环保型钢筋阻锈剂的研制及机理

钢筋腐蚀对混凝土耐久性的影响已引起各国的高度重视。钢筋阻锈剂是防止钢筋锈蚀有效、经济的措施之一;本文介绍了钢筋阻锈剂的阻锈机理,在国内的发展和应用情况。在实际工程运用阻锈剂,对提高混凝土结构的耐久性有一定的参考价值。

钢筋阻锈剂（ri）概要 1．引言 对于以基础设施为主的钢筋腐蚀破坏，美国在总结经验教训的基础上，提出了“以防为 主”的战略，即在腐蚀环境中的建设工程，必须采取防腐蚀措施。另外，在工程建设中，全 面实施“全寿命经济分析”法，即在保证使用寿命的前提下总投资最少。一方面明确“寿命 期”内的经济责任，另一方面初建费加维护费要做到技术、经济合理（美国已经存在的用四 座桥的费用维护一座桥的情况，显然是极不合理的）。“全寿命经济分析”法曾有如以下例举： 氯盐环境，钢筋混凝土桥设计寿命至少40年，采用加钢筋阻锈剂作为预先防护措施，其附 加费用为每平米5.40美元。若前期不采取防护措施，则15年开始修复，寿命周期40年内 累积费用达每平米为108—161美元(20多倍)。可见主张前期采取防护措施，具有十分重大 的意义和长远的经济效益。 为保证工程质量和结构物的耐久性，我国

精品文档 1欢迎下载 钢筋阻锈剂（ri）概要 i?引言 对于以基础设施为主的钢筋腐蚀破坏，美国在总结经验教训的基础上，提出了“以防为 主”的战略，即在腐蚀环境中的建设工程，必须采取防腐蚀措施。另外，在工程建设中，全面实施“全寿命 经济分析”法，即在保证使用寿命的前提下总投资最少。一方面明确“寿命期”内的经济责任，另一方面初 建费加维护费要做到技术、经济合理（美国已经存在的用四座桥的费用维护一座桥的情况，显然是极不合理 的）。“全寿命经济分析”法曾有如以下例举：氯盐环境，钢筋混凝土桥设计寿命至少40年，采用加钢筋 阻锈剂作为预先防护措施，其附 加费用为每平米5.40美元。若前期不采取防护措施，则15年开始修复，寿命周期40年内 累积费用达每平米为108—161美元（20多倍）。可见主张前期采取防护措施，具有十分重大的意义和长 远的经济效益。 为保证工

钢筋阻锈剂（ri）概要 1．引言 对于以基础设施为主的钢筋腐蚀破坏，美国在总结经验教训的基础上，提出了“以防为 主”的战略，即在腐蚀环境中的建设工程，必须采取防腐蚀措施。另外，在工程建设中，全 面实施“全寿命经济分析”法，即在保证使用寿命的前提下总投资最少。一方面明确“寿命 期”内的经济责任，另一方面初建费加维护费要做到技术、经济合理（美国已经存在的用四 座桥的费用维护一座桥的情况，显然是极不合理的）。“全寿命经济分析”法曾有如以下例举： 氯盐环境，钢筋混凝土桥设计寿命至少40年，采用加钢筋阻锈剂作为预先防护措施，其附 加费用为每平米5.40美元。若前期不采取防护措施，则15年开始修复，寿命周期40年内 累积费用达每平米为108—161美元(20多倍)。可见主张前期采取防护措施，具有十分重大 的意义和长远的经济效益。 为保证工程质量和结构物的耐久性，我国

钢筋阻锈剂 1．按使用方式和应用对象分 掺入型（dci）：掺加到混凝土中，主要用于新建工程也可用于修复工程。 渗透型（mci）：喷涂于混凝土外表面，主要用于已建工程的修复。 2．按形态分 水剂型：国外产品主要是水剂型。 粉剂型：国内产品主要是粉剂型。 3．按化学成份分 无机型：成份主要由无机化学物质组成 有机型：成份主要由有机化学物质组成 混合型：由有机和无机化学物质组成 4．按作用原理分 阳极型：混凝土中钢筋腐蚀通常是一个电化学过程。凡能够阻止或减缓阳极过程 的物质被称作阳极型阻锈剂。典型的化学物质有铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐等。 它们能在钢筋表面形成“钝化膜”。早期常用亚硝酸盐来做钢筋阻锈剂的主要成 份。此类阻锈剂的缺点是在氯离子浓度大到一定程度时会产生局部腐蚀和加速腐 蚀，被称作“危险性”阻锈剂。另外该类阻锈剂还有致癌、引起碱骨料反应、影 响坍落度等劣点，因此现已很少作为阻锈剂

