有机钢筋混凝土阻锈剂的研究

资料大小：410KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-04

资料介绍

有机钢筋混凝土阻锈剂的研究
孙俊，刘彦东，王建成
(中冶集团建筑研究总院，北京100088)
摘要：采用盐水浸渍与混凝土浸烘试验方法对4组由醇胺类有机物、酰胺类有机物、有机多元胺、芳香族盐类、无机盐中的3种或3种
以上组分复合的钢筋混凝土阻锈剂的阻锈效果进行了评定对比。试验结果表明：4组有机钢筋混凝土阻锈剂具有良好的阻锈效果，且阻锈
效果最为盟著的是ZX一2复合有机钢筋混凝土阻锈剂。并进行了不同阻锈剂的混凝土性能试验，试验证明有机阻锈剂对混凝土性能并无
不良影响。
关键词：有机阻锈剂；阻锈效果；钢筋混凝土；混凝土性能
中图分类号： TU528．042 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2010)02—0067—03
Research on organic corrosion inhibitor for reinforcing steel in concrete
SUN Jun，LIU Yah—d0ng，WANG Jian—cheng
(Central Research Institute ofBuilding and Construction ofMCC Group，Beijing 100088，China)
Abstract： Diferent organic corrosion inhibitors for reinforcing steel in concrete，compositing of three or even more three kinds of ingredients
chosen from alcamines，phosphoramide，polyamine，aromatic salt，inorganic salts，are evaluated through small pieces ofbars immersed in chlorate
solutions and the immersion and drayage cycle of concrete．And the tests displays ZX·2 indicate excellent anticorrosion efect．Therefore，the researches
on the concrete property indicate that organic corrosion inhibitors don’t have harm ful efect on durability ofconcrete．
Key words： organic corosion inhibitor；anticorosion efect；reinforcement concrete；concrete property
0 引言
钢筋的锈蚀是混凝土结构破坏的主要原因之一，已有不少
控制其腐蚀的方法，如向混凝土中添加阻锈剂便是有效方法之
一
：目前，实际工程应用历史最久的是亚硝酸盐类阻锈剂，国内
市场的钢筋阻锈剂产品大部分都含有亚硝酸盐，由于其存在用
量不足时会加速腐蚀】1，并对环境和人体健康有负面影响，传统
的亚硝酸盐类钢筋阻锈剂产品面临挑战。因此，对非亚硝酸盐
系列的复合型钢筋阻锈剂进行研究具有重要的意义。
自20世纪80年代以来，有机阻锈剂因其不会因设计或施
不当造成加速腐蚀和易与其他有机或无机阻锈剂复合使用
产生}办同作用的重要特性，而作为钢筋阻锈剂得到了快速的发
展。本文主要研究了几种有机组分复合后对混凝土中钢筋的阻
锈性能的影响，进而确定掺量低、阻锈效果明显、对混凝土性
能无不良影响、环境友好的有机钢筋混凝土阻锈剂。
1 试验方法与材料
1．1 试验方法
参照修订后的YB／T 9231《钢筋阻锈剂使用技术规程》进行
盐水浸渍试验，筛选具有较好阻锈效果的有机复合阻锈剂，其中
盐水浸渍试验饱和氢氧化钙所含氯化钠质量百分数为3．5％，7 d
后观察钢筋棒表面是否现锈斑或溶液是否发生颜色变化，进
而确定}lI阻锈效果较为明显的复合配合比进行混凝土浸烘试
验。依据修订后的YB／T 9231《钢筋阻锈剂使用技术规程》中的
收稿日期：2009—10-10
