CN108017304A - 一种掺入型苯甲酸三乙醇胺脂混凝土钢筋阻锈剂 - Google Patents
一种掺入型苯甲酸三乙醇胺脂混凝土钢筋阻锈剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108017304A CN108017304A CN201711273241.3A CN201711273241A CN108017304A CN 108017304 A CN108017304 A CN 108017304A CN 201711273241 A CN201711273241 A CN 201711273241A CN 108017304 A CN108017304 A CN 108017304A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- benzoic
- concrete
- triethanolamine
- reinforcing bar
- rust
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/60—Agents for protection against chemical, physical or biological attack
- C04B2103/61—Corrosion inhibitors
Abstract
本发明公开了一种以苯甲酸三乙醇胺脂为主要成分的混凝土钢筋阻锈剂，其具体组成按重量百分比计为：苯甲酸三乙醇胺脂15~50%，磷酸盐5~15%，有机添加剂5~10%，余量为水。使用时依据阻锈剂推荐用量，将阻锈剂直接加入水中溶解混合均匀后，与水泥、砂、石等其他胶凝材料混合即可，同时按阻锈剂组成中水的比例扣减混凝土拌合时的用水量，其添加量以每立方米混凝土构建物所需的水泥质量计算。本发明的钢筋阻锈剂可有效控制或减缓混凝土中钢筋的腐蚀，大幅延长混凝土中钢筋的起始锈蚀时间。可广泛应用于沿海、海港码头、桥梁与涵洞等工业及民用新建钢筋混凝土构筑物。
Description
技术领域：
本发明涉及建筑材料领域，具体说是涉及到一种以苯甲酸三乙醇胺脂为主成分的掺入型混凝土钢筋阻锈剂。
背景技术：
国内外大量工程实践和研究表明，钢筋的锈蚀是导致混凝土结构性能过早的退化或失效的主要原因，海洋环境条件下，钢筋的锈蚀问题尤为突出。钢筋的锈蚀不仅可导致严重的经济损失，大幅增加钢筋混凝土结构的维修、维护费用，而且还关系到人身安全、资源的有效利用和环境保护等问题。据报道，在2002年美国5个产业部门腐蚀所导致的1400亿美元经济损失中,与钢筋锈蚀相关的经济损失就高达700亿美元，同时调查发现，在美国60万座钢筋混凝土桥梁中,50%以上出现了钢筋的锈蚀问题,40%的桥梁因钢筋锈蚀而使其承载能力不足，由此付出的年维修、维护费用高达500亿美元。在英国，每年约200亿英镑的费用要花费在桥梁的维修、维护上。日本在对103座沿海钢筋混凝土建筑物调查后发现,服役l2～15年的钢筋混凝土结构就发生钢筋锈蚀,使用20年以上的混凝土结构均因钢筋的腐蚀而出现不同程度的混凝土开裂现象。在我国，中国工程院2002年《中国工业与自然环境腐蚀问题调查与对策》报告显示，2002年因腐蚀造成的直接经济损失约6000亿元人民币，其中钢筋混凝土的腐蚀损失超过1000亿元。建设部相关腐蚀调查也同时表明，我国大多数钢筋混凝土结构使用25～30年后就需大修，而海港码头一般使用10年左右就因钢筋的锈蚀问题而导致混凝土结构开裂和剥落。其它相关专项腐蚀调查也表明,在我国华南地区使用7～25年的港口、码头中,约89%的钢筋混凝土结构因钢筋锈蚀而受到严重破坏，急需修复；23万座桥梁中已有近5000座因钢筋的锈蚀问题而成为危桥。目前我国正处于大规模基础工程建设和海洋大开发时期，许多沿海港口、码头、隧道和跨海大桥等交通运输基础建设工程迅猛发展。如何保证沿海基础设施处于安全使用状态，延长其使用寿命，全面提高和改善工程结构的腐蚀防护水平，进而实现钢筋混凝土结构的耐久性与服役寿命, 将直接关系到国民经济和社会的可持续发展，已成为亟待解决的技术问题。
