钢筋阻锈剂对混凝土碳化影响的试验研究

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发布时间：2021-09-13

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钢筋阻锈剂对混凝土碳化影响的试验研究
张雪松
(大连万达商业地产股份有限公司，辽宁大连100022)
摘要：分析了影响钢筋阻锈剂对混凝土的碳化的机理，提出实验方案，从实验过程中得到阻锈剂对钢
筋混凝土的碳化有一定的延缓作用，在工程中具有一定的应用价值。
关键词：钢筋阻锈剂；碳化效应；混凝土；实验过程
中图分类号：TU428．042．6 文献标识码：B 文章编号：1671—9816(2011)01—0074—03
1 引言
Ying—yut 】等学者从孔结构、孔隙大小对碳化的
影响方面研究了水泥砂浆的碳化机理；Parrott[21用热
重分析法研究了混凝土碳化前缘的物质浓度梯度问
题；叶绍勋t3]根据化学热力学基本原理，计算比较了
水泥硬化浆体中液相和固相水化产物发生碳化的活
性大小以及因碳化反应而发生的固相体积变化；
Papadakis 川等人从化学分析角度提出水泥熟料中
可碳化的物质不仅有Ca(OH)：，还有CSH及未水化
的C S和C2S。研究认为，水灰比、水泥品种与用量等
是影响碳化速度的主要因素。H0闻，Thomas[9]，HobbstIo】
等人专门研究过粉煤灰(火山灰)水泥混凝土的碳化
问题。Ceukelairet“】等人研究过矿渣水泥混凝土的碳
化问题。本文提出了钢筋阻锈剂对混凝土碳化影响
的试验研究方法，也希望能为工程提供可靠的适用
价值。
2 钢筋阻锈剂的定义和分类
2．1 钢筋阻锈剂的定义
钢筋阻锈剂(Rebar Inhibitor或RI)是一种加入
混凝土中能阻止或减缓钢筋锈蚀的化学物质。一些
能改善混凝土对钢筋防护性能的矿物添加料(如硅
灰等)，不作为钢筋阻锈剂。通常的混凝土外加剂旨
在改善混凝土自身的性能，而钢筋阻锈剂旨在改善
和提高钢筋的防锈蚀能力，但都是加入到混凝土中
使用的。因此，大多数国家将钢筋阻锈剂归入“混凝
土外加剂”，也有一些国家作为独立的钢筋防锈产品。
2．2 钢筋阻锈剂的分类
收稿日期：2010—09—06
’
作者简介：张雪松(1976一)，1999年毕业于东北林业大学
土木工程学院，工程师。
(1)按使用方式和应用对象分类。
①掺入型(Darex Corrosion Inhibitor)(DCI)：掺加
到混凝土中，主要用于新建工程，也可用于修复工程。
②渗透型(Mtgrating Corrosion Inhibitor)(MCI)：
涂到混凝土表面，渗透到混凝土内并到达钢筋周围，
主要用于老工程的修复。
(2)按形态分类。
①水剂型(约含70％的水)：国外主要是水剂型。
②粉剂型：固体粉状物，大多溶于水。国内目前
主要是粉剂型。
(3)按化学成分分类。
①无机型：成分主要由无机化学物质组成，如亚
硝酸盐阻锈剂。
②有机型：成分主要由有机化学物质组成，包括
掺入型和迁移型有机阻锈剂，可在钢筋表面形成分
子层作为保护膜，阻止钢筋锈蚀，既可阻止阳极反
应，又可以阻止阴极反应。
③混合型：由有机和无机化学物质组成。
(4)按作用机理划分。
按作用机理可划分为：阴极型、阳极型、混合型。
3 混凝土的锈蚀破坏及碳化的机理
3．1 钢筋混凝土锈蚀破坏过程
钢筋混凝土锈蚀破坏过程大致可分为4个阶段：
(1)免疫阶段：自混凝土成型起，至碳化层前沿
接近钢筋表面，或者氯离子达到钢筋表面，使钝化膜
遭到破坏时为止。在这个阶段，钢筋在混凝土中具有
免疫功能，钢筋表面有保护膜。这段时间以to表示。
(2)发展阶段：在免疫期之后，钢筋表面一旦具
有发生电化学反应的3个条件，钢筋就开始锈蚀直
至锈蚀严重，到钢筋因锈蚀发生肿胀而显示破坏现
象(如顺筋涨裂、层裂或剥落)。这段时间以t。表示。