混凝土中钢筋腐蚀与钢筋阻锈剂

钢筋腐蚀是影响混凝土结构耐久性的最重要因素。本文综述了混凝土中钢筋的腐蚀机理、钢筋阻锈剂的作用机理,分析了钢筋阻锈剂的发展现状,认为采用钢筋阻锈剂是防治混凝土内钢筋腐蚀的有效、经济、实用的方法。     

迁移型阻锈剂在钢筋混凝土中的研究进展

钢筋锈蚀导致混凝土耐久性的降低问题一直受到全世界的广泛关注,迁移型有机阻锈剂可以有效提升混凝土的耐久性,并与混凝土结构有着很好的相容性,且在经济上优于普通掺入型无机阻锈剂。从混凝土工程钢筋锈蚀原因、迁移型阻锈剂的阻锈机理进行分析,进而介绍迁移型阻锈剂的国内外研究情况以及迁移型阻锈剂的性能试验和评价方法,最后就迁移型阻锈剂相关应用的问题进行总结。     

混凝土中钢筋保护技术研究进展

混凝土中钢筋的镑蚀是引起钢筋混凝土结构失效的主要原因之一.概述了混凝土中钢筋腐蚀的机理,介绍了当前国内外发展和应用的钢筋保护技术,包括阻锈剂技术、电化学保护技术、高性能混凝土技术、钢筋覆膜技术、混凝土表面涂覆技术等.阐述了各种保护技术的优缺点,指出应该因地制宜地采用不同混凝土钢筋保护技术,并且讨论了不同应用条件下适用的钢筋保护技术,其中钢筋阻锈剂是最简单和实用的方法,适用于多种保护场合.     

有机钢筋阻锈剂的研究进展

钢筋锈蚀是导致混凝土结构耐久性下降的一个重要因素,添加阻锈剂是高效、简单经济、前景良好的防止或减缓钢筋腐蚀的措施。本文概述了有机钢筋阻锈剂的阻锈机理,有机阻锈剂的研究方法和未来的发展方向。     

苯并三唑对模拟混凝土孔溶液中钢筋的阻锈作用

应用线性极化、电化学阻抗谱和动电位极化等电化学方法研究了苯并三唑(BTA)对含有氯离子的模拟混凝土孔溶液中钢筋的阻锈作用,并通过微观测试方法对其阻锈机理进行探索。结果表明,含有0.25mol/LNaCl的模拟混凝土孔溶液(pH为12.5的饱和Ca(OH)2溶液)中加入等物质量(0.25mol/L)的BTA对钢筋有良好的阻锈作用。电化学测试证实了BTA对模拟混凝土孔溶液中钢筋的阻锈效果比常用的亚硝酸盐更明显,微观形貌观察发现BTA能与钢筋生成多层有机保护膜,保护钢筋免受氯离子侵蚀。以上结论均预示着BTA可能成为钢筋混凝土结构中具有很好应用前景的钢筋阻锈剂。     

阻锈剂对混凝土钢筋氯盐腐蚀行为的影响

过去对混凝土腐蚀的研究,其腐蚀液与实际的混凝土孔溶液有较大的差异。采用水泥提取液模拟混凝土孔溶液,通过自腐蚀电位、动电位极化和电化学阻抗谱研究了Ca(NO2)2及商用阻锈剂NNMI和NNRI对混凝土中钢筋氯盐腐蚀行为的影响。结果表明:3种阻锈剂均能有效降低钢筋受Cl-腐蚀的风险,减小腐蚀速率,并能不同程度地提高钢筋腐蚀的临界Cl-浓度;Ca(NO2)2为阳极型阻锈剂,当[NO2-]/[Cl-]为0.62～1.47时,阻锈效果最好,高达98.2%,NNMI和NNRI为以抑制阴极反应为主的综合型阻锈剂,在推荐掺量下,当环境中Cl-浓度为0.03 mol/L左右时,阻锈效率分别可达到85.0%和87.1%。因此,应根据腐蚀环境状况,选用不同的阻锈剂。     

