一种钢筋混凝土阻锈剂

摘要

本发明公开了一种钢筋混凝土阻锈剂，涉及建筑材料技术领域。本发明由以下组分及重量百分比组成：亚硝酸盐10.0～15.0％，六偏磷酸钠0.1～1.0％，二乙烯三胺0.5～1.0％，硫脲0.8～1.5％，苯甲酸钠0.5～1.0％，乌洛托品1.0～1.5％，三乙醇胺3.0～5.0％，减水剂5.0～10.0％，引气剂0.001～0.005％，其余为水。本发明具有用量少，减少单一阻锈剂用量等优点，可广泛应用于海港、铁路、沿海建筑、民用建筑等工程的新拌钢筋混凝土结构中。可以提升混凝土的耐久性能及混凝土综合抗腐蚀的能力，显著延长建筑物的使用年限，可以带来显著的经济效益、社会效益。

权利要求

1.一种钢筋混凝土阻锈剂，由以下组分及重量百分比组成：亚硝酸盐：10.0％～15.0％， 六偏磷酸钠：0.1％～1.0％，二乙烯三胺：0.5％～1.0％， 硫脲：0.8％～1.5％，苯甲酸钠：0.5％～1.0％， 乌洛托品：1.0％～1.5％，三乙醇胺：3.0％～5.0％， 减水剂：5.0％～10.0％，引气剂：0.001％～0.005％， 其余为水。

2.如权利要求1所述的钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于：所述的亚硝酸盐为亚硝酸钙或亚硝酸钠。

3. 如权利要求1所述的钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于：所述的减水剂为聚羧酸、萘磺酸、氨基磺酸盐中的任意一种。

4. 如权利要求1所述的钢筋混凝土阻锈剂，其特征在于：所述的引气剂为烷基苯磺酸盐或三萜皂甙类。

说明书

一种钢筋混凝土阻锈剂

技术领域

[0001] 本发明属于建筑材料技术领域，尤其涉及一种用于钢筋混凝土的阻锈剂。

背景技术

[0002] 钢筋锈蚀已成为当今世界影响混凝土耐久性的主要因素。钢筋锈蚀引起的经济损失非常巨大，美国每年因为基础设施为主的钢筋锈蚀破坏而造成的年经济损失达1500亿美元，英国每年基础设施的修复费为55亿英镑，澳大利亚的年腐蚀损失为250亿美元，并特别指明主要部分是钢筋腐蚀造成的。在我国，沿海地区出现的“海砂屋”现象和北方地区由于在道路和桥梁上喷撒除冰盐而引起的钢筋锈蚀问题也是非常严重的。钢筋混凝土结构中的钢筋防腐蚀问题越来越引起业界的广泛关注，尤其是重大的基础性工程，更应该采取必要的钢筋防腐措施，保证结构的耐久性。

[0003] 一般情况下，钢筋混凝土的高碱性孔溶液使钢筋表面生成一层致密的、具有良好-耐蚀性的钝化膜。但当侵蚀性介质(如Cl 和CO2)进入到钢筋/混凝土界面时，引起钢筋周围孔溶液组成及性质的变化，破坏了钢筋表面的钝化膜，将导致钢筋锈蚀。由于铁锈体积比铁本身大2-4倍，产生的膨胀力高达30MPa，导致混凝土层沿着锈蚀的钢筋形成裂缝和剥落，最终使钢筋混凝土结构丧失其应有的承载能力，造成破坏。

[0004] 钢筋锈蚀的防护措施很多，但在提高混凝土密实性的基础上，掺用钢筋阻锈剂是提高混凝土中钢筋保护性能最有效的方法之一，且美国“全寿命经济分析”表明采用钢筋阻锈剂的处理方法具有最优的经济效果。因此，钢筋阻锈剂的研究与工程应用，得到了十分迅速的发展，许多无机、有机化合物被用作阻锈剂，如亚硝酸钙，就被认为是阻锈效果最好的一种阻锈剂。但亚硝酸盐类阻锈剂属阳极型阻锈剂，此类阻锈剂的缺点是当用量不足时会产生局部腐蚀和加速腐蚀，因而被称作“危险性”阻锈剂；此外，加入亚硝酸盐使得新拌混凝土的流动性下降等。因此要与其他种类的阻锈成分联合使用，以克服这些缺点。

