表面应用迁移型阻锈剂研究新进展

混凝土结构表面应用迁移型钢筋阻锈剂近年来越来越多地受到工程界关注,并逐渐显露了其工程优势,但我国对迁移型阻锈剂的理论研究尚停留在初步阶段.首先介绍了钢筋阻锈剂的基本原理、作用机理及分类情况,比较讨论了迁移型阻锈剂与传统阻锈剂的性能异同;进而详细阐述了迁移型阻锈剂的基本概念、作用机理、阻锈性能、渗透性能以及对混凝土性能的影响;最后,列举出世界各国迁移型阻锈剂工程应用实例.分析表明,迁移型阻锈剂可以作为一种有效的阻锈手段应用于工程实践.     

钢筋阻锈剂对混凝土结构耐久性的提升作用

钢筋混凝土是土木工程最主要的结构材料,其耐久性直接影响到结构物的使用寿命。本文概括了现阶段提高混凝土结构物耐久性的各种技术途径,分析了钢筋阻锈剂对提升混凝土结构物耐久性的作用。     

关于钢筋阻锈剂对混凝土耐久性的影响

就氯盐对钢筋引发的锈蚀成因进行了分析和如何预防进行了阐述 ,并通过了试验予以验证。最后提出氯盐阻锈剂的最佳掺量 ,使钢筋混凝土的耐久性得以保证。     

新型迁移型钢筋阻锈剂对混凝土耐久性能的影响

采用半电池电位和线性极化法研究了表面涂覆型钢筋阻锈剂对混凝土中钢筋锈蚀的抑制效果,通过混凝土各层中的氮含量分布分析阻锈剂在混凝土中的迁移渗透性能,并研究阻锈剂对混凝土抗压强度及抗氯离子渗透性能的影响。研究结果表明,该迁移型阻锈剂在混凝土中具有良好的迁移渗透性能,能降低锈蚀钢筋的腐蚀电流,有效抑制钢筋锈蚀发展。在混凝土表面涂覆阻锈剂后,混凝土的抗氯离子渗透性能提高,对混凝土抗压强度基本没有影响。     

钢筋阻锈剂在碳化钢筋混凝土中的阻锈作用

研究了阳极型阻锈剂Na₂CrO₄和Na₂MoO₄、阴极型阻锈剂苯并三氮唑(BTA)和N,N-二甲基乙醇胺(DMEA),以及由这些阻锈剂复配得到的复合型阻锈剂在碳化钢筋混凝土中的阻锈作用,通过钢筋的自然电位、腐蚀面积率、失重率和电化学法研究了钢筋在碳化混凝土中的腐蚀程度和腐蚀速率.结果表明：碳化混凝土中钢筋的抗腐蚀性随着阻锈剂掺量的增加而提高,随着碳化时间的增加而降低;复掺1.00%Na₂MoO₄和1.00%BTA时,碳化混凝土中钢筋的腐蚀程度最小,阻锈剂的阻锈效果最佳;复合型阻锈剂延缓钢筋腐蚀速率的效果优于单一型阻锈剂,同一掺量条件下,复掺Na₂MoO₄和BTA阻锈剂延缓钢筋腐蚀速率的效果最佳.     

迁移型阻锈剂对混凝土中钢筋的长期影响

采用含有迁移型阻锈剂(MCI)的模拟混凝土孔溶液模拟施用MCI的钢筋混凝土,利用孔溶液中阻锈剂浓度的递减模拟MCI向外部扩散,利用孔溶液中pH值的递减模拟混凝土的碳化,以研究MCI对混凝土中钢筋的长期影响。考虑MCI的类型(醇胺类的N,N-二甲基乙醇胺DMEA和氨基羧酸类的乙二胺四乙酸四钠EDTA-4Na)和浓度(0.1 mol·L^-1和0.05 mol·L^-1)的影响,并采用电化学阻抗谱测试、动电位极化曲线测试研究钢筋阻抗和腐蚀速率随MCI浓度和溶液pH值的变化情况。研究结果表明:初始模拟孔溶液中的MCI浓度对DMEA的耐久性能有一定的影响,最初采用的MCI浓度越高,钢筋表面吸附层越致密,越不易受溶液中MCI浓度降低的影响,而EDTA-4Na对钢筋的阻抗有削弱作用,当溶液中EDTA-4Na浓度降低时反而出现了阻抗增加现象; 当pH值降低时,DMEA在钢筋表面的吸附层有脱附现象,钢筋的阻抗降低,腐蚀电流密度增大,EDTA-4Na的阻锈作用增强,钢筋的阻抗增大,腐蚀电流密度降低; DMEA的阻锈性能较稳定,当溶液中MCI浓度和pH值降低时钢筋始终处于钝化状态; EDTA-4Na不能提供稳定的阻锈作用,钢筋大部分时期处于脱钝状态。     

