而提高混凝土结构耐久性。复合型混凝土阻锈剂的阻锈成分可以在钢筋表面形成一层分子化学保护膜，对已经发生锈蚀或未发生锈蚀的钢筋混凝土结构进行保护，阻止因氯离子、碳化或杂散电流等各种原因造成的钢筋锈蚀。

本发明的复合型混凝土防腐阻锈剂可堵塞混凝土内的毛细孔，提高混凝土的抗氯离子渗透性能,能显著缓解氯离子对钢筋钝化膜的破化，增强混凝土耐硫酸盐腐蚀的能力，具有优异的阻锈性能，修复性能好，可以提升混凝土的耐久性能及混凝土综合抗腐蚀的能力，显著提高建筑物耐久性。

具体实施方式

实施例1

所述复合型混凝土防腐阻锈剂包括如下组分：

聚羧酸减水剂 2kg

十二烷基磺酸钠 0.5kg

N-二甲基乙醇胺 1.8kg

钼酸钠 0.3kg

水 5.4kg。

对实施例1所述复合型混凝土防腐阻锈剂的性能试验和分析如下：

水泥：唐山冀东水泥厂生产的盾石牌P·O 42.5R 级水泥, 其密度为2.88g/cm³；比表面积为388m²/kg；标准稠度需水量比为28.0%；凝结时间：初凝为203min，终凝为288min；3d、7d和28d的抗压强度分别为26.3MPa、35.1MPa、52.9MPa。矿渣粉：首钢S95磨细矿渣粉, 其比表面积为446m²/kg；密度为2.85g/cm³；流动度比为96%；7d和28d的活性指数分别为81%和96%。粉煤灰: 北京石景山电厂II级粉煤灰, 其密度为2.1g/cm³；45μm筛余10.5%；需水量比105%；28d活性指数26.4%；含水率0.2%。碎石: 唐山滦县碎石, 粒径5~25 mm连续级配, 其筛孔尺寸大于或等于26.5mm时累计筛余为0，筛孔尺寸小于或等于2.36mm时累计筛余100%，碎石含泥量为0.2%；泥块含量为0；压碎指标值为10%；吸水率为0.75%；表观密度和堆积密度为2710kg/m³和1380kg/m³；坚固性2.0%；针片状含量3.0%。砂: 唐山滦南水洗砂, 其含泥量为0.6%；泥块含量为0.5%；表观密度和堆积密度为2610kg/m³和1620kg/m³；坚固性1.6%；细度模数2.92。外加剂: 本文的复合型混凝土防腐阻锈剂, 掺量4.7%, 为红棕色液体，其含固量为30%；密度为1.18g/mL；PH为7.9；碱含量为0.41%；氯离子含量0.025%。AMCI-C阻锈剂复合型防腐阻锈剂( 减水剂为PNS系减水剂) , 掺量为4%。拌合用水：饮用水。

试验方法：

新拌混凝土性能参照GB/T 50080—2002 《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》； 混凝土抗压强度参照GB/T 50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》；混凝土冻融循环参照GBJ 82—85《普通混凝土长期性能和耐久性试验方法》中的“快冻法”进行；混凝土动弹性模量参照GBJ 82—85《普通混凝土长期性能和耐久性试验方法》； 氯离子扩散系数参照CCES 01—2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》中NEL 法；混凝土复合阻锈剂复合型防腐阻锈性能参照YB/T 9231—98《钢筋阻锈剂使用技术规程》。

混凝土试验配合比及性能检测：

按照工程设计要求,混凝土为强度等级C35 的抗冻、防腐高性能混凝土。混凝土配合比采用粉煤灰和矿渣粉双掺技术,一方面可以利用不同胶凝材料粉体粒度的差异, 实现胶凝材料体系的更密实堆积; 另一方面可以利用活性混合材的“二次反应”, 生成更为密实的水化产物, 提高混凝土的密实性。利用粉煤灰和矿渣粉双掺技术, 试验对添加AMCI- C、混凝土复合阻锈剂两种复合型防腐阻锈剂配制的混凝土进行了冻融循环和氯离子扩散对比试验。同时也对添加传统阻锈剂复合型防腐阻锈剂而不采用双掺技术的混凝土进行了氯离子扩散试验, 具体配合比和混凝土拌合物性能及混凝土强度试验结果如下所示：