[0005] 国内也有一部分人提出了不同配方的钢筋混凝土阻锈剂：如公开号：CN101407385A，名称为：一种无碱非亚硝酸盐混凝土钢筋阻锈剂；此发明公开的阻锈剂其组成成分(按重量百分比计)葡萄糖酸锌3％-10％，硅酸锂20％-40％，苯甲酸铵
10％-20％，低分子量(醇)胺类15％-25％，水20％-40％。其作用机理在于：硅酸根和葡萄糖酸根在阳极区与阳极溶解产物形成难溶盐和鳌合物的沉积膜，抑制了阳极的溶解；锌离子与阴极反应的产物作用生成难溶的氢氧化锌，它们在阴极区域沉积，降低了阴极过程的反应速度；低分子量(醇)胺类中以电负性较大的氮、氧原子为中心的极性基团吸附在钢筋表面，改变了钢筋在混凝土中的双电层结构，从而起着抑制钢筋腐蚀的作用。这发明采用了有机、无机多种材料联合使用，具有优良的阻锈性能，但是没能从混凝土阻锈剂本身考虑改善混凝土的其他性能，如密实性、抗渗性等等。如遇混凝土配合比设计不合理时，有可能会加剧锈蚀的发生。所以目前迫切需要一种既具有阻锈性能，又能适当改善混凝土其他性能的高性能钢筋混凝土阻锈剂。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于解决以上所述的技术问题，提供一种钢筋混凝土阻锈剂，其技术方案如下：

[0007] 一种钢筋混凝土阻锈剂，由以下组分及重量百分比组成：

[0008] 亚硝酸盐：10.0～15.0％， 六偏磷酸钠：0.1～1.0％，

[0009] 二乙烯三胺：0.5～1.0％， 硫脲：0.8～1.5％，

[0010] 苯甲酸钠：0.5～1.0％， 乌洛托品：1.0～1.5％，

[0011] 三乙醇胺：3.0～5.0％， 减水剂：5.0～10.0％，

[0012] 引气剂：0.001～0.005％， 其余为水。

[0013] 其中所述的亚硝酸盐为亚硝酸钙或亚硝酸钠。

[0014] 其中所述的减水剂为聚羧酸、萘磺酸、氨基磺酸盐中的任意一种。

[0015] 其中所述的引气剂为烷基苯磺酸盐或三铁皂甙类。

[0016] 本发明阻锈剂以多种有机、无机物为合成基料，以水为分散介质复配而成。其中，亚硝酸钙和苯甲酸钠作为阳极型阻锈成分，六偏磷酸钠作为阴极型阻锈成分，乌洛托品、二乙烯三胺和硫脲作为混合型阻锈成分，高性能减水剂作为提高新拌混凝土流动性和混凝土密实性的主要成分，引气剂作为改善混凝土中孔结构的成分等。

[0017] 掺用本发明阻锈剂的钢筋混凝土中，高性能减水剂降低了水灰比，减少了混凝土中自由水的比例，提高了混凝土的密实性，引气剂改善了混凝土中的孔结构，使外界腐蚀介质不易侵入混凝土内部；亚硝酸钙等阻锈成分促进钢筋表面生成γ-FeOOH保护膜，二乙烯三胺和硫脲等阻锈成分会吸附于钝化膜和钝化膜未覆盖到的钢筋表面，确保钢筋表面钝化膜的致密性及厚度。

[0018] 本专利的制备方法如下：

[0019] 1.取六偏磷酸钠加入水中充分溶解，再加入亚硝酸盐充分溶解，得到淡黄色透明状且pH值7-9之间，液体待用。

[0020] 2.向上述溶液中依次加入二乙烯三胺、硫脲、乌洛托品、苯甲酸钠，充分搅拌、混合，得到淡黄色透明状且pH值8-9之间。

[0021] 3.向以上溶液中加入三乙醇胺、高性能减水剂及引气剂，并快速搅拌，制得颜色为淡黄色至深褐色的最终产品，颜色随选用的高性能减水剂不同而不同。

[0022] 本发明结合已有的技术，吸取以往有用的经验，提出了一种能够有效阻止或延缓钢筋锈蚀，并能适当改善混凝土性能的高性能钢筋混凝土阻锈剂。该高性能钢筋混凝土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，从而提升混凝土的耐久性能及混凝土综合抗腐蚀的能力，显著延长建筑物的使用年限，可以带来显著的经济效益、社会效益。

[0023] 本发明阻锈剂与水泥适应性好，能适当改善混凝土性能，减缓腐蚀介质向混凝土内的渗透，隔绝混凝土孔溶液中的腐蚀介质和氧气进入钢筋内部，使电化学腐蚀不能进行，从而阻止了钢筋的锈蚀作用。本发明具有用量少，减少单一阻锈剂用量等优点，是一种高性能混凝土钢筋阻锈剂，可广泛应用于海港、铁路、沿海建筑、民用建筑等工程的新拌钢筋混凝土结构中。