[其他]嵌入在無機材料中的鋼材的緩蝕方法

在審

• 申請號: 101985000001466
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1003871B
• 公開（公告）日: 1989-04-12
• 發明（設計）人: 小俁一夫;清水俊彥;伊部博;原謙治
• 申請（專利權）人: 株式會社小野田
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 羅英銘;崔曉光

本發明涉及嵌入在無機材料中的現有鋼材的緩蝕方法，該方法是通過把無機鹽水溶液和具有緩蝕作用的水泥混合物涂敷在無機材料和表面而實施的。

本發明涉及一種嵌入在高濃度氯離子的無機材料中鋼材的緩蝕方法。

業已知道，在象混凝土這樣的無機材料中的強堿性條件下，鋼材是很難腐蝕的。因此，即使一般沒有經過緩蝕處理，鋼材也不會腐蝕。但還知道，當鋼材周圍的無機材料有高濃度氯離子時，即使在非中性、堿性條件下，鋼材也相對容易腐蝕，這種現象的機理可以解釋如下：

在強堿性條件下，鋼材的表面被氧化，形成了一層r-Fe₂O₃氧化膜，這層膜減緩了鋼材的腐蝕，這種現象稱之為鈍化。但當混凝土中混入氯離子時，例如氯化物污染，這層鈍化膜就會破裂。一般情況下，鈍化膜的破裂發生在局部，使鋼材暴露出來。其結果，已暴露的狹小部分起了陽極作用，其它被鈍化膜覆蓋的主要區域起了陰極作用，這樣在兩者之間造成了一個大的電位差，因此，只有陽極（狹小部分）被腐蝕了。這樣，所謂“孔蝕”在鋼材表面的點上發生了。

由于孔蝕作用，鋼材有效截面迅速減小。因而，盡管蝕點數目很少，也是很危險的。當該蝕點數目明顯增多時，蝕點彼此相互聯接起來，最后擴展到了鋼材的整個表面。

鋼材腐蝕的初始階段，生成了氫氧化亞鐵Fe（OH）₂。這樣化合物是不穩定的，很快氧化成鐵的氧化物，如α-FeOOH和Fe₃O₄，它們是銹的主要成份。在鐵銹形成的過程中，鋼材體積增大，結果，當由鋼材增強的無機材料是鋼筋混凝土時，上述鋼材體積膨脹受混凝土的限制，對鋼筋周圍的混凝土施加了很大的膨脹壓力，從而在其周圍的混凝土中沿著鋼筋常常產生裂縫。破裂繼續延伸時，周圍的混凝土則脫落。在腐蝕的第二階段，隨著鋼筋腐蝕的進一步發展，局部鋼筋斷裂增加，最后破壞了整個構筑物。

內部嵌入鋼材的無機材料（以下簡稱鋼筋混凝土）由于氯離子的混入而被破壞，其氯離子來源如下：

（1）使用海沙作為細骨料，

（2）混凝土構筑物位于海中，

（3）防凍劑的使用

（4）使用含有大量氯化物的化學摻合物。

在使用海沙作為細骨料時，用水洗可以除鹽。但實際上完全除去鹽是很難的，因此，這種方法并不經常采用。

過去曾大量使用具有高的氯離子濃度的氯化鈣作為混凝土摻合料，現在，氯摻合物用量已經減少，但過去由于使用了二十多年之久，因此現在還存在含有大量氯離子的鋼筋混凝土構筑物。

海上混凝土建筑，易于維護，目前在數量上不斷增加。但其結構總要暴露在外部供給的鹽之中，除非涂上完全不透水的涂層，否則其穿透性是不可能阻止的。

由于很難阻止鹽對于鋼筋混凝土結構的浸滲作用等等，就需要發展一種方法：即使在鹽的穿透下也能減緩鋼材的腐蝕。

日本專利第937065和941253號的說明書已經公開：當無法避免加入有害含量的氯離子時，例如使用海沙時，使用混凝土混合物來減緩鋼筋混凝土結構中鋼筋的腐蝕。在這項技術的基礎上，JISA6205中對鋼筋混凝土緩蝕劑做了規定。該種混凝土摻合料的使用效果受到了很高的評價。

盡管通過把緩蝕劑與另一種無機材料在澆注混凝土的過程中相結合，使這種緩蝕劑得已應用，但還沒有把這些緩蝕劑在現有的鋼筋混凝土結構中作為修繕材料（或增強材料）加以考慮。

發明人進行深入細致的調查研究，了解采用下述方法所獲得的對于鋼筋的緩蝕效果，即在現有的鋼筋混凝土結構或類似結構中含有有害鹽的無機材料表面上涂敷所說的緩蝕劑以便產生浸滲，發明人以前發現，這種方法對鋼筋的緩蝕是十分有效的，但還發現，即使在水溶性緩蝕劑已經干燥后，該緩蝕劑仍可溶解于水，因此，只通過涂敷浸滲，緩蝕效果不能持續很久。為了尋求一種有效方法，防止緩蝕劑在水中溶解，經過調查后發現：在使用緩蝕劑后，用一種混凝土混合物涂覆結構的表面可以維持上述緩蝕效果。本發明就是根據這些發現來完成的。

本發明提供了以下兩種方法：