试验1

水胶比：0.371、 水泥：412kg/m³；砂子：798kg/m³；石子：1015kg/m³；外加剂：AMCI-C16.48；水：153kg/m³。

坍落度：初始为180mm,1h为135mm；含气量为4.6%；3d、7d、28d、56d抗压强度分别为21.9MPa、42.5MPa、50.8MPa、56.2MPa。

试验2

水胶比：0.371、 水泥：252kg/m³；砂子：798kg/m³；石子：1015kg/m³；矿渣粉：80kg/m³；粉煤灰：80kg/m³；外加剂：AMCI-C16.48；水：153kg/m³。

坍落度：初始为210mm,1h为175mm；含气量为5.0%；3d、7d、28d、56d抗压强度分别为16.3MPa、36.8MPa、50.9MPa、55.3MPa。

试验3

水胶比：0.371、 水泥：252kg/m³；砂子：798kg/m³；石子：1015kg/m³；矿渣粉：80kg/m³；粉煤灰：80kg/m³；外加剂：YJ-504 19.36；水：153kg/m³。

坍落度：初始为225mm,1h为195mm；含气量为4.8%；3d、7d、28d、56d抗压强度分别为21.0MPa、35.5MPa、53.9MPa、57.2MPa。

从试验结果可知与不采用双掺的混凝土拌合物相比, 双掺的混凝土拌合物的初始坍落度和经时坍落度都较大；与不采用双掺的混凝土相比，双掺的混凝土早期( 3、7 d) 抗压强度较低, 而后期抗压强度( 28、56 d) 基本持平。

冻融循环试验采用质量损失率和相对动弹性模量两个指标衡量混凝土抗冻性能, 添加传统阻锈剂的混凝土300 次冻融循环后的相对动弹性模量为71.2%,质量损失率为0.95%， 而添加混凝土复合阻锈剂的混凝土300 次冻融循环后的相对动弹性模量为95.1%,质量损失率为0.26%。 由此可见, 添加混凝土复合阻锈剂的混凝土的抗冻性能更为优异。分析原因, 其中之一, 混凝土复合阻锈剂中含有的聚羧酸系减水剂比传统阻锈剂中含有的NFS 系减水剂具有更强的分散效果, 在其他条件相同情况下, 使混凝土内部毛细孔更为细化,混凝土内部毛细孔溶液的冰点更低, 从而提高混凝土的抗冻性能。通过氯离子扩散试验可知添加传统阻锈剂而不采用双掺技术配制的混凝土氯离子扩散系数为3.482×10^-12m²/s, 而添加传统阻锈剂并采用双掺技术配制的混凝土氯离子扩散系数为2.666×10^-12m²/s, 由此可以看出, 在其他条件相同的情况下, 采用双掺技术有利于提高混凝土抗氯离子扩散能力； 添加混凝土复合阻锈剂并采用双掺技术配制的混凝土氯离子扩散系数为2.104×10^-12m²/s, 由此可以看出, 在其他条件相同的情况下, 添加混凝土复合阻锈剂配制的混凝土表现出更为优异的抗氯离子扩散能力。

复合型混凝土阻锈剂阻锈性能试验：复合型混凝土防腐阻锈剂阻锈性能试验：依据YB/T 9231—98《钢筋阻锈剂使用技术规程》,分别采用盐水浸渍试验、砂浆干湿循环试验、电化学加速试验方法,评估复合型混凝土防腐阻锈剂的阻锈效果, 盐水浸渍试验结果是7d电位-160mV,钢筋棒表面无锈；电化学加速试验结果是168h加速腐蚀电流58μA；砂浆干湿循环试验结果是无锈，对比组明显锈蚀。

