模擬混凝土孔溶液中有機(jī)阻銹劑對(duì)鋼筋的保護(hù)作用

飽和nacl溶液浸泡下混凝土試塊中有機(jī)阻銹劑對(duì)鋼筋腐蝕行為的影響 鄭雷剛楊懷玉* (中國(guó)科學(xué)院金屬研究所,金屬腐蝕與防護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,沈陽110016) 摘要：利用電化學(xué)阻抗譜(eis)、半電池腐蝕電位(ecorr)和宏觀電池腐蝕電流密度(icorr)測(cè)量技術(shù),在飽和nacl溶 液浸泡的硬化混凝土試塊中,研究了4種醇胺基阻銹劑對(duì)鋼筋電極腐蝕電化學(xué)行為的影響和長(zhǎng)期阻銹性能.在 浸泡初始的100d內(nèi),與空白樣相比,添加阻銹劑后鋼筋電極腐蝕電位升高,阻抗膜值增大,腐蝕電流密度值降 低,表明電極表面處于鈍態(tài),阻銹劑表現(xiàn)出良好的阻銹性能.隨浸泡時(shí)間延長(zhǎng),電極腐蝕電位和阻抗膜值下降,腐 蝕電流密度增大.浸泡后期,除添加醇胺基ci-4樣外,電極電位和腐蝕電流密度與空白樣相比無明顯差別,表明 電極由鈍態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚愿g狀態(tài).但添加

采用鹽水浸漬與混凝土浸烘試驗(yàn)方法對(duì)4組由醇胺類有機(jī)物、酰胺類有機(jī)物、有機(jī)多元胺、芳香族鹽類、無機(jī)鹽中的3種或3種以上組分復(fù)合的鋼筋混凝土阻銹劑的阻銹效果進(jìn)行了評(píng)定對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明:4組有機(jī)鋼筋混凝土阻銹劑具有良好的阻銹效果,且阻銹效果最為顯著的是zx-2復(fù)合有機(jī)鋼筋混凝土阻銹劑。并進(jìn)行了不同阻銹劑的混凝土性能試驗(yàn),試驗(yàn)證明有機(jī)阻銹劑對(duì)混凝土性能并無不良影響。

利用極化曲線、電化學(xué)阻抗譜等電化學(xué)方法,就新型有機(jī)阻銹劑對(duì)鋼筋在含氯鹽的模擬混凝土孔溶液中的電化學(xué)行為進(jìn)行了測(cè)試,并與傳統(tǒng)的亞硝酸鈣阻銹劑進(jìn)行了對(duì)比.結(jié)果發(fā)現(xiàn):新型有機(jī)阻銹劑能通過其在鋼筋表面上的吸附而形成保護(hù)膜,表現(xiàn)出了良好的阻銹性能.

應(yīng)用電化學(xué)技術(shù)和掃描電子顯微鏡(sem)等方法,研究了亞硝酸鈉和d-葡萄糖酸鈉復(fù)合緩蝕劑對(duì)模擬混凝土孔隙液中鋼筋腐蝕行為的影響及其阻銹作用。結(jié)果表明,復(fù)合緩蝕劑主要起陽極型緩蝕劑作用。含3.5%nacl,ph值為11.00的模擬液中加入含5g/l亞硝酸鈉的復(fù)合緩蝕劑后,鋼筋的腐蝕電流降低至未加緩蝕劑的1%,緩蝕效率達(dá)99%。

鋼筋銹蝕是導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)耐久性下降的一個(gè)重要因素，添加阻銹劑是高效、簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)、前景良好的防止或減緩鋼筋腐蝕的措施。本文概述了有機(jī)鋼筋阻銹劑的阻銹機(jī)理，有機(jī)阻銹劑的研究方法和未來的發(fā)展方向。

選用醇和胺作為復(fù)配阻銹劑的原料。在含3%nacl的飽和ca(oh)2溶液中,加入阻銹成分,根據(jù)鹽水浸漬試驗(yàn)中自然電位的表現(xiàn)選出具有阻銹性能的醇和胺。采用均勻設(shè)計(jì)法對(duì)選出的成分進(jìn)行復(fù)配,經(jīng)鹽水浸漬試驗(yàn)和砂漿快速試驗(yàn)的檢測(cè),復(fù)配出的阻銹劑具有良好的阻銹性能。通過掃描電鏡的能譜分析發(fā)現(xiàn),阻銹劑在鋼筋表面形成保護(hù)膜,并在保護(hù)膜的外層吸附ca(oh)2,進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)鋼筋的保護(hù)作用。

通過電化學(xué)噪聲(ecn)、電化學(xué)阻抗(eis)及極化曲線研究了四乙烯五胺(tepa)在碳化模擬混凝土孔隙液中對(duì)q345b碳鋼點(diǎn)蝕的抑制機(jī)理.結(jié)果表明:通過吸附成膜和隔離cl-離子對(duì)鈍化膜的侵蝕,tepa濃度升高導(dǎo)致碳鋼點(diǎn)蝕電位正移.低濃度的tepa會(huì)造成亞穩(wěn)態(tài)蝕點(diǎn)形核速率略微增加,但會(huì)降低其壽命.隨著tepa濃度增加,噪聲電阻上升,而亞穩(wěn)態(tài)蝕點(diǎn)壽命和平均點(diǎn)蝕電量則迅速下降,表明其明顯加速了亞穩(wěn)態(tài)蝕點(diǎn)修復(fù),當(dāng)tepa濃度達(dá)0.10mo·ll-1時(shí),噪聲峰消失,基底電流趨于零,蝕點(diǎn)全面鈍化.tepa不僅能抑制cl-離子引起的亞穩(wěn)態(tài)和穩(wěn)態(tài)蝕點(diǎn)生長(zhǎng),還可吸附于鈍化膜表面,抑制膜的均勻溶解.形貌觀察表明,亞穩(wěn)態(tài)蝕點(diǎn)主要在穩(wěn)態(tài)蝕點(diǎn)周圍形核和生長(zhǎng),并不斷為穩(wěn)態(tài)蝕點(diǎn)所吞并,造成碳鋼表面蝕坑一般沿平面而不是垂直方式擴(kuò)展.

混凝土中鋼筋銹蝕引起結(jié)構(gòu)物破壞,造成重大經(jīng)濟(jì)損失已成為世界性問題。美國(guó)大約60萬座高速公路橋涵中,近半數(shù)以上出現(xiàn)鋼筋銹蝕問題。我國(guó)高速公路建設(shè)中,鋼筋銹蝕也是突出的問題。在已有公路橋梁中,鋼筋銹蝕破壞已成為修復(fù)和改造工作中的難題,花費(fèi)很高的成本但修復(fù)后的耐久性仍成問題。鋼筋銹蝕的防護(hù)措施目前已有多種,如耐蝕鋼筋、鋼筋涂層、混凝土外涂層、陰極保護(hù)等,其中改進(jìn)鋼筋混凝

采用半電池電位和線性極化法監(jiān)測(cè)鋼筋在摻有有機(jī)鋼筋阻銹劑的混凝土中的銹蝕時(shí)間,研究有機(jī)鋼筋阻銹劑在混凝土中的阻銹性能,并研究阻銹劑對(duì)混凝土工作性能、力學(xué)性能、抗?jié)B性能、干燥收縮和水泥水化熱的影響。研究結(jié)果表明:該有機(jī)鋼筋阻銹劑能降低鋼筋的腐蝕速率,延長(zhǎng)鋼筋發(fā)生銹蝕的時(shí)間,具有優(yōu)良的阻銹效果。摻入該阻銹劑后,混凝土的工作性能有一定程度的改善,抗氯離子滲透性能得到提高,水泥水化熱略有降低,收縮也略有減小,對(duì)混凝土的抗壓強(qiáng)度基本沒有影響。

通過不同摻量的鋼筋阻銹劑在砂漿中的陽極極化試驗(yàn),混凝土拌合物的坍落度、坍落度損失、凝結(jié)時(shí)間、含氣量以及混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),抗?jié)B與抗凍融等耐久性試驗(yàn),鹽水浸烘試驗(yàn),證明在混凝土中摻入fac-13型鋼筋阻銹劑對(duì)混凝土的坍落度與坍落度損失、凝結(jié)時(shí)間、抗壓強(qiáng)度以及滲水高度、質(zhì)量損失、相對(duì)動(dòng)彈模量等耐久性能無明顯影響,而氯離子擴(kuò)散系數(shù)、鋼筋的銹蝕率及失重率有顯著降低,證明該阻銹劑對(duì)鋼筋阻銹效果明顯,在實(shí)際工程中應(yīng)用取得了很好的效果。

文章運(yùn)用半電池電位的方法研究了鉬酸鈉對(duì)混凝土中鋼筋的阻銹作用,通過正交設(shè)計(jì)探討了阻銹劑對(duì)鋼筋混凝土中鋼筋腐蝕影響,確定了復(fù)配的鋼筋阻銹劑各成分的最佳配比,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明此鋼筋阻銹劑復(fù)配最佳配比的有效性.

《混凝土外加劑結(jié)課論文》 混凝土鋼筋阻銹劑 學(xué)生姓名孫東宇 學(xué)號(hào)11410103 班級(jí)專業(yè)名稱材料科學(xué)與工程專業(yè)11級(jí)1班 任課教師金分樹 材料科學(xué)與工程學(xué)院 混凝土鋼筋阻銹劑 摘要：中國(guó)是海岸線長(zhǎng)的國(guó)家，內(nèi)陸還有大范圍的鹽堿地，更值得注意的是，中國(guó)廣大 北方地區(qū)正在大量使用氯鹽作為化冰鹽。此外，中國(guó)工業(yè)建筑中的鋼筋腐蝕比國(guó)外明顯 嚴(yán)重?；A(chǔ)設(shè)施是國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈，又與人民生活休戚相關(guān)。在中國(guó)，以基礎(chǔ)設(shè)施為主 的鋼筋腐蝕破壞，已經(jīng)造成很大的危害，而未來潛在的威脅更是不可低估的。就“撒鹽” 的危害而言，中國(guó)北方地區(qū)，一方面“撒鹽”逐年大幅度增加，另一方面又不采取防護(hù) 措施，以北京為例，1991年撤鹽400噸，2001年撒鹽約3000噸，但橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范 中卻沒有防鹽腐蝕措施的規(guī)定。使用不滿20年的西直門立交橋，鋼筋腐蝕破壞嚴(yán)重

從混凝土中鋼筋腐蝕的機(jī)理出發(fā),總結(jié)歸納了各類阻銹劑的阻銹機(jī)理,包括典型的陽極型阻銹劑、陰極型阻銹劑以及復(fù)合型阻銹劑并指出了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。相比單一的陰陽極型阻銹劑,復(fù)合型阻銹劑的阻銹機(jī)制較為完善,但由于復(fù)合型阻銹劑尤其是遷移型阻銹劑的成分較為復(fù)雜,其相關(guān)的阻銹機(jī)理還需進(jìn)一步研究。

鋼筋混凝土遭破壞或不能耐久的主導(dǎo)因素之一是鋼筋腐蝕。本文概述鋼筋腐蝕危害和鋼筋阻銹劑的良好作用,在防止或減緩鋼筋腐蝕的眾多技術(shù)措施中,鋼筋阻銹劑是正在迅速發(fā)展中的新型有效、簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)、前景良好的實(shí)用方法

鋼筋混凝土是土木工程最主要的結(jié)構(gòu)材料,其耐久性直接影響到結(jié)構(gòu)物的使用壽命。本文概括了現(xiàn)階段提高混凝土結(jié)構(gòu)物耐久性的各種技術(shù)途徑,分析了鋼筋阻銹劑對(duì)提升混凝土結(jié)構(gòu)物耐久性的作用。