RI—1C2型钢筋阻锈剂对混凝土强度影响

河砂缺乏，采用海砂需同时使用钢筋阻锈剂，以防止氯盐对钢筋的腐蚀。本文讨论使用阻锈剂对混凝土强度的影响。     

钢筋阻锈剂在混凝土中的阻锈机理

从混凝土中钢筋腐蚀的机理出发,总结归纳了各类阻锈剂的阻锈机理,包括典型的阳极型阻锈剂、阴极型阻锈剂以及复合型阻锈剂并指出了各自的优缺点。相比单一的阴阳极型阻锈剂,复合型阻锈剂的阻锈机制较为完善,但由于复合型阻锈剂尤其是迁移型阻锈剂的成分较为复杂,其相关的阻锈机理还需进一步研究。     

混凝土中钢筋腐蚀与阻锈剂

钢筋混凝土遭破坏或不能耐久的主导因素之一是钢筋腐蚀。本文概述钢筋腐蚀危害和钢筋阻锈剂的良好作用,在防止或减缓钢筋腐蚀的众多技术措施中,钢筋阻锈剂是正在迅速发展中的新型有效、简单经济、前景良好的实用方法。     

表面涂抹阻锈剂对低强度混凝土耐久性影响的试验研究

对采用阻锈剂进行表面处理的低强度混凝土(C10、C15、C20)试件的耐久性进行了试验研究.研究结果表明:在混凝土表面涂抹阻锈剂后,阻锈剂能有效地阻止了二氧化碳在混凝土中的扩散,提高了低强度混凝土的抗碳化能力.在混凝土表面涂抹阻锈剂后,强度等级较低的混凝土抗碳化能力提高值要大于强度等级较高的混凝土;即使在混凝土强度较低的情况下,阻锈剂也能有效地阻止氯离子的渗透,提高低强度混凝土抗氯离子渗透能力;在混凝土表面涂刷阻锈剂后,对低强度的混凝土的抗锈蚀也有一定作用,混凝土强度越高,效果越好.在低强度混凝土表面涂刷阻锈荆后,也能有效降低钢筋的锈蚀量,对低强度混凝土中的钢筋起到了有效地保护作用.这些研究成果可为低强度混凝土结构的耐久性评估提供一定的参考.     

高性能混凝土耐久性的基本保养措施

主要介绍了高性能混凝土耐久性的基本保养措施,为工程建设与混凝土的保养提供基本建议。     

耐蚀钢筋的腐蚀行为及其与阻锈剂的协同防腐作用

通过线性极化、电化学阻抗谱等测试方法,研究了耐蚀钢筋和普通钢筋在Cl-侵蚀环境下的腐蚀行为,对比了不同组成钢筋间耐蚀性能的差异,并考察了主要成分为N,N-二甲基乙醇胺的阻锈剂与耐蚀钢筋的协同防腐作用效果.结果表明:在Cl-侵蚀环境中,添加了单一合金元素Cr的耐蚀钢筋耐蚀性能略有提高,而添加了Cu,Ni,Cr多种合金元素的耐蚀钢筋耐蚀性能进一步提高.在掺加阻锈剂后,耐蚀钢筋和普通钢筋的耐蚀性能不同程度提升,其中,阻锈剂与耐蚀钢筋的协同防腐作用使得钢筋的腐蚀速率显著降低.     

核酸阻锈剂在模拟混凝土孔溶液中对钢筋的阻锈作用

将一种具有20~80个碱基长度的核酸引物混合溶液溶解在缓冲液中作为核酸阻锈剂.采用电化学阻抗谱、动电位极化方法研究了核酸阻锈剂在不同NaCl浓度的模拟混凝土孔溶液中对钢筋的阻锈作用及其机理,并提出了核酸阻锈剂的最佳掺量.利用X射线光电子能谱(XPS)分析了在核酸阻锈剂作用下钢筋电极表面吸附膜的组成结构.结果表明:核酸阻锈剂能显著提高钢筋的耐蚀性,核酸阻锈剂的最佳掺量为模拟混凝土孔溶液总质量的4%.核酸与钢筋具有良好的协同效应,吸附在钢筋表面的核酸能够形成一层致密的薄膜,可有效阻止外来离子的侵蚀,使钢筋具有优越的耐蚀性.     

城市污水管道的混凝土腐蚀机理与耐久性设计

城市污水管道是重要的基础设施,对城市生态安全、社会生产发展等都起着至关重要的作用。对某市污水管道的混凝土腐蚀情况进行调查分析,在此基础上开展了室内模拟腐蚀试验研究,提出了污水管道混凝土的耐久性设计方法。研究表明:该城市污水管道混凝土腐蚀破坏的主要因素为硫酸盐侵蚀;采用矿物掺合料、聚丙烯纤维对管道混凝土进行改性,能够有效提高管道混凝土在污水腐蚀环境中的耐久性,双掺粉煤灰和矿渣并添加适量聚丙烯纤维(CX组)的效果最佳,与原配比混凝土相比,CX组混凝土的立方体抗压强度和劈裂抗拉强度分别提高了20. 7%和16. 9%。在试验条件下,水泥基结晶型防水涂料对于管道混凝土耐久性的改善尚不明显。     

氯盐腐蚀环境下混凝土结构耐久性的思考

混凝土破坏的原因,按重要性递降顺序排列是:钢筋锈蚀、寒冷气候下的冻害、侵蚀环境的物理化学作用。而来自海洋环境和使用防冰盐中的氯离子,又是造成钢筋锈蚀的主要原因。我国是一个氯盐环境腐蚀严重的国家,提高氯盐腐蚀环境下混凝土结构耐久性已成为迫在眉睫的问题。     

迁移型钢筋阻锈剂渗透深度的XPS研究

提出了一种使用X射线光电子能谱仪(XPS)对迁移型钢筋阻锈剂渗透性能进行测试的简便可行的试验方法。此法可测定阻锈剂在混凝土结构中的渗透深度和渗透量；此法的试验结果还表明迁移型阻锈剂具有较好的渗透性能，能够对钢筋起到持久的保护作用。     

掺阻锈剂掺合料海水海砂混凝土护筋性探讨

测试了海水海砂胶砂中钢筋的极化电位和失重率,观察了钢筋的锈蚀情况,研究了不同掺合料和阻锈剂对海水海砂混凝土护筋性的影响.结果表明:粉煤灰、矿渣对海水海砂混凝土护筋性改善作用有限,而偏高岭土的改善作用显著,钢筋极化电位明显正移;阻锈剂中三乙醇胺对海水海砂混凝土护筋性改善作用明显;复掺偏高岭土(20%,质量分数)和三乙醇胺(1.5%,质量分数)后,海水海砂混凝土的护筋性明显提高,钢筋极化电位与淡水标准砂配制的普通混凝土相近,钢筋失重率明显降低,标准养护420d后钢筋无任何锈蚀.     

新型阻锈剂对钢筋混凝土阻锈作用的研究（Ⅱ）：对砂浆／钢筋界面特性和砂浆性能的影响

用XPS研究了新型阻锈剂DETA-TU在钢筋混凝土中的分布及其对水泥水化作用、新拌砂浆的流动性、硬化砂浆的强度和抗氯离子渗透性的影响,结果表明,DETA-TU能够富集在混凝土/钢筋界面,这对提高DETA-TU的阻锈效果是有益的,DETA-TU对水泥水化有一定的延缓作用,同时又可改善水泥砂浆的流动性,但砂浆的28d强度有所下降,它还能显著提高砂浆的抗氯离子渗透性。