复合型混凝土防腐阻锈剂中的阻锈成分属混合型, 对腐蚀过程的阴极反应、阳极反应均具有显著的极化作用,能大幅提高钢筋的点蚀电位, 因而能大幅度提高钢筋脱钝的临界氯离子浓度。

效果

通过复合型混凝土阻锈剂性能试验数据分析，可得知复合型混凝土阻锈剂有如下优点：

（1）复合型混凝土阻锈剂具有显著的抗硫酸盐腐蚀效果，一方面得益于其具有减水增强效果，更重要的是该产品中含有抑制硫酸盐腐蚀的组分，能够吸收侵入的SO42-离子，降低侵入混凝土中的SO42-离子浓度，并能够堵塞细化毛细孔的孔径，抑制氢氧化钙从水泥石中析出的速度，达到延缓石膏和钙矾石晶体的生成，有效阻止钙矾石结晶膨胀破坏、石膏结晶膨胀破坏、碳硫硅钙石结晶破坏，起到延缓混凝土硫酸盐侵蚀破坏的速度，提高混凝土结构耐久性。

（2）复合型混凝土防腐阻锈剂并采用矿粉和粉煤灰双掺技术配制的高性能混凝土表现出优异的抗氯离子扩散和抗冻融循环破坏的能力。

（3）复合型混凝土防腐阻锈剂的阻锈效果经检测完全满足相关标准规定要求。

（4）复合型混凝土防腐阻锈剂使混凝土可泵性、抗渗及防止氯离子和硫酸盐侵蚀性能大幅度提高。本品也含有高性能引气剂，掺入后可大大改善混凝土的和易性、改善和提高混凝土的物理性能、提高混凝土的抗渗、抗冻融性，更适合配制有阻锈抗腐蚀要求的地下灌注桩混凝土。

（5）复合型混凝土防腐阻锈剂适用于普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等以及粉煤灰、矿渣粉、硅灰等砼掺合料。施工前应做混凝土配合比试验，以确定最佳掺量。

（6）复合型混凝土防腐阻锈剂阻锈剂是由分散组分、阻锈组分、防腐组分以及其它功能组分经过合理匹配复合而成。分散组分为引气型高效减水剂。高效减水作用导致水泥浆体絮凝结构成为均匀的分散结构，释放出游离水，使混凝土拌合物达到规定稠度的用水量大大减少，因此硬化混凝土内部毛细孔隙减少，密实度提高，抗渗透能力显著增强。由于高效减水剂能使水泥颗粒充分湿润，水泥水化充分，水化产物分布均匀，混凝土内部结构的连续性和均匀性增强，孔径细化，缺陷减少，密实度增加，强度增强，从而使氯离子的渗透或扩散作用大大减弱，减缓了造成钢筋锈蚀的可能性。引气成分吸附到气—液界面上以后，表面自由焓降低，即降低了溶液的表面张力，使混凝土拌合物在搅拌过程中极易产生许多微小的封闭气泡，气泡直径和间隔系数大多在 200μm 以下，从而提高了水泥的保水能力，使混凝土拌合物的泌水性能大为减少。由于气泡的阻隔，使混凝土拌合物中自由水的蒸发路线变得曲折、细小、分散，因而改变了毛细管的数量和特性，也使混凝土的抗渗性显著提高。此外，由于气泡有较大的弹性变形能力，对由水结冰所产生的冰晶应力有一定的缓冲作用，因而大幅度提高了混凝土的抗冻融破坏能力，使混凝土内部结构遭受损伤的可能性显著降低，因此可以避免外界氯离子乘虚而入。

Claims (2)

1.一种复合型混凝土防腐阻锈剂，其特征在于，所述阻锈剂包括如下重量份的组分：

聚羧酸减水剂 15～30份

十二烷基磺酸钠 3～12份

N-二甲基乙醇胺 15.7～20.6份

钼酸钠 1～5份

水 50～60份。

2.如权利要求1所述的复合型混凝土防腐阻锈剂，其特征在于，所述阻锈剂包括如下重量份的组分：

聚羧酸减水剂 20份

十二烷基磺酸钠 5份

N-二甲基乙醇胺 18份

钼酸钠 3份

水 54份。