羧酸胺阻锈剂在模拟孔隙液和混凝土中对钢筋的阻锈作用

本工作采用线性极化(LPR)、动电位极化(PDP)、电化学阻抗谱(EIS)、扫描电子显微镜(SEM)以及混凝土盐水浸烘循环试验,研究了有机羧酸胺阻锈剂(ZX)和三乙烯四胺(TETA)在混凝土模拟孔隙液及混凝土中对钢筋的阻锈作用。结果表明：有机羧酸胺阻锈剂在混凝土模拟孔隙液中可明显抑制钢筋的锈蚀,且随着阻锈剂掺量的增加,阻锈效果越明显。而且有机羧酸胺阻锈剂中的N、O原子能与Fe原子配位成键,强吸附于金属表面,阻止腐蚀过程中电荷转移,抑制金属腐蚀。当掺量为0.30%时,ZX阻锈效率已达90%以上,而三乙烯四胺的阻锈效率为63.74%,在低掺量下ZX抑制钢筋锈蚀的效果明显优于TETA;在混凝土盐水浸烘循环试验中,空白混凝土中钢筋的锈蚀面积百分率超过30%,加入0.60%TETA其锈蚀面积百分率为15.54%,而加入0.60%ZX的钢筋锈蚀面积百分率仅为0.80%,ZX在混凝土试块中亦有良好的阻锈效果。因此,在混凝土中加入有机羧酸胺阻锈剂可提高混凝土结构耐久性,延长其服役寿命。     

适用于海水海砂混凝土阻锈剂的作用机理

采用X射线衍射、扫描电镜和X射线能谱、傅里叶变换拉曼光谱等方法分别研究了复合型阻锈剂对海水海砂混凝土中水泥水化作用、钢筋与混凝土交界面微观结构与组成、钢筋表面吸附的影响。结果表明,阻锈剂C3对水泥水化有一定的延缓作用,可以提高混凝土密实程度,对混凝土强度无不利影响,并且可以通过氨甲基丙醇的物理吸附作用、乙烯基三乙氧基硅烷的密封作用、单氟磷酸钠的化学反应沉淀作用等稳定地富集于钢筋与混凝土交界面处,增强钢筋及其钝化膜的稳定性。     

钢筋混凝土阻锈剂技术研发进展

防护混凝土钢筋锈蚀的措施有很多种,美国"全寿命经济分析"表明采用钢筋阻锈剂的处理方法具有最优的经济效果。在总结传统和最新阻锈机理的基础上,对有机阻锈剂、绿色天然阻锈剂和迁移型复合阻锈剂的阻锈机理、成分、特点和阻锈率进行了对比分析,提出了未来阻锈剂可能的研发方向。并在比较分析现有阻锈剂阻锈效果测试技术优缺点的基础上,认为准确评定阻锈剂阻锈效果需要综合采用现行标准试验方法与多种电化学测试技术。     

新型钢筋阻锈剂的合成及其阻锈性能的研究

合成了一种舍有氨基和菝基的有机阻锈刑，并用硬化砂浆法研究了该阻锈剂在砂浆中含有氯离子的条件下对钢筋锈蚀的抑制作用，同时与常用的亚硝酸盐的阻锈效果进行了比较。结果表明，该新型阻锈剂能够有效地阻止钢筋表面钝化膜的破坏，比亚硝酸盐具有更好的阻锈效果。     

螺纹钢水基防锈剂的制备及性能

目前建筑用螺纹钢普遍存在易生锈的问题,而普通水基防锈剂严重污染环境,防锈油又会影响螺纹钢与混凝土的握裹力。自制了一种环保型水基防锈剂对螺纹钢进行防腐蚀保护,利用中性盐雾试验、Tafel极化曲线、电化学阻抗谱研究了该防锈剂在螺纹钢表面成膜后的耐蚀性,同时进行露天耐候试验,研究该防锈剂的实际应用效果,并将自制防锈剂的防锈性能与2种市售防锈剂进行了对比。结果表明:自制的防锈剂能显著提高螺纹钢的耐腐蚀电位,降低其腐蚀电流密度和腐蚀速度,缓蚀保护效率达到99.8%;经自制防锈剂保护的螺纹钢在5%NaCl溶液中浸泡96 h后仍具有较大的极化阻抗值,大气暴露防锈期超过2个月。     

