CN109776019A - 一种新型有机钢筋混凝土阻锈剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种新型有机钢筋混凝土阻锈剂，所述阻锈剂包括按质量百分比计的下述组份：壳聚糖及其衍生物20％～60％，有机胺40％～80％，本发明提供的将有机钢筋混凝土阻锈剂直接掺入混凝土中使用的技术方案大大提高了阻锈效率和增强了环保性能，可广泛应用于海港码头、桥梁隧道等海洋钢筋混凝土工程。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体讲涉及一种新型有机钢筋混 凝土阻锈剂。
背景技术
钢筋混凝土是一种经济实用的建筑结构材料，在桥梁、码头、隧 道和海洋平台等设施中得到广泛应用。随着对工程使用性和安全性要 求越来越高，严酷腐蚀环境中钢筋混凝土结构的耐久性问题备受关 注。
混凝土中钢筋的腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的主要因素。 在新建钢筋混凝土结构中，由于高碱性孔隙液的存在，钢筋表面会生 成一层钝化膜，对钢筋起到保护作用。但在严酷腐蚀环境中，二氧化 碳的侵入会造成混凝土的碳化，使孔隙液碱度降低，破坏钢筋表面钝 化膜；在海洋环境或者除冰盐环境中，氯离子会向钢筋表面渗透，活 化钢筋，引发钢筋混凝土结构的腐蚀破坏。
对于钢筋的众多保护措施中，利用阻锈剂延缓钢筋的锈蚀是提高 钢筋混凝土结构耐久性的重要措施，阻锈剂能够有效的阻止或延缓氯 离子对钢筋钝化膜的破坏。与耐蚀钢筋、环氧涂层钢筋、阴极保护等 措施相比，阻锈剂价格较为低廉、一次性使用可长期有效，而且施工 简单方便，使用范围广，并可应用于修复工程中。各种阻锈剂的可靠 有效性和安全环保性一直是该领域研究的研究热点和重点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可靠有效和环保安全的新型有机钢 筋混凝土阻锈剂，本发明采用以下技术方案实现的：
一种新型有机钢筋混凝土阻锈剂，所述阻锈剂包括按质量百分比 计的下述组份：壳聚糖及其衍生物20％～60％，有机胺40％～80％。
进一步的，所述壳聚糖及其衍生物选自以下化合物中的一种或两 种以上组合：壳聚糖、羧甲基壳聚糖、羧甲基壳聚糖席夫碱。
进一步的，所述有机胺类化合物选自以下有机胺的一种或两种以 上组合：乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、环己胺、二乙烯三胺、N， N-二甲基乙醇胺。
进一步的，所述壳聚糖为制备步骤如下的纳米壳聚糖：
(1)添加壳聚糖和EDTA二钠盐于去离子水中混合搅拌；
(2)加入少量醋酸和无水乙醇，搅拌至壳聚糖完全溶解；
(3)恒温反应7-13h；
(4)冷却—离心-水洗-干燥得纳米壳聚糖。
进一步的，按重量份计，去离子水：壳聚糖： EDTA＝1:2.5-5.5:1-5。
进一步的，按重量份计，去离子水：壳聚糖： EDTA＝1:2.5-3.8:1-3。
进一步的，将所述组份与其质量比为1：100的水混合，加热至 35-50℃，密封搅拌1.5小时制得所述阻锈剂。
进一步的，所述阻锈剂加入量为混凝土中胶凝材料重量的1～ 5％。
进一步的，所述阻锈剂加入量为2～4％。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异 效果：
(1)本发明提供的新型钢筋混凝土阻锈剂的阻锈效率均在75％ 以上，部分高达89.8％，钢筋的腐蚀电位提高了100mV以上，该阻 锈剂在氯盐环境中减缓了钢筋锈蚀的发生并对钢筋起到了良好的保 护作用。
(2)本发明提供的新型钢筋混凝土阻锈剂具有制备方法简单，成 本低廉，产品质量好，使用方便的优点，适宜添加到工业民业用建筑 的各种混凝土中，用后具有良好的阻锈效果，有效阻止了后期钢筋锈 蚀的发展，对环境无损伤，环保效果好.
