一种具有耐硫酸盐腐蚀功能的钢筋混凝土阻锈剂

摘要

本发明公开了一种具有耐硫酸盐腐蚀功能的钢筋混凝土阻锈剂，它是由下述质量百分比的原料组成：膨胀剂40%~70%、偏硅酸盐2.0%~10.0%、羟基羟酸盐0.05%~1.0%、苯甲酸盐0%~2.5%、木质素磺酸盐0%~2.5%、矿物掺合料20%~50%。本发明能够提高混凝土的密实性，具有一定的膨胀性，能显著缓解氯离子对钢筋钝化膜的破化，增强混凝土耐硫酸盐腐蚀的能力。适用于盐湖、盐碱地区和海洋环境等受氯离子和硫酸盐侵蚀威胁的钢筋混凝土结构，可延长混凝土结构的服役寿命。

说明书

技术领域

本发明属建筑材料中混凝土外加剂领域。具体涉及到一种具有耐硫酸盐腐蚀功能的钢筋混凝土阻锈剂。

背景技术

处于盐湖、盐碱地区和海洋环境中的钢筋混凝土结构，在氯离子和硫酸盐的共同作用下，导致混凝土膨胀开裂、钢筋锈蚀，对钢筋混凝土结构造成了巨大的破坏。因此，研制一种既能延缓钢筋锈蚀又能提高混凝土耐硫酸盐腐蚀能力的混凝土外加剂，来提高钢筋混凝土结构的耐久性，延长其使用寿命，具有重要意义。

目前，针对氯离子和硫酸盐侵蚀对钢筋混凝土结构的危害性，采取的技术措施主要有：降低水胶比；掺加矿物掺合料；混凝土表面涂层保护；添加化学外加剂等。降低水胶比、掺加矿物掺合料等方式可提高混凝土内部的密实性，从而降低有害离子在混凝土内部的扩散速度；混凝土表面涂层，主要起到阻断环境中的有害离子渗入混凝土中的作用，但涂层通常存在与混凝土基体的粘结性不良、容易老化开裂剥落等问题；在混凝土拌制过程中添加少量化学外加剂如阻锈剂、耐腐蚀剂等，通过影响界面电化学反应等来阻止钢筋腐蚀，该措施简便易行。

发明内容

技术问题：  本发明提出了一种既能显著缓解氯离子对钢筋钝化膜的破化，又能提高混凝土耐硫酸盐腐蚀能力的混凝土钢筋阻锈剂。

技术方案：本发明的具有耐硫酸盐腐蚀功能的钢筋混凝土阻锈剂包括下述质量百分比的原料：

膨胀剂                  40%~70%

偏硅酸盐                2.0%~10.0%

矿物掺合料              20%~50%

羟基羟酸盐              0.05%~1.0%   。

该阻锈剂还包括质量百分比分别小于2.5%的苯甲酸盐和/或木质素磺酸盐。

膨胀剂为硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂与硫铝酸钙类膨胀剂的混合物或硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂。

偏硅酸盐为偏硅酸钠、偏硅酸锂、偏硅酸钾中的一种或多种组成。

羟基羟酸盐为葡萄糖酸锌、D-葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钾中的一种或多种组成。

苯甲酸盐为苯甲酸酸钠、苯甲酸铵中的一种或两种组成。

木质素磺酸盐为木质素磺酸钙、木质素磺酸钠中的一种或两种组成。

矿物掺合料为磨细矿渣、硅粉中的一种或两种组成。

有益效果：本发明早期膨胀性能好、不含亚硝酸盐；性能同时满足规范《钢筋混凝土阻锈剂》（JT/T 537-2004）、《抗硫酸盐类侵蚀防腐剂》（JC/T 1011-2006）中的相关要求，提高了混凝土耐硫酸盐和氯离子侵蚀的能力。

具体实施方式

本发明的具有耐硫酸盐腐蚀功能的钢筋混凝土阻锈剂，它是由下述质量百分比的原料组成：

膨胀剂                  40%~70%

偏硅酸盐                2.0%~10.0%

羟基羟酸盐              0.05%~1.0%

矿物掺合料              20%~50%

或包含：

苯甲酸盐                0%~2.5%

木质素磺酸盐            0%~2.5%

上述组分协同作用，其作用机理如下：

膨胀剂可在水泥水化过程中生成钙矾石，产生微膨胀，降低混凝土孔隙率，改善混凝土孔结构，提高混凝土的密实性，降低混凝土的透水性，从而提高混凝土的抗氯离子和硫酸盐侵蚀的能力；葡萄糖酸根离子通过和氯离子在钢筋表面竞争吸附，最终通过鳌合作用在钢筋表面形成一层致密的吸附膜对钢筋起到保护作用；偏硅酸盐在阴极区和阳极区均可沉淀，既能阻碍阳极金属的溶解，又能阻碍氧接近阴极发生还原反应；苯甲酸盐能够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。因此，本发明能够有效地缓解氯离子对钢筋钝化膜的破化，又能提高混凝土耐硫酸盐腐蚀能力。

下面结合实施例对本发明过程和效果做进一步说明。

实施例1：一种具有耐硫酸盐腐蚀功能的钢筋混凝土阻锈剂，各组成成分的重量百分比为：硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂45%、硫铝酸钙类膨胀剂15%、偏硅酸钠6.0%、D-葡萄糖酸钠0.45%、磨细矿渣33.55%。

实施例2：一种具有耐硫酸盐腐蚀功能的钢筋混凝土阻锈剂，各组成成分的重量百分比为：硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂40%、偏硅酸钠6.0%、D-葡萄糖酸钠0.45%、磨细矿渣53.55%。

实施例3：一种具有耐硫酸盐腐蚀功能的钢筋混凝土阻锈剂，各组成成分的重量百分比为：硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂50%、偏硅酸钠5.0%、D-葡萄糖酸钠0.3%、苯甲酸钠1.0%、木质素磺酸钙2.0%、磨细矿渣41.7%。

实施例4：一种具有耐硫酸盐腐蚀功能的钢筋混凝土阻锈剂，各组成成分的重量百分比为：硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂50%、硫铝酸钙类膨胀剂20%、偏硅酸钠5.0%、D-葡萄糖酸钠0.15%、木质素磺酸钙2.5%、硅粉22.35%。

试验项目和方法参照《钢筋混凝土阻锈剂》（JT/T 537-2004）和《抗硫酸盐类侵蚀防腐剂》（JC/T 1011-2006）进行，阻锈剂掺量为12%。钢筋防锈性和混凝土性能影响试验结果见表1；抗硫酸盐侵蚀性能测试结果见表2。

表1 钢筋防锈性和混凝土性能影响试验结果

表2 抗硫酸盐侵蚀性能测试结果

由表1可知，本发明的钢筋防锈性和混凝土性能影响试验结果符合规范《钢筋混凝土阻锈剂》（JT/T 537-2004）中的相关要求。

同时，由表2可知，本发明在耐硫酸盐腐蚀能力方面表现优异，各项指标均满足规范《混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂》（JC/T1011-2006）中的相关要求。