[发明专利]一种低成本钢筋阻锈剂

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种低成本钢筋阻锈剂。

背景技术

钢筋混凝土是一种经济实用的结构材料，在桥梁、建筑物、堤坝、海底隧道和大型海洋平台等结构中得到广泛应用。混凝土中钢筋腐蚀已成为影响钢筋混凝土结构耐久性的主要因素。新建的钢筋混凝土中，由于高碱度孔隙液的存在，钢筋表面会生成一层钝化膜，对钢筋起到保护作用。但随着时间的推移，由于CO₂的侵入造成混凝土的碳化，混凝土孔隙液的碱度降低，钢筋表面的钝化膜变得不稳定，周围介质中氯离子向钢筋表面渗透，会造成钢筋的严重腐蚀。

钢筋阻锈剂的作用机理在于使钢筋表面形成完整致密的钝化膜，钝化膜受到局部破坏时(如Cl^-侵入)，阻锈剂可使钝化膜及时、自动修复，从而有效地阻止有害离子对钢筋的侵蚀。即使钢筋表面已经发生腐蚀，阻锈剂也能抑制钢筋腐蚀的电化学过程，使腐蚀速率大幅度降低。

按化学成分的不同，钢筋阻锈剂可划分为三类：主要由无机物质组成的无机型、主要由有机物质组成的有机型和由无机和有机物质组成的混合型。

无机型阻锈剂主要包括亚硝酸盐、硝酸盐、铬酸盐、重铬酸盐、磷酸盐、多磷酸盐、硅酸盐、钼酸盐等，其中亚硝酸盐类是研究应用最早的钢筋阻锈剂，它是一类典型的阳极型阻锈剂。但当掺入量不足时可能导致局部腐蚀，加速腐蚀的进行。

有机型阻锈剂包括胺类、氨基醇类、吗琳多元胺、链烷醇胺、脂肪酸酯以及它们的盐类，其优点是：(1)在各种氯离子浓度下能对钢筋混凝土提供腐蚀保护；(2)能够在混凝土中分散，因而既能对钢筋腐蚀阴极电化学过程起抑制作用，又能对阳极腐蚀电化学过程起抑制作用；(3)无毒、环保。

阻锈剂的协同效应是阻锈作用过程中一个广泛存在的现象。为增强钢筋阻锈剂的作用效果，同时满足混凝土的结构性能要求，人们将不同类型的阻锈剂结合起来，研究开发了复合型钢筋阻锈剂，并已投入工程应用，如中国专利CN1827770A公开了一种阻锈剂由钼酸钠0.01～0.05％，二乙烯三胺0。9％～4.5％，丙烯基硫脲0.08％～0.19％，1，4-丁炔二醇0.15％～0.75％，余量为水组成，中国专利CN102491668公开了一种阻锈剂由硅酸盐0.1％～0.5％，偏硅酸盐0.1％～1.5％、有机胺0.1％～1.5％，葡萄糖酸0.1％～1.5％，余量为水组成，上述公开的阻锈剂均为复合型钢筋阻锈剂，但是其阻锈成分含量高，成本高，经济效益低，不易于工业化推广应用。

因此，研究开发出一种阻锈成分配方简单，用量少的钢筋阻锈剂，对促进钢筋混凝土的工业发展具有重大的意义。

发明内容

为了实现克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种低成本钢筋阻锈剂。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种低成本钢筋阻锈剂，由以下重量百分含量的组分组成：苯甲酸钠0.1～0.3％，醋酸钠0.1～0.3％，硫脲0.01～0.03％，氧化镁0.01～0.03％，余量为水。

所述低成本钢筋阻锈剂由以下方法制备而得：将各组分按质量百分比称量，混合并搅拌均匀，即得。

所述低成本钢筋阻锈剂，使用时可直接掺入混凝土中。

本发明低成本钢筋阻锈剂由苯甲酸钠、醋酸钠、硫脲、氧化镁为阻锈成分，以水为分散介质复配而成。其中苯甲酸钠为有机型阻锈成分，属于阳极型阻锈成分，可在阳极区形成一层致密的保护膜，对钢筋的腐蚀起到很大的抑制作用；醋酸钠和硫脲为有机型阻锈成分，属于混合型阻锈成分，通过与氯离子竞争吸附，最终通过螯合作用在钢筋表面形成致密的保护膜，削弱氯离子的吸附，对钢筋起到保护作用；氧化镁为无机型阻锈成分，遇水可生成氢氧化镁，可维持混凝土孔隙液的高碱度，进一步对钢筋起到保护作用。因此，本发明钢筋阻锈剂以多种有机、无机阻锈成分为基料，以水为分散介质复配而成，并混合复配阳极阻锈成分和混合型阻锈成分，使制备的阻锈剂对钢筋腐蚀过程的阳极反应、阴极反应均具有显著的抑制作用，各组分在限定的用量范围内相互协同作用，提高阻锈剂的阻锈性能，提升混凝土的耐久性能及混凝土的综合抗腐蚀能力。

本发明低成本钢筋阻锈剂原料来源广泛，价格低，可直接掺入混凝土中使用，与混凝土的适应性好。相比现有的钢筋混凝土阻锈剂，本发明钢筋混凝土阻锈剂阻锈成分用量少，成本低，可在钢筋阻锈剂表面生成致密的保护膜，既降低了阻锈剂的使用量，又在不影响混凝土的性能的同时对钢筋起到阻锈作用。