(3)本发明应用的壳聚糖经改性后化学性质稳定,耐热、耐酸碱 性能良好，具有良好的机械性能,可广泛应用于钢筋混凝土阻锈剂领 域。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
钢筋耐腐蚀性能测试：配制质量分数为3.5％NaCl的饱和氢氧化 钙混凝土模拟孔溶液，分别向模拟液中添加质量分数为5％的阻锈剂 作为钢筋耐腐蚀性能测试的溶液体系。采用三电极体系进行测试。选 用圆柱状Q235钢筋，用环氧树脂包封，留1cm2工作面积，分别用 600#、800#、1000#砂纸打磨抛光，超声清洗吹干后用作工作电极， 铂电极作对电极，饱和甘汞电极作参比电极；其中，对比液为不添加 阻锈剂的3.5％NaCl的饱和氢氧化钙。
利用PAR2273电化学工作站(普林斯顿公司生产)进行腐蚀电 位的测量和电化学阻抗谱测试，利用电化学阻抗谱计算得到腐蚀电流 密度和阻锈效率。通过腐蚀电位的变化和阻锈效率的变化来分析所述 阻锈剂的性能
实施例1：
有机钢筋混凝土阻锈剂：取壳聚糖20％(重量比)，二乙醇胺80％ (重量比)，与质量比为1：100的水混合，加热至35℃，密封搅拌 1.5小时，制备成所述阻锈剂。
实施案例2：
有机钢筋混凝土阻锈剂：取壳聚糖40％(重量比)，二乙醇胺60％ (重量比)，与质量比为1：100的水混合，加热至35℃，密封搅拌 1.5小时，制备成所述阻锈剂。
实施案例3：
有机钢筋混凝土阻锈剂：取壳聚糖60％(重量比)，二乙醇胺40％ (重量比)，与质量比为1：100的水混合，加热至35℃，密封搅拌 1.5小时，制备成所述阻锈剂。
实施案例4：
有机钢筋混凝土阻锈剂：取羧甲基壳聚糖席夫碱20％(重量比)， 乙醇胺80％(重量比)，与质量比为1：100的水混合，加热至45℃， 密封搅拌1.5小时，制备成所述阻锈剂。
实施例5：
有机钢筋混凝土阻锈剂：取羧甲基壳聚糖席夫碱40％(重量比)， 乙醇胺60％(重量比)，与质量比为1：100的水混合，加热至45℃， 密封搅拌1.5小时，制备成所述阻锈剂。
实施例6：
有机钢筋混凝土阻锈剂：取羧甲基壳聚糖席夫碱60％(重量比)， 乙醇胺40％(重量比)，与质量比为1：100的水混合，加热至45℃， 密封搅拌1.5小时，制备成所述阻锈剂。
实施例7：
有机钢筋混凝土阻锈剂：取壳寡糖20％(重量比)，羧甲基壳寡 糖席夫碱30％(重量比)，二乙醇胺30％(重量比)，乙醇胺20％(重 量比)，与质量比为1：100的水混合，加热至45℃，密封搅拌1.5 小时，制备成所述阻锈剂。
表1.实施例中的阻锈剂性能表
从试验结果可以看出，本发明实施例在高氯盐浓度情况下都表现 出明显的阻锈效果。浸泡7天后，钢筋的腐蚀电位均提高了100mV 以上，阻锈效率都在75％以上，部分达到89.8％。证明本发明的新 型有机钢筋阻锈剂在氯盐环境中能很好的保护钢筋，减缓钢筋锈蚀的 发生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均在本发明待批权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种新型有机钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于，所述阻锈剂包括按质量百分比计的下述组份：壳聚糖及其衍生物20％～60％，有机胺40％～80％。
2.如权利要求1所述的有机钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于，所述壳聚糖及其衍生物选自以下化合物中的一种或两种以上组合：壳聚糖、羧甲基壳聚糖、羧甲基壳聚糖席夫碱。
3.如权利要求1所述的有机钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于，所述有机胺类化合物选自以下有机胺的一种或两种以上组合：乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、环己胺、二乙烯三胺、N，N-二甲基乙醇胺。
4.如权利要求1所述的有机钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于，所述壳聚糖为制备步骤如下的纳米壳聚糖：
(1)添加壳聚糖和EDTA二钠盐于去离子水中混合搅拌；
(2)加入少量醋酸和无水乙醇，搅拌至壳聚糖完全溶解；
(3)恒温反应7-13h；
(4)冷却—离心-水洗-干燥得纳米壳聚糖。
5.如权利要求4所述的有机钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于，按重量份计，去离子水：壳聚糖：EDTA＝1:2.5-5.5:1-5。
6.如权利要求5所述的有机钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于，按重量份计，去离子水：壳聚糖：EDTA＝1:2.5-3.8:1-3。
7.如权利要求1所述的有机钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于，将所述组份与其质量比为1：100的水混合，加热至35-50℃，密封搅拌1.5小时制得所述阻锈剂。
8.如权利要求1所述的有机钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于，所述阻锈剂加入量为混凝土中胶凝材料重量的1～5％。
9.如权利要求1所述的有机钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于，所述阻锈剂加入量为2～4％。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| 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 |
Application publication date: 20190521 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |