CN111018400A

CN111018400A - 高性能抗腐蚀剂

Info

Publication number: CN111018400A
Application number: CN201911363893.5A
Authority: CN
Inventors: 丁亚新; 孙广为
Original assignee: Xinjiang Xinyan Concrete Construction Engineering Co Ltd
Current assignee: Xinjiang Xinyan Concrete Construction Engineering Co Ltd
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2019-12-26
Publication date: 2020-04-17

Abstract

本发明公开了一种高性能抗腐蚀剂，它涉及建筑材料技术领域。由以下重量配比的组分组成：A组分60‑80%，B组分2%‑6%，C组分1‑3%，其余为辅助组分D；所述的A组分为天然矿物烧制的SiO₂、Al₂O₃、SO₃的混合活性矿物成分，所述的B组分为葡萄糖酸锌和二乙醇单异丙醇胺复合物，所述的C组分为甲基硅醇钠；所述的辅助组分D为I级粉煤灰和引气剂。本发明从根本上解决了传统混凝土抗硫酸盐防腐蚀方法的诸多不足和局限性，使用方法简单，直接加入混凝土，只要正确使用，按正常方法施工就能达到良好的防腐蚀效果，由于直接参与水泥水化，通过提升混凝土自身的抗腐蚀能力，达到混凝土抗硫酸盐侵蚀的效果，满足建筑物长期使用的长期性和耐久性。本产品具有防腐效果好、用量少、成本便宜、使用方便等特点。

Description

高性能抗腐蚀剂

技术领域

本发明涉及的是建筑材料技术领域，具体涉及一种高性能抗腐蚀剂。

背景技术

腐蚀性破坏造成混凝土耐久性破坏的主要因素，在1991年召开的第二届混凝土耐久性国际会议上Metha在题为“混凝土耐久性，五十年进展”的报告中指出，“当今世界，混凝土构件破坏的主要原因按重要性递减排列顺序是：钢筋锈蚀、冻融循环、侵蚀环境的物理化学作用。”也就是说，影响混凝土的原因中，就环境因素而言，腐蚀是主要因素之一，通常腐蚀包括酸、碱、盐对混凝土的腐蚀。随着社会的发展，混凝土结构建筑越来越普遍，混凝土结构的病害事故破坏频繁发生，给人们的生活和社会经验造成很大危害。

新疆地区属于高寒盐渍土地区，混凝土硫酸盐侵蚀普遍存在，本地区盐渍土主要分布在喀什平原、巴里坤盆地、准葛尔盆地南部和北部巴州的焉耆、博湖、塔里木盆地、哈密盆地、吐鲁番盆地的山前洪积平原、玛纳斯、阜康、塔城等地。本地区盐渍土主要腐蚀成分为硫酸盐（亚硫酸盐）、氯化物、硫酸盐氯化物或氯化物硫酸盐，盐分子以Cl^-、SO₄ ^2-、K⁺、Na⁺为主，Ca²⁺、Mg²⁺为辅，CO₃ ^2-、HCO^-离子只有南疆如喀什等局部地区有。随着含盐量的增加，Cl^- 、SO₄ ^2-、K⁺、Na⁺急剧上升，Ca²⁺、Mg²⁺增加速度缓慢。盐渍土所含离子中SO₄ ^2-离子对混凝土材料的化学腐蚀最为严重，Cl^-离子对混凝土中钢筋具有强烈的锈蚀作用。如新疆南疆地区，很多建筑建设1-2年后开始“烂根”（地面以上50cm左右）这是典型的硫酸盐侵蚀造成的结果。

混凝土硫酸盐侵蚀主要有三种，分别是钙矾石型硫酸盐侵蚀、石膏型硫酸盐侵蚀和碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀，新疆地区主要以钙矾石型硫酸盐侵蚀和石膏型硫酸盐侵蚀为主，碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀由于发生比较“苛刻”，一般较少发现，但并不是没有，喀什地区就层发现过此类硫酸盐侵蚀工程。

对于混凝土硫酸盐侵蚀防治，传统做法主要有以下几种：

1、抗硫酸盐水泥、2、沥青混凝土（碎石灌沥青）；3、混凝土外防腐；但上述防治方法效果并不佳，质量得不到保障，无法满足当今混凝土30年、50年以上耐久性要求。

综上所述，本发明设计了一种高性能抗腐蚀剂。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种高性能抗腐蚀剂，从根本上解决了传统防腐蚀方法的诸多不足和局限性，使用方法简单，直接加入混凝土，只要正确使用，按正常方法施工就能达到良好的防腐蚀效果，由于直接参与水泥水化，通过提升混凝土自身的抗腐蚀能力，达到混凝土抗硫酸盐侵蚀的效果，，满足建筑物长期使用的长期性和耐久性。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：高性能抗腐蚀剂，由以下重量配比的组分组成：A组分60-80%，B组分2%-6%，C组分1-3%，其余为辅助组分D；所述的A组分为天然矿物烧制的SiO₂、Al₂O₃、SO₃的混合活性矿物成分，所述的B组分为葡萄糖酸锌和二乙醇单异丙醇胺复合物，所述的C组分为甲基硅醇钠；所述的辅助组分D为I级粉煤灰和引气剂。

作为优选，高性能抗腐蚀剂，由以下重量配比的组分组成：所述的A组分70%，B组分4%，C组分2%，辅助组分D24%。

所述的A组分主要功能参与水泥水化，消耗和固化水泥中的铝酸三钙（C₃A），成本相对较低，提高混凝土早期和后期强度、增强混凝土体积稳定性、提高混凝土密实度。

所述的B组分主要功能促进水泥、粉煤灰等掺和料水化，固化氢氧化钙，成本高，促进水泥、掺和料后期水化，提升混凝土后期强度明显、提高混凝土密实度。

所述的辅助组分D起到填充配方以及引气的作用。

作为优选，所述的C组分采用甲基硅醇钠复合辛基三乙氧基硅烷。

本发明的防腐外观呈浅灰色粉末状，剂掺量更低，工程成本更低，采用多种无机矿物质、有机高分子、无碱物质复合而成，其抗腐蚀性能要求高于国家标准JC/T1011-2006《混凝土高性能抗腐蚀剂》，抗蚀系数K大于0.95，膨胀系数（E）不大于1.10。

本发明的有益效果：1、本防腐剂能够固化与SO₄ ^2-反应的铝酸三钙（C₃A)，即通过水化反应，使铝酸三钙（C₃A)形成稳定态，防止其后期与SO₄ ^2-反应；

2、促进水化水泥和掺合料水化，提高水泥石密度，阻止有害离子浸入；同时降低水泥中自由Ca(OH)₂含量，有效阻止硫酸盐侵蚀发生；

3、有机高分子防水组分通过成膜原理，阻断混凝土中游离水形成的毛细管，提高混凝土的密实性和防水性。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本具体实施方式采用以下技术方案：高性能抗腐蚀剂，由以下重量配比的组分组成：A组分60-80%，B组分2%-6%，C组分1-3%，其余为辅助组分D；所述的A组分为天然矿物烧制的SiO₂、Al₂O₃、SO₃的混合活性矿物成分，所述的B组分为葡萄糖酸锌和二乙醇单异丙醇胺复合物，所述的C组分为甲基硅醇钠；所述的辅助组分D为I级粉煤灰和引气剂。

作为优选，高性能抗腐蚀剂，由以下重量配比的组分组成： A组分70%，B组分4%，C组分2%，辅助组分D24%。

所述的C组分主要功能是阻断混凝土内部游离水形成的毛细管，提高混凝土的抗渗透性。

所述的辅助组分D起到填充配方以及引气的作用。

本具体实施方式井混凝土工作性、抗压强度和耐久性试验，由以下重量配比的组分组成的配方：A组分70%，B组分4%，C组分2%，辅助组分D24%，综合性能最优。

本具体实施方式的防腐剂是由有机、无机组分配置而成的混凝土功能性抗腐蚀材料，碱含量低，不含氯离子，掺量为胶凝材料的4-5%（内掺法），其性能指标不仅满足JC/T1011-2006《混凝土抗碳酸侵蚀防腐剂》指标要求，而且主要抗腐蚀指标达到K（抗腐蚀系数）大于0.95，膨胀系数（E）小于1.10标准规定：K≥0.85和E≤1.50。掺加此防腐剂的混凝土，依据GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能实验方法标准》检测，混凝土抗硫酸盐侵蚀满足KS150要求。

本具体实施方式的防腐剂与传统抗硫酸盐侵蚀类防腐剂比较，作用原理有根本性区别，传统做法是依靠矿物掺和料、膨胀成分、防水成分增加混凝土的密实度，通过防止有害离子渗透达到混凝土抗硫酸盐侵蚀效果。本防腐剂是通过添加创新的铝酸三钙（C₃A)固化成分、水化促进组分、高分子密实成分和抗腐蚀组分，通过促进组分促进胶凝材料水化增加混凝土自身密实度，降低有害离子风险；有机高分子成膜原理阻断毛细管阻止有害离子浸入，抗腐蚀组分和水泥共同水化，直接在水泥水化早期固化与水泥中铝酸三钙（C₃A)反应，使混凝土中水化铝酸三钙（C₃A)消失殆尽，从而使硫酸根离子期内后失去反应源，从而达到根本性防腐蚀作用。

本具体实施方式通过参与和促进胶材水化反应，改善水泥石的毛细管结构和化学组分，提高混凝土的化学稳定性和密实性，从而使混凝土具有较强抗硫酸盐侵蚀等化学腐蚀能力，此防腐剂防范适用于SO₄ ^2-、Cl^- 、HCO₃ ^-、NH₄ ^-、Mg²⁺以及其他盐类、泛酸类的地下水、地表水、海水、污水和含盐土壤、可溶盐等各类侵蚀性物质侵蚀环境下各类混凝土工程。

本具体实施方式的防腐剂配方不仅满足抗蚀系数≥0.95，膨胀系数≤1.10，还具有以下性能：1、改善混凝土的和易性、保水性；2、提高混凝土早期、后期强度；3、满足混凝土抗硫酸盐侵蚀KS150以上；4、明显提升混凝土的耐久性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.高性能抗腐蚀剂，其特征在于，由以下重量配比的组分组成：A组分60-80%，B组分2%-6%，C组分1-3%，其余为辅助组分D；所述的A组分为天然矿物烧制的SiO₂、Al₂O₃、SO₃的混合活性矿物成分，所述的B组分为葡萄糖酸锌和二乙醇单异丙醇胺复合物，所述的C组分为甲基硅醇钠；所述的辅助组分D为I级粉煤灰和引气剂。

2.根据权利要求1所述的高性能抗腐蚀剂，其特征在于，由以下重量配比的组分组成：所述的A组分70%，B组分4%，C组分2%，辅助组分D24%。

3.根据权利要求1所述的抗硫酸盐类侵蚀防腐剂，其特征在于，所述的A组分主要功能参与水泥水化，消耗和固化水泥中的铝酸三钙（C₃A），成本相对较低，提高混凝土早期和后期强度、增强混凝土体积稳定性、提高混凝土密实度。

4.根据权利要求1所述的抗硫酸盐类侵蚀防腐剂，其特征在于，所述的B组分主要功能促进水泥、粉煤灰等掺和料水化，固化氢氧化钙，成本高，促进水泥、掺和料后期水化，提升混凝土后期强度明显、增加混凝土密实度。

5.根据权利要求1所述的高性能抗腐蚀剂，其特征在于，所述的C组分主要功能是阻断混凝土内部游离水形成的毛细管，提高混凝土的抗渗透性。

6.根据权利要求1所述的高性能抗腐蚀剂，其特征在于，所述的辅助组分D起到填充配方以及引气的作用。

7.根据权利要求1所述的高性能抗腐蚀剂，其特征在于，所述的C组分采用甲基硅醇钠复合辛基三乙氧基硅烷。