有许多方法可用来减缓或阻止钢筋的锈蚀,其中在混凝土浇筑时添加阻锈剂，因其阻锈效果好、成本低和操作简便等特点，已成为国内外有效防止钢筋锈蚀的主要技术手段。为此，发达国家相继投入大量人力、物力开展了相关阻锈剂的研究和工程化应用工作，并制定了一系列规范和标准推荐和强制使用阻锈剂防腐技术。如上世纪70年代美国就开始研究、使用钢筋阻锈剂，并将其纳入《基本建设法案》，明确将阻锈剂作为钢筋混凝土防腐措施之一。NACE相关标准中也明确将阻锈剂确定为混凝土构筑物有效的防护技术。日本1982年制定了“钢筋混凝土阻锈剂”（JISA 6205）工业标准。欧洲标准化委员会批准的PR ENV1504-9标准中确认阻锈剂是一种有效的钢筋腐蚀控制方法。资料显示，1993年全世界约0.2亿m3混凝土使用了钢筋阻锈剂，到1998年，至少5亿 m3混凝土使用了阻锈剂，可见钢筋阻锈剂的工程应用发展之快。然而，文献调研表明, 国内外现有阻锈剂多以无机盐(如亚硝酸盐，单氟磷酸盐等)和有机醇胺类为主,其中，亚硝酸钙是应用最早、最广的一类。近年来，随着环保法规的日益严格与人们环保认识的不断提高，一些对人类健康有害和对环境可造成污染的阻锈剂，在发达国家已被禁止使用，研究开发高效, 低毒的有机阻锈剂已成为现实的迫切需求。
研究表明，富含N, O等杂原子有机化合物，因其能提供或接受电子而在钢筋表面形成一层吸附保护膜，从而对钢筋的锈蚀起到良好的抑制作用，是目前国内外广为使用亚硝酸钙阻锈剂的潜在替代品。
发明内容：
针对目前国内外现有无机阻锈剂存在的问题，结合实际工程需求，本发明目的在于提供一种以苯甲酸三乙醇胺脂为主成分，可有效控制或减缓混凝土中钢筋锈蚀的掺入型混凝土钢筋阻锈剂。
实现本发明的技术方案如下：
一种掺入型混凝土钢筋阻锈剂，其组成为苯甲酸三乙醇胺脂、磷酸盐、有机添加剂和水，各组份所占总重量的百分比为：
苯甲酸三乙醇胺脂： 15~50%；
磷酸盐： 5~15%；
有机添加剂： 5~10%；
余量为水。
本发明所用的苯甲酸三乙醇胺脂分子结构为：
。
是由苯甲酸与三乙醇胺按摩尔比为1 : 3.1，经脂化反应制得。
本发明所用的磷酸盐包括：磷酸三钠(钾)、磷酸一氢钠(钾)、磷酸二氢钠(钾)、亚磷酸钠(钾)、磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、磷酸锌、磷酸二氢锌、六偏磷酸钠(钾)、三聚磷酸钠(钾)、多聚磷酸钠(钾)、三聚磷酸铝和焦磷酸钠(钾)中的一种或一种以上的混合物。
所述的有机添加剂为有机多元醇、戊醛糖、蔗糖、柠檬酸中的一种或几种；其中有机多元醇为二乙醇胺、三乙醇胺、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、异丙二醇、丙三醇、丁二醇、丁炔二醇、异戊二醇、季戊四醇、甘露醇中的一种或几种。
本发明所用的水为市政自来水。
将上述各组份按比例将苯甲酸三乙醇胺脂、磷酸盐、有机多元醇和水进行搅拌混合均匀，即可得到本发明的混凝土钢筋阻锈剂。
本发明的优点及有益效果如下：
1、本发明提供的掺入型混凝土钢筋阻锈剂，使用时按阻锈剂推荐用量直接加到水中溶解混合即可，同时按阻锈剂组成中水的含量，相应扣减混凝土拌合时水的用量，使用方便，无需增加额外工序。本发明的阻锈剂可有效降低和减缓混凝土中钢筋的锈蚀。
2、本发明阻锈剂可广泛应用于沿海、海港码头、桥梁与涵洞等工业及民用新建钢筋混凝土构筑物。
附图说明
图1为本发明阻锈剂在混凝土试块中长期盐水浸泡条件下阻锈性能与空白结果对比图。
具体实施方式
下面结合附图和实施案例对本发明的过程和效果做进一步说明。
本发明中，苯甲酸三乙醇胺脂可通过苯甲酸、三乙醇胺等原料，参考以下文献报道合成路线制备：
(1)陈晓欣, 贾晓鸣，宋月星 等. 硬质合金，2011，Vol.28 (4): 239
(2)美国专利，USA Patent, 1999, No. 5869716
(3)美国专利，USA Patent, 1999, No. 5886201。
实施例1
分别称取15kg苯甲酸三乙醇胺脂，15kg磷酸三钠，10kg三乙醇胺和60kg水，搅拌溶解混合均匀后即制得本发明的混凝土钢筋阻锈剂。
实施例2
称取30kg苯甲酸三乙醇胺脂，15kg磷酸铵，5kg丙三醇，混合均匀后，加入50kg水，搅拌溶解均匀后即制得本发明的混凝土钢筋阻锈剂。
实施例3
称取30kg苯甲酸三乙醇胺脂，10kg磷酸铵，5kg异戊二醇，混合均匀后，加入55kg水，搅拌溶解均匀后即制得本发明的混凝土钢筋阻锈剂。
实施例4
称取40kg苯甲酸三乙醇胺脂，10kg多聚磷酸钠，10kg戊醛糖，均匀混合后，加入40kg水，搅拌溶解均匀后即制得本发明的混凝土钢筋阻锈剂。
在混凝土中，分别加入2.0wt%本发明实施例1(图1中以“-●-”表示)，实施例2(图1中以“-△-”表示)，实施例3(图1中以“-▼-”表示)与实施例4(图1中以“-◆-”表示)所制备的阻锈剂（按所需水泥重量计算），而后将其长期阻锈性能与空白样 (图1中以“-■-”表示)进行对比实验。其中，混凝土试块制备配比见表1。浸泡溶液为含3.5wt% NaCl的水溶液，由一次蒸馏水和分析纯NaCl制备。硬化混凝土试块的制作参照GB/T 50081-2002标准进行，制备完成24h后脱模，标准养护28天后进行盐水半浸泡式试验；混凝土试块中钢筋电极腐蚀电流密度的测定采用线性极化方法。
表1混凝土试块材料配比
从图1可以看出，空白样在3.5wt% NaCl水溶液中浸泡30天后腐蚀电流密度快速升高，而后随浸泡时间延长，腐蚀电流密度逐渐增加；在浸泡约120天后腐蚀电流密度开始下降，浸泡约150天后钢筋腐蚀电流密度趋于稳定，其值基本稳定在 0.6 µA.cm-2上下。而加入2wt%本发明阻锈剂时，在浸泡试验初期100天内，钢筋的腐蚀电流密度基本维持在0.03 µA.cm-2很低水平，而后随浸泡时间继续延长，除实施案例3外，在364天浸泡时间内，其它3个实施案例中钢筋的腐蚀电流密度在0.03~0.05 µA.cm-2范围内波动，始终处于很低水平。即便是实施案例3，在整个浸泡实验时间内，钢筋腐蚀电流密度的平均值也不足空白试样的二分之一。表明本发明的阻锈剂可有效抑制钢筋的锈蚀，对钢筋具有优良的阻锈性能。
Claims (5)
1.一种掺入型苯甲酸三乙醇胺脂混凝土钢筋阻锈剂，其特征在于，所述的阻锈剂成分按重量百分比为：
苯甲酸三乙醇胺脂 15~50%；
磷酸盐 5~15%；
有机添加剂 5~10%；
水 余量。
2.根据权利要求1所述的掺入型苯甲酸三乙醇胺脂混凝土钢筋阻锈剂，其特征在于：所述的苯甲酸三乙醇胺脂，是由苯甲酸与三乙醇胺按摩尔比为1 : 3.1，经脂化反应所制得。
3.根据权利要求1所述的掺入型苯甲酸三乙醇胺脂混凝土钢筋阻锈剂，其特征在于：所述的磷酸盐为磷酸三钠(钾)、磷酸一氢钠(钾)、磷酸二氢钠(钾)、亚磷酸钠(钾)、磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、磷酸锌、磷酸二氢锌、六偏磷酸钠(钾)、三聚磷酸钠(钾)、多聚磷酸钠(钾)、三聚磷酸铝和焦磷酸钠(钾)中的一种或一种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的掺入型苯甲酸三乙醇胺脂混凝土钢筋阻锈剂，其特征在于：所述的有机添加剂为有机多元醇、戊醛糖、蔗糖、柠檬酸中的一种或几种；其中有机多元醇为二乙醇胺、三乙醇胺、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、异丙二醇、丙三醇、丁二醇、丁炔二醇、异戊二醇、季戊四醇、甘露醇中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的掺入型混凝土钢筋阻锈剂，其特征在于：所述的苯甲酸三乙醇胺脂为具有以下结构的化合物：
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711273241.3A CN108017304A (zh) | 2017-12-06 | 2017-12-06 | 一种掺入型苯甲酸三乙醇胺脂混凝土钢筋阻锈剂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711273241.3A CN108017304A (zh) | 2017-12-06 | 2017-12-06 | 一种掺入型苯甲酸三乙醇胺脂混凝土钢筋阻锈剂 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108017304A true CN108017304A (zh) | 2018-05-11 |
Family
ID=62078662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711273241.3A Pending CN108017304A (zh) | 2017-12-06 | 2017-12-06 | 一种掺入型苯甲酸三乙醇胺脂混凝土钢筋阻锈剂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108017304A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5832049A (ja) * | 1981-08-19 | 1983-02-24 | 大塚化学株式会社 | モルタル又はコンクリ−ト用防錆剤 |
| CN104529218A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-04-22 | 江苏苏博特新材料股份有限公司 | 一种多功能有机阻锈剂及其制备方法 |
| CN106630722A (zh) * | 2016-09-13 | 2017-05-10 | 青建集团股份公司 | 一种环保高性能钢筋阻锈剂 |