　　　industrialconstructionvol138,supplement,2008　　　工业建筑　2008年第38卷增刊 钢筋阻锈剂综述 黄　洁　张　松 (海军后勤技术装备研究所　北京　100072) 摘　要:混凝土中钢筋的腐蚀是钢筋混凝土建筑过早损坏的主要原因。阻锈剂是阻止钢筋混凝土腐蚀的 主要手段之一,全面介绍了阻锈剂的性能、阻锈机理及检测手段。 关键词:阻锈剂　钢筋 reviewofcorrosioninhibitorsforrebars huangjie　zhangsong (navallogistictechnologyandequipmentinstitute　beijing　100072) abstract:corrosionofrebarsincon

混凝土中钢筋的腐蚀是钢筋混凝土建筑过早损坏的主要原因。阻锈剂是阻止钢筋混凝土腐蚀的主要手段之一,全面介绍了阻锈剂的性能、阻锈机理及检测手段。

在钢筋阻锈剂设计准则的基础上,研制出jd系列钢筋阻锈剂,探讨了其阻锈机理,采用硬化砂浆的方法检测了jd系列钢筋阻锈剂的阻锈效果,研究了添加该阻锈剂对混凝土凝结时间和抗压强度的影响。结果表明,jd系列钢筋阻锈剂在0.3%掺量下,就能具有优良的阻锈效果,同时对混凝土的力学性能没有不良影响。

新开发的迁移型钢筋阻锈剂(mci),既可内掺,又可外涂。从气相防锈、对砂浆性能的影响、砂浆表面涂刷防锈、渗透性及其适应性等几个方面对其进行了系统研究,结果表明:其阻锈效果优异,达到同类产品水平;具有较强的迁移能力,3d的迁移深度在25mm以上;同减水剂复配,具有良好的相容性。

国内不少工程中使用的钢筋阻锈剂大都含有亚硝酸盐成分,对环境有一定危害作用。由于钼酸盐具有低毒和较好的缓蚀作用,制备了钼酸盐系阻锈剂。采用盐水浸渍试验、干湿冷热循环试验、失重和硬化砂浆等方法,对新型阻锈剂阻锈性能进行系统的评价,并与市售阻锈剂的性能进行了比较。在模拟液中对其阻锈性能作进一步的验证。结果表明,该阻锈剂是一种高效、环保的阻锈剂,在掺量3%时,能发挥最佳阻锈效果。

指出钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的最主要因素,掺加钢筋阻锈剂是防止钢筋锈蚀的有效措施之一。简要介绍了钢筋锈蚀原理和钢筋阻锈剂的发展背景,对不同种类阻锈剂的作用机理进行了详细探讨,提出渗透型钢筋阻锈剂是阻锈剂的发展方向。

钢筋锈蚀是导致混凝土结构耐久性下降的一个重要因素，添加阻锈剂是高效、简单经济、前景良好的防止或减缓钢筋腐蚀的措施。本文概述了有机钢筋阻锈剂的阻锈机理，有机阻锈剂的研究方法和未来的发展方向。

以极化曲线法、失重法和半电池电位法评价了一种新型钢筋阻锈剂的阻锈性能,并采用eds手段表征了阻锈剂的渗透性能。结果表明,阻锈剂对混凝土中钢筋有阻锈作用,cl-含量较低时,阻锈效果明显,缓蚀率达85%;cl-含量较高时,阻锈效果不明显。阻锈剂通过涂刷方法能够很快渗透到混凝土内部,到达钢筋周围,对在役钢筋混凝土管架有很好的防护作用。