鋼筋腐蝕是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的最重要因素。本文綜述了混凝土中鋼筋的腐蝕機(jī)理、鋼筋阻銹劑的作用機(jī)理,分析了鋼筋阻銹劑的發(fā)展現(xiàn)狀,認(rèn)為采用鋼筋阻銹劑是防治混凝土內(nèi)鋼筋腐蝕的有效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的方法。

研究了兩種有機(jī)阻銹劑(zx1、zx2)對(duì)混凝土性能的影響,選擇zx1和亞硝酸鈣兩種阻銹劑,用電化學(xué)方法考察了阻銹劑對(duì)鋼筋的保護(hù)效果。研究表明,有機(jī)阻銹劑對(duì)橋梁混凝土的性能基本無負(fù)面影響,但不同種類阻銹劑的影響規(guī)律有所不同;電化學(xué)工作站對(duì)鋼筋的線性極化測(cè)試表明:隨著干濕交變循環(huán)次數(shù)的增加,摻加有機(jī)阻銹劑鋼筋試件的腐蝕電流密度較小且較穩(wěn)定,阻銹劑基本無溶出現(xiàn)象,抗蝕效果明顯。

針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題,重點(diǎn)介紹了mucis系列阻銹劑產(chǎn)品特性,通過國(guó)內(nèi)外工程實(shí)例,闡述了如何利用該材料的化學(xué)原理達(dá)到阻銹作用,提高鋼筋混凝土的耐久性,提升工程使用壽命,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

文章編號(hào):10096825(2010)27005402 淺談混凝土鋼筋腐蝕與阻銹劑的使用 收稿日期:20100527 作者簡(jiǎn)介:王建華(1987),男,山東科技大學(xué)土木建筑學(xué)院碩士研究生,山東青島266510 王祖和(1957),男,博士,博士生導(dǎo)師,教授,山東科技大學(xué),山東青島266510 穆振高(1987),男,助理工程師,齊魯石化工程公司青島分公司,山東青島266555 王建華王祖和穆振高 摘要:闡述了混凝土鋼筋腐蝕原理,分析了混凝土本身、碳化作用、氯離子腐蝕作用對(duì)鋼筋混凝土破壞過程的影響,分 別介紹了無機(jī)阻銹劑、有機(jī)阻銹劑及復(fù)合阻銹劑的性能,指出了阻銹劑在今后的研究發(fā)展方向。 關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土,腐蝕原理,阻銹劑 中圖分類號(hào):tu528文

闡述了混凝土鋼筋腐蝕原理,分析了混凝土本身、碳化作用、氯離子腐蝕作用對(duì)鋼筋混凝土破壞過程的影響,分別介紹了無機(jī)阻銹劑、有機(jī)阻銹劑及復(fù)合阻銹劑的性能,指出了阻銹劑在今后的研究發(fā)展方向。

本文以介紹國(guó)外鋼筋阻銹劑為主，結(jié)合國(guó)內(nèi)情況，闡明鋼筋阻銹劑的發(fā)展、應(yīng)用及其前景。作為一項(xiàng)正在發(fā)展的新技術(shù)，使用鋼筋阻銹劑具有現(xiàn)實(shí)的和潛在的社會(huì)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)展粉煤灰硅酸鹽大型墻板是實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)工業(yè)化的重要途徑之一。將工業(yè)廢渣粉煤灰、電石渣、爐渣等轉(zhuǎn)化為有用的建筑材料,也是保護(hù)環(huán)境衛(wèi)生造福人民的重大措施。當(dāng)前,發(fā)展和推廣使用粉煤灰硅酸鹽墻板所急待解決的一個(gè)課題,便是如何阻止墻板中鋼筋的銹蝕,以及在采取防護(hù)措施后鋼筋和混凝土間粘結(jié)力是否能滿足設(shè)計(jì)要求。我們針對(duì)以上課題作了一些試驗(yàn)和探討,初步得出在粉煤灰硅酸鹽混凝土中摻加1％和2％的工業(yè)亞硝酸鈉阻銹效果良好,而其粘結(jié)力也完全滿足鋼筋混凝土的設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。