| CN107352829A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-11-17 | 洛阳理工学院 | 一种阻锈组合物及复合型阻锈剂、复合型阻锈剂的制备方法和应用 |
-
2017
- 2017-12-06 CN CN201711273241.3A patent/CN108017304A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5832049A (ja) * | 1981-08-19 | 1983-02-24 | 大塚化学株式会社 | モルタル又はコンクリ−ト用防錆剤 |
| CN104529218A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-04-22 | 江苏苏博特新材料股份有限公司 | 一种多功能有机阻锈剂及其制备方法 |
| CN106630722A (zh) * | 2016-09-13 | 2017-05-10 | 青建集团股份公司 | 一种环保高性能钢筋阻锈剂 |
| CN107352829A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-11-17 | 洛阳理工学院 | 一种阻锈组合物及复合型阻锈剂、复合型阻锈剂的制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105541236B (zh) | 一种海水海砂混凝土 | |
| CN102320775B (zh) | 一种混凝土抗海水侵蚀矿物外加剂及其制备方法 | |
| CN104478286B (zh) | 一种复合型混凝土防腐阻锈剂 | |
| KR100806637B1 (ko) | 강재부식방지성능이 있는 고강도 무수축 그라우트 조성물 | |
| CN103880316B (zh) | 一种掺入型有机糖苷混凝土钢筋阻锈剂和应用 | |
| CN102190454B (zh) | 一种掺入型全有机混凝土钢筋阻锈剂 | |
| CN102190455B (zh) | 一种掺入型非亚硝酸盐基混凝土钢筋阻锈剂 | |
| CN103253921B (zh) | 一种抗氯盐侵蚀的水泥混凝土及其制备方法 | |
| CN101269932A (zh) | 防水型阻锈剂及其制备方法 | |
| CN105174808B (zh) | 一种地下混凝土结构用抗硫酸盐侵蚀的防腐剂 | |
| CN103172290B (zh) | 一种环保型钢筋阻锈剂 | |
| CN106477960A (zh) | 一种高性能液体速凝剂组合物及其制备方法 | |
| CN103964784A (zh) | 用于混凝土结构锈蚀损伤修复的水泥砂浆及其制备方法 | |
| CN102320769A (zh) | 一种复合型钢筋混凝土阻锈剂及其制备方法 | |
| CN107265909B (zh) | 一种复合型硅酸钠/三羟甲基氨基甲烷钢筋混凝土阻锈剂及其应用 | |
| CN104176964A (zh) | 一种混凝土复合防腐剂 | |
| CN104692702A (zh) | 一种高性能钢筋阻锈剂 | |
| CN103172292B (zh) | 一种复合型钢筋阻锈剂 | |
| CN101844889B (zh) | 用于钢筋混凝土的复合有机钢筋阻锈剂 | |
| CN105924060B (zh) | 一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土及其制备方法 | |
| CN105801446B (zh) | 一种混凝土阻锈剂的制备方法 | |
| CN108017304A (zh) | 一种掺入型苯甲酸三乙醇胺脂混凝土钢筋阻锈剂 | |
| CN107304111A (zh) | 基于硫酸盐-氯盐环境下混凝土用有机型防腐阻锈剂 | |
| CN100556858C (zh) | 钢筋混凝土表面防腐剂 | |
| Abdulsada et al. | Analysis of corrosion rate, inhibition efficiency, and economic cost of XD3 reinforced concrete related to inhibitor and plasticiser types |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180511 |