[其他]嵌入在无机材料中的钢材的缓蚀方法

说明书

本发明涉及嵌入在无机材料中的现有钢材的缓蚀方法，该方法是通过把无机盐水溶液和具有缓蚀作用的水泥混合物涂敷在无机材料和表面而实施的。

本发明涉及一种嵌入在高浓度氯离子的无机材料中钢材的缓蚀方法。

业已知道，在象混凝土这样的无机材料中的强碱性条件下，钢材是很难腐蚀的。因此，即使一般没有经过缓蚀处理，钢材也不会腐蚀。但还知道，当钢材周围的无机材料有高浓度氯离子时，即使在非中性、碱性条件下，钢材也相对容易腐蚀，这种现象的机理可以解释如下：

在强碱性条件下，钢材的表面被氧化，形成了一层r-Fe₂O₃氧化膜，这层膜减缓了钢材的腐蚀，这种现象称之为钝化。但当混凝土中混入氯离子时，例如氯化物污染，这层钝化膜就会破裂。一般情况下，钝化膜的破裂发生在局部，使钢材暴露出来。其结果，已暴露的狭小部分起了阳极作用，其它被钝化膜覆盖的主要区域起了阴极作用，这样在两者之间造成了一个大的电位差，因此，只有阳极（狭小部分）被腐蚀了。这样，所谓“孔蚀”在钢材表面的点上发生了。

由于孔蚀作用，钢材有效截面迅速减小。因而，尽管蚀点数目很少，也是很危险的。当该蚀点数目明显增多时，蚀点彼此相互联接起来，最后扩展到了钢材的整个表面。

钢材腐蚀的初始阶段，生成了氢氧化亚铁Fe（OH）₂。这样化合物是不稳定的，很快氧化成铁的氧化物，如α-FeOOH和Fe₃O₄，它们是锈的主要成份。在铁锈形成的过程中，钢材体积增大，结果，当由钢材增强的无机材料是钢筋混凝土时，上述钢材体积膨胀受混凝土的限制，对钢筋周围的混凝土施加了很大的膨胀压力，从而在其周围的混凝土中沿着钢筋常常产生裂缝。破裂继续延伸时，周围的混凝土则脱落。在腐蚀的第二阶段，随着钢筋腐蚀的进一步发展，局部钢筋断裂增加，最后破坏了整个构筑物。

内部嵌入钢材的无机材料（以下简称钢筋混凝土）由于氯离子的混入而被破坏，其氯离子来源如下：

（1）使用海沙作为细骨料，

（2）混凝土构筑物位于海中，

（3）防冻剂的使用

（4）使用含有大量氯化物的化学掺合物。

在使用海沙作为细骨料时，用水洗可以除盐。但实际上完全除去盐是很难的，因此，这种方法并不经常采用。

过去曾大量使用具有高的氯离子浓度的氯化钙作为混凝土掺合料，现在，氯掺合物用量已经减少，但过去由于使用了二十多年之久，因此现在还存在含有大量氯离子的钢筋混凝土构筑物。

海上混凝土建筑，易于维护，目前在数量上不断增加。但其结构总要暴露在外部供给的盐之中，除非涂上完全不透水的涂层，否则其穿透性是不可能阻止的。

由于很难阻止盐对于钢筋混凝土结构的浸渗作用等等，就需要发展一种方法：即使在盐的穿透下也能减缓钢材的腐蚀。

日本专利第937065和941253号的说明书已经公开：当无法避免加入有害含量的氯离子时，例如使用海沙时，使用混凝土混合物来减缓钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀。在这项技术的基础上，JISA6205中对钢筋混凝土缓蚀剂做了规定。该种混凝土掺合料的使用效果受到了很高的评价。

尽管通过把缓蚀剂与另一种无机材料在浇注混凝土的过程中相结合，使这种缓蚀剂得已应用，但还没有把这些缓蚀剂在现有的钢筋混凝土结构中作为修缮材料（或增强材料）加以考虑。

发明人进行深入细致的调查研究，了解采用下述方法所获得的对于钢筋的缓蚀效果，即在现有的钢筋混凝土结构或类似结构中含有有害盐的无机材料表面上涂敷所说的缓蚀剂以便产生浸渗，发明人以前发现，这种方法对钢筋的缓蚀是十分有效的，但还发现，即使在水溶性缓蚀剂已经干燥后，该缓蚀剂仍可溶解于水，因此，只通过涂敷浸渗，缓蚀效果不能持续很久。为了寻求一种有效方法，防止缓蚀剂在水中溶解，经过调查后发现：在使用缓蚀剂后，用一种混凝土混合物涂覆结构的表面可以维持上述缓蚀效果。本发明就是根据这些发现来完成的。

本发明提供了以下两种方法：