钢筋阻锈剂阻锈效果的评价 杨水彬,彭英 (黄冈师范学院化学系,湖北黄州438000) 摘　要:通过半电池电位测量、动电位扫描、恒电位极化等电化学方法和冷热干湿实验评价了自制hp钢筋阻锈剂 的阻锈效果,并探讨了其耐蚀机理。实验结果表明,hp阻锈剂是一种阳极型阻锈剂,它通过提高钢筋的半电池电 位,促进阳极极化而改善钢筋的耐蚀性能。这种阻锈剂性能稳定,受环境介质变化影响小,对钢筋基体具有良好的 保护作用。几种评价方法在实验结果上具有基本规律的一致性,能正确评价钢筋阻锈剂的阻锈效果。 关键词:钢筋阻锈剂;半电池电位;极化曲线;恒电位极化;冷热干湿实验 中图分类号:tg174.42　　　文献标识码:a　　　文章编号:10052748x(2005)0220060203 evalua

通过动电位扫描、恒电流阳极极化和失重法评价了自制的ln有机复合型钢筋阻锈剂在模拟孔溶液和砂浆中的阻锈效果,并探讨了阻锈机理。研究结果表明,ln钢筋阻锈剂能延长钢筋发生锈蚀的时间,降低钢筋的腐蚀速率,具有良好的阻锈性能,对砂浆的抗折、抗压强度无不利影响。

采用硬化砂浆和半电池电位法评价了一种自制的含有氨基和羧基的新型钢筋阻锈剂ih_2的阻锈性能,并采用标准工作曲线法分析了混凝土中钢筋对阻锈剂的吸附性能。结果表明,ih_2钢筋阻锈剂可以延长钢筋发生锈蚀的时间,降低钢筋的腐蚀速率,具有良好的阻锈性能。

通过半电池电位测量、动电位扫描、恒电位极化等电化学方法和冷热干湿实验评价了自制hp钢筋阻锈剂的阻锈效果,并探讨了其耐蚀机理。实验结果表明,hp阻锈剂是一种阳极型阻锈剂,它通过提高钢筋的半电池电位,促进阳极极化而改善钢筋的耐蚀性能。这种阻锈剂性能稳定,受环境介质变化影响小,对钢筋基体具有良好的保护作用。几种评价方法在实验结果上具有基本规律的一致性,能正确评价钢筋阻锈剂的阻锈效果。

介绍了钢筋在混凝土中的锈蚀机理、钢筋阻锈剂的阻锈机理、国内外的研究现状及发展方向,提出了我国在钢筋阻锈剂的研究与发展过程中存在的问题及建议。

1 cgm-501/502混凝土钢筋阻锈剂 1混凝土中钢筋钝化膜破坏的机理 混凝土孔隙中是碱度很高的氢氧化钙饱和溶液，ph值在12.5左右，由于混凝土中还有 少量的氧化钾、氧化钠，实际ph值可超过13。在高碱性环境下，钢筋表面形成厚2~6纳 米的水化氧化膜γ—fe2o3·nh2o。这层膜很致密，使钢筋处于钝化状态，即使有水分和氧 气存在的情况下也不会发生锈蚀，称为钝化膜。有三个因素可以导致钝化膜破坏： 1）混凝土中性化（如co2，so2，工业酸的作用），使得ph值降低到一定程度：ph值 降到11.5左右时，钝化膜不再稳定，将ph值为11.5作为保护钢筋的“临界区”。ph 降到9~10时，钝化膜完全破坏，钢筋处于脱钝状态，锈蚀有条件发生； 2）足够浓度的游离氯离子扩散到钢筋表面：如果钢筋表面有足够的氯离子，即使ph 值大于11.5，

通过不同掺量的钢筋阻锈剂在砂浆中的阳极极化试验,混凝土拌合物的坍落度、坍落度损失、凝结时间、含气量以及混凝土抗压强度试验,抗渗与抗冻融等耐久性试验,盐水浸烘试验,证明在混凝土中掺入fac-13型钢筋阻锈剂对混凝土的坍落度与坍落度损失、凝结时间、抗压强度以及渗水高度、质量损失、相对动弹模量等耐久性能无明显影响,而氯离子扩散系数、钢筋的锈蚀率及失重率有显著降低,证明该阻锈剂对钢筋阻锈效果明显,在实际工程中应用取得了很好的效果。

介绍了钢筋阻锈剂的基本性能、使用范围和方法。

文章运用半电池电位的方法研究了钼酸钠对混凝土中钢筋的阻锈作用,通过正交设计探讨了阻锈剂对钢筋混凝土中钢筋腐蚀影响,确定了复配的钢筋阻锈剂各成分的最佳配比,并通过实验验证表明此钢筋阻锈剂复配最佳配比的有效性.