有机防护型阻锈剂对混凝土耐久性的影响

钢筋混凝土结构耐久性不足的问题日益严重,而导致该结果的主要原因是氯离子引起的钢筋锈蚀。在提高混凝土结构耐久性的措施中,钢筋阻锈剂因其施工简易、经济、高效等优点而得到了广泛的使用。钢筋阻锈剂的使用目的是保护钢筋防止锈蚀。目前研究和应用较多的多为醇胺类阻锈剂,该类阻锈剂分子结构有其一定的优势,同时也存在一些不足,其中大多具有单个N原子的吸附中心,形成阻挡层的链较短,因此其在钢筋表面形成的吸附膜不够完整和稳定。本文介绍了一种含氨基酮分子的新型有机防护型阻锈剂。该阻锈剂可以在钢筋表面形成完整而稳定的保护膜保护钢筋免受侵蚀,但是其得以应用的前提是与混凝土有较好的相容性,对混凝土耐久性无负面影响。为了研究该阻锈剂对混凝土耐久性的影响,在混凝土试块内掺入不同量的阻锈剂,对其分别进行力学试验、毛细吸水试验,氯离子渗透试验和快速碳化试验,从而评价该阻锈剂对混凝土力学性能、抗渗性能、抗侵蚀性能以及抗碳化性能的影响。研究表明,阻锈剂的应用略微提高了混凝土的抗压强度,改善了混凝土的抗渗性、抗氯离子侵蚀性和抗碳化性,从而混凝土的耐久性得到了一定程度的提高。     

新型氨基醇阻锈剂在氯盐污染钢筋混凝土中的应用

对一种新型氨基醇作为掺入型阻锈剂使用的阻锈效果进行了表征.腐蚀试验中分别采用0.35％氯化钠溶液和3.50％氯化钠溶液为拌合水,模拟了两种有代表性的氯盐污染水平,对钢筋的腐蚀速率及掺加阻锈剂后的阻锈效果进行了测试,并与传统的亚硝酸钙的阻锈效果进行了对比.同时,还对掺加阻锈剂后对混凝土强度的影响以及钢筋锈蚀后的表面形貌及化学组成进行了试验研究.结果表明,这类新型的氨基醇对混凝土抗弯及抗压强度均无不利影响,且能非常有效地抑制氯盐对钢筋表面钝化膜的破坏.阻锈剂的存在会引起钢筋表面锈蚀产物形貌的变化,但对锈蚀产物的化学组成影响不大.     

迁移性阻锈剂对氯盐污染混凝土耐久性的影响——电化学性能与渗透浓度前锋线(英文)

钢筋锈蚀是混凝土结构提前破坏的主要原因,为提高氯盐环境下混凝土结构耐久性并延长其使用寿命,人们采取了包括掺入外加剂、应用高性能混凝土和环氧涂敷钢筋在内的很多方法,这些方法中迁移性阻锈剂(migratory of corrosion inhibitors,MCIs)在作为混凝土添加剂、表面涂敷和结构修补的应用中表现出很大的灵活性.研究了表面涂敷氨基醇和羧酸胺基迁移性阻锈剂(400g/m2)对掺加胶材总量0.5%氯化钠的C30混凝土中钢筋锈蚀的抑制效果及其在混凝土中的迁移性能,监测了涂敷MCls前后混凝土试件中钢筋的电化学阻抗谱、开路电位、线性极化电阻和腐蚀电流.结果表明:涂敷迁移性阻锈剂60d后钢筋混凝土试件平均腐蚀电流从涂敷前3.77 μA/cm2降低为0.104μA/cm2,尤其是涂敷#6阻锈剂腐蚀电流最低可降低到涂敷前的1.1%;渗透浓度前锋线的分析结果表明:在保护层下30～40 mm处仍能检测到较高含量的有机氮,表明迁移性阻锈剂确实通过毛细孔和微细裂缝渗透进入了混凝土内部和钢筋表面,即使在氯盐条件下钢筋产生了锈蚀,在硬化混凝土表面涂敷迁移性阻锈剂也能有效抑制钢筋锈蚀发展或使其修复.     

迁移性阻锈剂——钢筋混凝土阻锈剂的新发展

介绍了钢筋混凝土阻锈剂的基本概念和发展背景，比较讨论了新发展起来的迁移性阻锈剂与传统的亚硝酸盐阻锈剂性能特点，根据作者对迁移性阻锈剂的电化学测试和文献资料中的研究结果，着重分析了迁移性阻锈剂对钢筋电化学性能的影响和阻锈机理，最后提出了迁移性阻锈剂应用技术的发展前景和有待深入研究的课题。     

