[发明专利]一种高抗腐钢筋混凝土阻锈剂

说明书

技术领域

本发明涉及钢筋阻锈剂，具体的说是一种添加了稀土铈离子的高抗腐钢筋混凝土阻锈剂。

背景技术

钢筋混凝土结构具有材料来源容易、价格低廉、坚固耐用等特点，已成为现代化生活中最常用的建筑结构。随着我国经济建设的快速发展随之带来的问题也日益明显，尤其是钢筋混凝土的腐蚀问题。金属表面与周围介质发生化学变化及电化学作用而遭到的破坏，叫做金属腐蚀。如果这个破坏是发生在钢筋上的，便是钢筋腐蚀。水泥熟料颗粒水化时，将形成大量的氢氧化钙，所以混凝土对钢筋有保护作用。钢筋在这种高碱性环境下，表面能生成致密的钝化膜从而起保护作用。然而，在一定条件下，外界的侵蚀性物质能经过混凝土的孔隙，抵达钢筋表面，改变钢筋附近的环境，使钢筋表面钝化膜受到破坏而发生腐蚀。呈活化态的钢筋表面所发生腐蚀反应的电化学机理是，当钢筋表面有水分存在时，就发生铁电离的阳极反应和液态氧还原的阴极反应，相互以等速度进行，反应式如下：阳极反应：2Fe-4e→2Fe²⁺，阴极反应：O₂+2H₂O+4e→4OH^-。腐蚀过程的全反应是阳极反应和阴极反应的组合，在钢筋表面析出氢氧化铁，其反应式为：Fe²⁺+4OH→2Fe(OH)₂，4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O→4Fe(OH)₃。该化合物被溶解氧化后生成氢氧化铁Fe(OH)₃，并进一步生成nFe₂O₃·mH₂O(红锈)，一部分氧化不完全的变成Fe₃O₄(黑锈)，在钢筋表面形成锈层。红锈体积可大到原来体积的4倍，黑锈体积可大到原来的两倍。混凝土中的钢筋锈蚀到一定程度，由于钢筋产生的体膨胀力足以使保护层混凝土开裂，而裂缝及保护层的剥落，又进一步导致钢筋更剧烈的腐蚀。

对于钢筋的保护，阻锈剂能够有效的阻止或延缓氯离子对钢筋钝化膜的破坏，钢筋阻锈剂的主要优点有一次性使用而长期有效；与环氧深层、阴极保护相比，采用钢筋阻锈剂花费很少，施工简单、方便。此外，钢筋阻锈剂一次性掺入混凝土中之后，在寿命期内不需要维护，使用范围广，并可用大量修复工程中，特别对氯盐环境有效。近年来包括亚硝酸钠(钙)、重铬酸钾、氯化亚锡、硅酸钠、苯甲酸钠、乙二胺、亚硝酸盐等缓蚀剂在钢筋阻锈上得到了广泛应用，但是包括重铬酸钾会使得混凝土的抗压强度下降，氯化亚锡作用时间短，亚硝酸盐具有毒性等，均存在不足。

在中国专利CN200610044239.4公开了一种使用了少量的钼酸钠、二乙烯三胺、丙烯基硫脲以及1.4一丁炔二醇溶于水中制得一种低毒的钢筋混凝土阻锈剂，各组成成份按重量百分比为钼酸钠0.01～0.05％，  二乙烯三胺0.9～4.5％，丙烯基硫脲0.08～0.19％，1.4-丁炔二醇0.15～0.75％，其余为水。通过上述物质与钢筋的化学反应以及吸附而起到阻锈的效果。研究表明小分子的胺醇类与钢筋间的吸附作用力都较小，通过进一步试验研究表明二乙烯三胺和1，4-丁炔二醇均于与钢筋间的吸附作用力较小，结合力并不足够牢固。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的不足，添加了稀土铈离子，提供一种环保、吸附力强，抗腐蚀性能高的钢筋混凝土阻锈剂。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：.一种高抗腐钢筋混凝土阻锈剂，各组成成份按重量百分比为

钼酸钠0.06～0.10％，十二烷基磺酸钠0.03～0.12％，硫脲0.25～0.45％，硝酸铈0.03～0.12％，其余为水。

各组成成份最优组合重量百分比为钼酸钠0.07％，十二烷基磺酸钠0.05％，硫脲0.3％，硝酸铈0.03％，其余为水。

钼酸钠是阴极抑制型缓蚀剂，钼酸钠与钢筋基体发生反应形成表面钝化膜。然而，此表面膜并非十分致密，仍存在一些微孔。而丙烯基硫脲中含有大量的巯基基团，容易吸附在钢筋表面产生吸附层，形成一层三维网络结构的化合物膜，阻止了氯离子向钢筋基体内渗透，从而有效地抑制钢筋腐蚀过程的阴极和阳极反应。