[發明專利]一種摻入型有機糖苷混凝土鋼筋阻銹劑和應用

有效

• 申請號: 201410053666.3
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN103880316A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 周欣;吳國璽;陳韌
• 申請（專利權）人: 遼寧科技學院
• 主分類號: C04B24/12
• 分類號: C04B24/12;C04B24/10;C04B103/61
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明涉及建筑材料領域，具體為一種摻入型有機糖苷混凝土鋼筋阻銹劑和應用。

背景技術

鋼筋的腐蝕是造成海洋混凝土結構性能失效的主要原因之一，嚴重影響鋼筋混凝土結構的安全和使用壽命。大量工程實踐和研究表明，在鋼筋混凝土的復雜、非均相體系中，其失效過程中常常伴隨著一系列化學與電化學反應，主要可造成混凝土內pH值降低及混凝土的退化，混凝土的碳化和Cl^ˉ的侵蝕是鋼筋混凝土結構性能失效的主要原因。

鋼筋混凝土的腐蝕不僅造成巨大的經濟損失，而且還嚴重影響人民生命、財產的安全，造成大量的資源浪費和嚴重的環境污染等問題。據報道，造成的腐蝕損失觸目驚心，歐洲1996年因腐蝕花費在高速公路及海灘建筑的修復費用也高達10億歐元。在2002年美國對5個產業部門的腐蝕損失統計中，與鋼筋混凝土結構相關的腐蝕損失高達700億美元/年。日本在對103座混凝土海港碼頭調查后發現，使用20年以上的混凝土結構均存在明顯的順筋開裂現象。沙特阿拉伯海濱地區42座混凝土構件耐久性調查表明，74%的結構都存在嚴重的鋼筋腐蝕破壞現象。2002年中國工程院《中國工業與自然環境腐蝕問題的調查與對策》咨詢報告中則預計，我國每年因鋼筋混凝土腐蝕造成的經濟損失高達1000億元。因此，解決鋼筋在混凝土中的腐蝕與保護問題，實現鋼筋/混凝土結構的高性能和耐久性，已成為一個亟待解決的技術問題。

如何延緩或減少混凝土鋼筋的腐蝕，實現混凝土結構長壽命服役已成為關鍵技術問題之一。國內外發展和應用了許多鋼筋防護技術，如：鋼筋表面涂層，電化學保護、再堿化、電化學除鹽或阻銹劑技術。其中，在混凝土澆筑時摻加阻銹劑是一種有效方法，具有簡單易行、經濟與效果好的特點，已在國內外眾多大型混凝土工程中得到應用。然而，文獻調研表明，現用阻銹劑多以無機鹽為主，如：亞硝酸鹽、聚磷酸鹽等。盡管其具有良好的防蝕效果，但由于該類物質為典型的陽極型阻銹劑，其防護性能和長期保護效果不僅與濃度密切相關，且使用過程中若達不到最低保護濃度要求，還可能促進鋼筋的腐蝕。另外，亞硝酸鹽的致癌作用，以及對環境的污染，也使其應用受到較大限制，西方發達國家已禁止使用。既能夠有效降低鋼筋腐蝕速率，又對混凝土本體性能無負面影響的阻銹劑種類較少，傳統阻銹劑的毒性以及對混凝土力學性能的影響，已使得現有阻銹劑不能滿足當前的需要。因此，研究開發高效，低毒的阻銹劑技術已成為工程迫切的需求。

發明內容

針對現有阻銹劑技術的不足，本發明目的在于提供一種低毒、可有效減緩混凝土中鋼筋的銹蝕，延長氯離子對鋼筋局部腐蝕誘發時間，對混凝土本體結構性能無明顯負面影響的摻入型有機糖苷混凝土鋼筋阻銹劑和應用。

本發明的技術方案如下：

一種摻入型有機糖苷混凝土鋼筋阻銹劑，按重量百分比計，所述的阻銹劑組成為：

按重量百分比計，所述的阻銹劑優選組成為：

所述的有機糖苷是在磷酸催化下，將有機醇與葡萄糖在140～160℃下進行縮合反應，并減壓除去生成的水，經過自然冷卻后，將溶液降溫至70～90℃，得前期產物；而后按與前期產物重量比（1～3）：1加入水，并用氫氧化鈉將溶液中和至pH值為7，再按與前期產物重量比（1～3）：1加入有機醇，反復振蕩后靜置分層；將水相蒸餾濃縮，即得目標產物有機糖苷。

所述的有機胺為乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、二乙胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺、聚乙烯亞胺、苯胺、環己胺中的一種或兩種以上的混合物。

所述的有機醇為甲醇、乙醇、乙二醇、二乙二醇、丙醇、丙二醇、丙三醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇、異戊二醇中的一種或兩種以上的混合物。

所述的有機糖苷，其結構式：

所述的摻入型有機糖苷混凝土鋼筋阻銹劑的應用，使用時，按阻銹劑的添加量直接加到水中溶解混合即可，同時按組成中水的比例扣減相應混凝土澆注時的用水量，阻銹劑的添加量以每立方米混凝土構建物所需要水泥重量的1～5%計算。

所述的摻入型有機糖苷混凝土鋼筋阻銹劑的應用，使用所述阻銹劑有效減緩混凝土中鋼筋的銹蝕，延長氯離子對鋼筋局部腐蝕的誘發時間，對混凝土本體結構性能無明顯負面影響，廣泛應用于近海、海港、碼頭、沿海或民用鋼筋混凝土建筑。

采用本發明通過組份間的協同效應，其阻銹機制簡述如下：

（1）阻銹劑是陽極型阻銹劑，可有效地促進鋼筋表面的鈍化行為和抑制氯離子的侵蝕作用，進而對鋼筋具有較好的保護作用；