[發明專利]遷移型有機鋼筋混凝土阻銹劑

無效

• 申請號: 201010140907.X
• 申請日: 2010-04-07
• 公開（公告）號: CN101838120A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 繆昌文;周偉玲;陳翠翠
• 申請（專利權）人: 江蘇博特新材料有限公司;江蘇省建筑科學研究院有限公司
• 主分類號: C04B24/12
• 分類號: C04B24/12;C04B103/61
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本發明涉及一遷移型有機鋼筋混凝土阻銹劑，屬于混凝土外加劑技術領域。

背景技術

混凝土是一種高堿性的材料，正常情況下，其高堿度得使其中的鋼筋表面形成致密的鈍化膜，是鋼筋天然的保護膜。然而，混凝土的碳化以及氯離子的侵入會破壞鋼筋的鈍化狀態，導致其銹蝕。尤其對于水下、跨海以及西部鹽堿地區的工程，鋼筋銹蝕的危險則更加嚴重。有專家指出，鋼筋銹蝕是混凝土結構破壞最主要的原因。

從上個世紀中期開始，人們就已經開始關注混凝土中鋼筋的防腐，表面涂層、陰極保護、電化學除鹽以及使用阻銹劑等都被不同程度的應用。但是，除阻銹劑以外，其他方法都需要較為復雜的操作，且成本較高。阻銹劑被認為是最經濟、最方便的阻銹途徑。

許多化合物都曾被用于鋼筋混凝土阻銹劑，包括：亞硝酸鹽、重鉻酸鹽、氯化亞錫、環己胺、二環己胺、單氟磷酸鈉等等。但他們都具有各自較為明顯的缺點。

US3210207、3801338、4365999等都推薦亞硝酸鈣作為鋼筋混凝土結構用阻銹劑。但由于其具有明顯的致癌性、會對環境造成污染，并對施工過程中的操作人員帶來傷害。而且在用量不足時，不但不能阻止銹蝕發生，反而會加速點蝕。

CN101407385A報道了一種無堿非亞硝酸鹽的混凝土鋼筋阻銹劑，是由葡萄糖酸鋅、硅酸鋰、苯甲酸銨以及低分子量(醇)胺類在水中溶解制得的。盡管其中不含亞硝酸鹽，但其可能會對混凝土的性能造成較大影響，而且大部分仍然是無機鹽類，不具有良好的遷移能力。EP0787697A1也報道了葡庚糖酸以及鉬酸堿金屬鹽的水溶液用于鋼筋混凝土結構阻銹。

CN1872770A則使用了少量的鉬酸鈉、二乙烯三胺、丙烯基硫脲以及1.4-丁炔二醇溶于水中制得一種低毒的鋼筋混凝土阻銹劑，通過上述物質與鋼筋的化學反應以及吸附而起到阻銹的效果。但有研究表明，小分子的胺類、醇類與鋼筋間的吸附作用力都較小，并不足夠牢固。US4276914也曾做過醇胺混合物用于混凝土結構中鋼筋防腐的報道。

US5916483將有機或無機酸與胺的混合反應產物摻加到無機膠凝材料中，用于建筑材料鋼筋的防腐。并且指出：該產物沒有任何的不良氣味、并對工程操作人員的身體健康沒有危害。但是，其中起到阻銹作用的部分大多仍為小分子胺，其在混凝土中阻銹的長期效果有待進一步研究。

US6174461B1、US6342101B1則分別將具有阻銹效果的物質(如N，N-二甲基乙醇胺、苯甲酸銨等)摻加到密封劑、減水劑等混凝土外加劑，與其復配使用，從而起到阻銹的作用。

綜上所述，目前的鋼筋混凝土阻銹劑已經由傳統的亞硝酸鹽擴展到低毒或者無毒的鉬酸鹽、單氟磷酸鈉等無機鹽，再到有機類乙醇胺、胺與酸的中和產物等等。無機鹽類多為陽極型阻銹劑，只有在用量達到一定值后才能表現出較好的阻銹效果。如，有研究表明：亞硝酸鹽作為氯鹽環境中鋼筋阻銹劑使用時，亞硝酸根與氯離子的摩爾比＞1時才能保證具有良好的阻銹效果，如果亞硝酸鹽的含量過低，不但不具有阻銹效果，反而可能加速鋼筋的銹蝕。同時，無機鹽可能帶來的過高的堿含量還可能造成混凝土堿骨料反應等危害的發生。另外，該類阻銹劑大多具有環境污染性，大量的使用會給社會和環境造成危害。現有的有機類阻銹劑則大多是醇胺類的小分子物質簡單混合、復配使用。但該類阻銹劑通常擴散速率較快，因而導致阻銹的長期性能得不到保證。同時，實踐中也發現，醇胺類小分子的加入會影響混凝土拌和物的工作性以及后期力學性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種不含亞硝酸鹽、無機堿的遷移型有機鋼筋混凝土阻銹劑。該阻銹劑能防止氯離子造成的鋼筋鈍化膜的破壞，從而防止銹蝕發生。

申請人經過研究發現，好的有機阻銹劑能與鋼筋表面牢固的吸附，并且其非極性基團在鋼筋表面排列，形成疏水層，阻礙氧、OH-等有害離子與鋼筋的接觸，從而起到保護鋼筋的作用。另一方面，阻銹劑分子在鋼筋表面的覆蓋是一個吸附與脫附動態平衡的過程。阻銹劑分子在鋼筋表面的吸附量越大，則覆蓋度越大，阻銹效率必然越高。因而，阻銹劑中應該有不同尺度、不同結構的多種的分子，彼此互補、填充，才能使吸附層更致密。另一方面，根據Lewis酸堿理論，軟酸易與軟堿配位，而硬酸優先與硬堿配位。在鋼筋表面，氧化層屬硬酸、單質態為軟酸。因而，阻銹劑分子結構中要同時具有硬堿和軟堿部分才能更好的在鋼筋表面吸附。

基于上述研究，本發明提出一種新的遷移型有機鋼筋混凝土阻銹劑，該阻銹劑采用如下方法制備：

將有機羧酸和胺按下述重量比混合后，加入水中，加熱至60～70℃，攪拌、反應1～2小時后制備而成：