浅析迁移型防腐阻锈剂

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1、浅析迁移型防腐阻锈剂FH-FX1121摘要阻锈剂可以减缓混凝土中的钢筋锈蚀，提高混凝土的耐久性。传统的硝酸盐阻锈剂因外界腐蚀物质的不断侵入发生失效，而且硝酸盐材料有毒。急需研发一种新型阻锈剂取代传统亚硝酸盐类阻锈剂。本文通过研究阻锈剂的作用机理，研发了一种迁移复合型钢筋阻锈剂FH-FX1121oFH-FX1121配方不含亚硝酸盐成分，在混凝土中具有迁移性能，为绿色环保材料。关键词：钢筋混凝土;混凝土老化;迁移阻锈剂;防腐1引言混凝土是一种应用最广泛的结构工程材料，钢筋混凝土是混凝土应用的一种重要结构形式，现代混凝土设

2、计已由传统的重强度标准转变为以混凝土耐久性标准进行设计。混凝土的耐久性的研究逐步深入。1.1筋混凝土耐久性混凝土耐久性指混凝土在使用环境、自然环境及材料内部因素的物理或化学作用下，保持混凝土自身工作能力的性能。影响钢筋混凝土耐久性的主要因素有钢筋锈蚀、混凝土碳化、碱骨料反应、混凝土的抗冻性及抗渗性等。提高钢筋混凝土结构耐久性的措施要提高钢筋混凝土结构的耐久性，满足耐久性要求，一方面是要求混凝土本身高性能化，降低混凝土的孔隙率，使混凝土有足够的密实性且不出现有害裂缝，从而能够抵扌当水分及有害物质的侵入。另一方面则是增强

3、对混凝土中钢筋的保护，为防止钢筋劣化，可釆用混凝土外涂层、特种钢筋、阴极保护及钢筋阻锈剂等附加措施的技术方法。1.1.1混凝土材料的高性能化(1)合理选择水泥品种及粗细骨料(2)配合比的合理控制(3)外加剂的使用1・1・2防止钢筋锈蚀的主要措施（1）钢筋保护层或改变材质，如环氧涂层钢筋、镀锌钢筋、耐蚀钢筋、不绣钢钢筋等。（2）混凝土表面涂层保护。根据所用材料不同分为无机、有机材料涂层。（3）适当增加混凝土对钢筋的保护层厚度（4）电化学保护，阴极保护、电化学除盐电化学重新碱化；（5）钢筋阻锈剂。近年来，钢筋阻锈剂的研究

4、与工程应用得到了十分迅速的发展。掺用钢筋阻锈剂成为推迟钢筋锈蚀时间及减缓锈蚀速度的通用方法，而且是最简单、经济和效果好的技术措施。我国在建的青岛海湾跨海大桥中预应力混凝土部分则使用瑞士西卡公司生产的迁移型阻锈剂Sika901,掺量为12Kg/m3。1.2钢筋阻锈剂阻锈机理与分类钢筋阻锈剂是掺入混凝土、砂浆中或涂刷在混凝土、砂浆表面，能够阻止或减缓钢筋腐蚀的化学物质。钢筋锈蚀剂直接参与界面化学反应，使钢筋表面形成钝化膜或吸附膜，从而抑制混凝土与钢筋界而间发生的阳极或阴极电化学反应。阻锈剂具体的作用方式总体包括：（1）在

5、钢筋表面以物理或化学的方式吸附成膜；（2）通过化学反应在钢筋阳极区垂新形成钝化膜；（3）影响或改变钢筋混凝土接触面的介质环境；（4）生成不融盐阻塞孔隙，增大混凝土的密实度。阻锈剂分类：根据钢筋阻锈剂机理不同，目前的钢筋阻锈剂可分为三种类型，包括阳极型阻锈剂、阴极型阻锈剂以及复合型阻锈剂。1.2.1阳极型阻锈剂阳极型阻锈剂是最早出现的阻锈剂种类，该类型阻锈剂的主要代表为亚硝酸盐、络酸盐、钳酸盐等无机盐类。根据屯化学反应机理，在发生锈蚀的钢筋混凝土中，阴阳极组成的电化学反应存在得失电子平衡的关系，因此钢筋锈蚀进度与阳极反

6、应或者阴极反应中速度较慢的同步。从这一机理出发，阳极型阻锈剂即是通过抑制或减缓阳极区铁基体失去电子速度，减缓锈蚀的进度，达到阻锈效果。阳极型阻锈剂以亚硝酸盐为代表，亚硝酸盐中的硝酸根离子和亚铁离子发生化学反应生成Fe2O3,2FC2OH"+2NO】一FeO+2NOf+HQ牛成的Fe2O3能在裸露的钢筋表面产牛沉淀重新形成钝化膜，从而阻止或延缓腐蚀的进一步发生。以上反应可以看岀，NO2■是在Fe己经事情电子的基础上，并且在含有氢氧根离子的条件下才能对钢筋钝化膜进行修补，这说明：（1）在氯盐环境下，氯离子的破坏作用与亚硝

7、酸钠的成膜修补作用同时进行，只有当“修补”作用大于“破坏”作用吋，钢筋锈蚀才会停止；（2）NO2-的修复作用需要在碱性环境中进行，当混凝土结构因发牛碳化等原因导致碱性降低时,N02•的修复功能将不再体现；综上所述，亚硝酸盐类阻锈剂在阻锈过程中，是在逐渐自我消耗，结构服役后期混凝土中0H■浓度由于C1■和C02的继续侵入而降低，设计人员是以加大亚硝酸盐掺量的方式来提高阻锈效果，但是亚硝酸盐是致癌物质，在一些发达国家已经不再使用。1.2.2阴极型阻锈剂阴极型阻锈剂主要是通过阻止或减缓钢筋阴极反应达到阻锈效果。这类阻锈剂达

8、到一-定浓度时，可使阴极区钢筋保持钝化状态，从而起到抑制或减缓阴极反应的作用。阴极型阻锈剂能够与液相中的某些离子发牛反应牛成难溶的盐，在“阴极区”形成保护膜,增大了电阻，同时阻止氧气的侵入，减缓了电化学腐蚀速度。常用的阴极型阻锈剂包括磷酸盐类阻锈剂、脂肪酸酯阻锈剂等。1.2.3复合型阻锈剂复合型阻锈剂是同时在电化学腐蚀的阴极区、阳极区发挥作用的