钢铁水基防锈剂的研制及其性能

为了研制一种环保、性能稳定、常温使用的钢铁水基防锈剂,以硅酸钠、丙烯基硫脲、三乙醇胺、聚马来酸酐、苯甲酸钠、甲基硅醇为原料,通过正交试验优化配方,并将优化配方的防锈剂对钢铁的防锈效果与市售403防锈剂和433防油剂进行比较.结果表明:优化的防锈剂配方及处理工艺为50.0g/L硅酸钠,l2.0g/L丙烯基硫脲,24.0g...     

钢筋混凝土腐蚀监测技术及其应用

混凝土中的钢筋腐蚀是影响混凝土结构耐久性的主要因素.对钢筋腐蚀进行监测,是钢筋混凝土安全服役的重要保障手段之一.叙述了钢筋腐蚀监测几种常用的电化学测量和物理方法测量技术.分析了各种方法的原理及特点,介绍了各种方法技术在钢筋混凝土腐蚀监测上的应用.并对今后的发展趋势进行了展望.     

钢铁件涂装前处理除锈防锈剂的研制

为了解决涂装前处理人工除锈效率低、普通酸除锈易返锈和积留残酸等问题,通过探讨除锈防锈剂的作用机理和进行成分筛选试验,研究了除锈防锈剂的成分和工艺条件对其除锈防锈性能的影响,确定了除锈防锈剂的最佳配方和工艺,除锈防锈效果优良.该除锈防锈剂在金属表面形成磷酸盐保护膜,既可作为普通金属除锈防锈剂使用,也可作为金属涂装前处理剂使用.     

氯离子对钢筋腐蚀机理的影响及其研究进展

氯化物的侵入是引起混凝土中钢筋腐蚀的最主要原因之一,氯离子能破坏钢筋表面钝化膜而引起钢筋局部腐蚀,对腐蚀过程具有催化作用.但只有混凝土中氯离子的浓度达到一定的临界值后,钢筋才会发生腐蚀.由于影响因素多,至今难以确定统一的氯离子浓度临界值.着重阐述了钢筋腐蚀行为和氯离子的去钝化机理、混凝土中氯离子的来源和保护钢筋的措施及其研究进展.     

缓蚀剂与阴极保护对船用钢的联合保护作用

针对舰船内部结构，如压水舱、内舱舱底等积水部位的腐蚀、采用无毒、无预膜处理的高效海水介质缓蚀剂与牺牲阳极进行联合保护，分别在液相中和气相液膜下研究了缓蚀剂对船用钢的缓蚀行为，同时利用现场模拟试验评价其防蚀效果。结果表明，联合保护能取得一定的防蚀作用。     

海水中碳钢钨系复合缓蚀剂的研究

通过旋转挂片试验,筛选出了新型的具有良好缓蚀性能的钨系海水处理剂,并通过动电位极化曲线测试初步探讨了该海水处理剂的缓蚀机理.结果表明,在本试验条件下,单一钨酸钠在海水中的临界缓蚀浓度为40 mg/L;复合钨系碳钢缓蚀剂的缓蚀率大于90%.该钨系海水处理剂对阴极、阳极均有抑制作用,但以抑制阳极为主.该海水处理剂高效、低毒,对环境友好.其较合适的浓度配比为:40 mg/L钨酸钠,40mg/L聚天冬氨酸,10 mg/L羟基乙叉二膦酸(HEDP),3 mg/L Zn2 .     

钢筋混凝土腐蚀的电化学检测研究现状

综述了混凝土中钢筋腐蚀的几种重要的电化学检测技术,主要包括线性极化电阻的测量、电化学阻抗谱的应用和电化学噪声的测量与分析,重点介绍了电化学噪声技术在钢筋混凝土失效方面的应用,并比较了各种方法的优缺点,同时展望了钢筋混凝土腐蚀的电化学检测的发展方向。