混凝土浸烘循环试验完成后计算钢筋锈积率，确定该不同组分
配合比是否在实际混凝土环境中具有明显的阻锈效果。其中钢
筋锈积率计算方法如式【1)。
月： ×100％ (1)
A 0 ·
式中： — —钢筋锈积率，％；
A — n次循环后钢筋锈蚀面积，rain。；
A 钢筋表面积，mill 。
相应的混凝土性能试验各个指标测定参照YB／T 923l
《钢筋阻锈剂使用技术规程》进行试验，其中性能指标包括抗
压强度比(≥90％)、凝结时间差(一120-120 rain)、收缩率比
(≤ 135％ )。
1．2 试验材料
水泥：太行山牌P·O 42．5。
石子：混凝土浸烘试验石子采用5-15 innl豆石；混凝土性
能试验采用5～20 mm碎卵石。
砂子：细度模数为2．6～2．8砂子。
阻锈组分：醇胺类有机物、酰胺类有机物、有机多元胺、芳
香族盐类、无机盐中的3种或3种以上组分复合。不同阻锈剂
组成见表1。
表1所配阻锈剂固含量为35％～55％，然后将所配阻锈剂加
入含3．5％氯化钠的饱和氢氧化钙溶液中。
钢筋棒：盐水浸渍试验采用+10 mmx50 mm HPB235钢筋
棒；混凝土浸烘试验采用 6 minx1O0 mm HPB235钢筋棒。
· 67 ·
表1 阻锈剂组成
2 盐水浸渍与混凝土浸烘试验
2．1 盐水浸渍试验
将所配阻锈剂以含掺有3．5％氯化钠的饱和氢氧化钙溶
液质量的2．2％~1人，然后将事先打磨光亮并用丙酮清洗过的
3根钢筋棒置人溶液中，分别在规定的时期内观察钢筋棒表
面是否出现锈蚀、溶液是否发生颜色变化，并测定规定时间
的自然腐蚀电位。经过7 d饱和氢氧化钙盐水浸泡后，掺有
机钢筋混凝土阻锈剂与未掺的锈蚀情况见罔l，试验结果如
表2
(a)未掺阻锈剂
『b1掺人阻锈剂
图1 钢筋棒盐水浸渍试验
表2 钢筋棒盐水浸渍试验
根据表2可知：钢筋棒的自然腐蚀电位在规定的时期内均
在0--250mV之间，如图1所示置于未掺阻锈剂溶液中7 d的
钢筋棒表面已附着一层红褐色锈斑，而置于掺加了阻锈剂溶液
中的钢筋棒表面则光洁如新，未出现任何锈斑或锈点。可见，复
配后所得4组阻锈剂对钢筋棒具有较为明显的阻锈效果，能够
有效提高钢筋棒耐蚀性能。
· 68 ·
2．2 混凝土浸烘试验
2．2．1 混凝土配合比
参照GB 8076(混凝土外加刹》进行混凝土配合比设计，其
中粗骨料粒径5～15 mlTl，砂率38％，水耿比均为0．6，其中包括
阻锈剂所含水量混凝土内均掺人质量为拌合水3．5％的氯化
钠，阻锈剂掺量为胶凝材料的3％。
2．2．2 混凝土试件成型
混凝土试件尺寸为200 mmx100 mmx46 mm，先用混凝土浇
制100 mm长的中间段。浇制时，两头采用端头板和木楔固定钢
筋，以保证钢筋棒的保护层达到20 mm，混凝土装入试模后，在
振动台上振动至出浆。次日卸去木楔和端头板，在两头浇灌水
灰ILd'于中间混凝土的富配合比砂浆，用油灰刀仔细插捣，使
其密实，试件成型过程血I1图2 于第3天拆模，并用环氧树脂将
新旧混凝土表面接缝处封实，待环氧树脂同化后把试件放入标
准养护室养护至7 d。
2．2．3 混凝土试件浸烘循环
将养护至7 d的试件放人烘箱中，在(80+5)℃的温度下烘
干24 h。待冷却后放人3．5％氯化钠水溶液的塑料箱中浸泡1 20 h，
取出，再放人(60+5)℃的烘箱中烘72 h，此为一个循环。以后照
此循环不断重复。经过4次循环后，劈开一条空白混凝土试块，
看是否锈蚀，若锈积率达到15％N劈开所有试块。若没有则进
入下一个循环
2．2．4 混凝土试件浸烘循环f』{=验结果
待混凝土试件浸烘至4次循环后劈开混凝土试块，取出钢
筋。钢筋棒经过4次混凝土浸烘试验后的锈蚀情况如图3。
根据图3可以看，未掺阻锈剂的空白混凝土试件中的钢
筋棒表面已附着大量的锈斑锈点，而掺加阻锈剂的ZX．1、ZX一2、
ZX一3、ZX一4混凝土试件中的钢筋棒表面空白试验中的钢筋棒
锈蚀面积则很小，有的钢筋棒表面甚至没有任何锈斑或锈点。掺
加ZX一1的混凝土试件中的钢筋棒只有两根钢筋棒有着明显的
锈点，其中有一根钢筋棒表面有着相对面积稍大的锈斑，而其
他的钢筋捧光亮；掺加ZX一2的混凝土试件中的钢筋棒除了3根
端头两端有少许锈斑，剩余钢筋棒没有锈迹；掺加ZX一3、ZX．4
的混凝土试件中的钢筋棒的锈蚀情况则很接近，有4根钢筋棒
表面有锈斑，其中部有一根锈蚀面积相对较