双层氢氧化物作为钢筋阻锈材料阻锈效果评价

通过盐水浸渍法、硬化砂浆法和劈裂观察法对双层氢氧化物(LHD)、煅烧之后的双层氢氧化物(LHO)、对比阻锈剂Na NO2、K18、空白组3组和以LHO为主要材料的自制阻锈剂ZY1~ZY3共3组进行了钢筋阻锈能力的研究。结果表明:根据规范JGJ/T192-2009,依照钢筋的锈蚀情况评价阻锈剂的阻锈效果,阻锈效果较好阻锈剂有ZY1、ZY3、LHO,比Na NO2、K18的阻锈效果好,而ZY2的阻锈效果较差。掺加3%Na Cl的硬化砂浆法试验结果表明,ZY3在掺量3%、4%时具有很好的阻锈效果,其适宜掺量为3%;阻锈剂ZY1和LHO有较好的阻锈效果和4%掺量时具有很好的阻锈效果,适宜掺量为4%;而ZY2、LHD和K18在掺量3%和4%时的阻锈效果均不佳;综合三种试验方法来评价双层氢氧化物和自制阻锈剂的短期阻锈效果,自制阻锈剂ZY3具有较好的阻锈效果,其适宜掺量为3%,LHO和ZY1在适宜掺量为4%下有相同的阻锈效果;而相同掺量下的ZY2、LHD、K18阻锈效果不佳。     

迁移性阻锈剂对氯盐污染钢筋混凝土耐久性的影响(Ⅱ)——长期效果、形貌与机理分析(英文)

研究了表面涂敷氨基醇和羧酸胺基迁移性阻锈剂对掺加胶材总量0.5%氯化钠的C30混凝土中钢筋锈蚀的抑制效果及其在混凝土中的迁移性能,监测了涂敷迁移性阻锈剂(migrating corrosion inhibitors,MCIs)前后混凝土试件中钢筋的电化学阻抗谱、线性极化电阻和腐蚀电流,结果表明:涂敷迁移性阻锈剂7个月后钢筋混凝土试件平均腐蚀电流(0.136μA/cm2)是涂覆前平均腐蚀电流(3.766μA/cm2)的3.6%,扣除混凝土电阻随龄期增加使电流降低的影响,以空白试件为参照推算涂覆MCIs试件的腐蚀电流约为相同龄期未涂覆试件腐蚀电流的16%。在试验的8种MCIs中氨基醇阻锈能力较差,羧酸胺基及商业MCIs抑制效果较好;在混凝土保护层下30～40mm处检测到较高浓度的有机氮表明,迁移性阻锈剂通过毛细孔和微细裂缝渗透进入了混凝土内部并抵达钢筋表面,对剖开试件取出钢筋进行视觉观察、扫描电子显微镜和X射线能谱分析结果支持上述结论。同时对迁移性阻锈剂在氯盐条件下抑制钢筋锈蚀发展或使其修复的作用机理进行了探讨。     

防腐阻锈剂对水泥胶砂性能影响

将防腐阻锈剂按照不同比例等量替代水泥,研究其对水泥胶砂力学性能、膨胀性能、抗侵蚀性能、钢筋电极电位的影响,并通过SEM扫描电镜观察水泥胶砂3d、7d、28 d的水泥水化产物形貌.试验结果表明:掺入防腐阻锈剂后,水泥胶砂的力学性能、抗侵蚀性能、膨胀性能明显优于基准水泥胶砂;有效阻止了高浓度氯离子对钢筋表面钝化膜的破坏作用,提高了钝化膜的稳定性,具有良好的阻锈性能.防腐阻锈剂可以促进水泥水化,生成较多的钙矾石和C-S-H凝胶,使水泥胶砂结构更为致密,提高了抗侵蚀性能.     

新型氨基醇阻锈剂在氯盐污染钢筋混凝土中的应用（英文）

对一种新型氨基醇作为掺入型阻锈剂使用的阻锈效果进行了表征。腐蚀试验中分别采用0.35%氯化钠溶液和3.50%氯化钠溶液为拌合水,模拟了两种有代表性的氯盐污染水平,对钢筋的腐蚀速率及掺加阻锈剂后的阻锈效果进行了测试,并与传统的亚硝酸钙的阻锈效果进行了对比。同时,还对掺加阻锈剂后对混凝土强度的影响以及钢筋锈蚀后的表面形貌及化学组成进行了试验研究。结果表明,这类新型的氨基醇对混凝土抗弯及抗压强度均无不利影响,且能非常有效地抑制氯盐对钢筋表面钝化膜的破坏。阻锈剂的存在会引起钢筋表面锈蚀产物形貌的变化,但对锈蚀产物的化学组成影响不大。     

氨基醇类阻锈剂的阻锈机理

在分析氨基醇类阻锈剂对混凝土和钢筋作用行为的基础上,给出了氨基醇类阻锈剂的阻锈机理,即一方面阻锈剂通过在钢筋表面形成保护膜,隔离侵蚀性离子到达钢筋表面,另一方面通过和混凝土中的水化产物反应生成沉淀,提高混凝土密实度。两者相辅相成,共同起到延缓钢筋腐蚀或降低钢筋腐蚀速率的作用。氨基醇类阻锈剂在碳化混凝土中的阻锈效果微乎其微,在氯盐环境中依然有效,但当混凝土中氯离子浓度或腐蚀速率较高时,其阻锈作用大幅降低。由于阻锈剂的成分较为复杂,其成膜机制等还需进一步的研究。     

复合型阻锈剂阻锈性能的研究

文章采用线形极化法和动电位扫描法电化学测试方法,快速评定了二乙烯三胺分别与钼酸钠和亚硝酸钠复合,对钢筋在含氯例子的混凝土模拟液的阻锈效果。结果表明一定量的钼酸钠与二乙烯三胺复合,能很好的提高单一阻锈剂的阻锈效果。