[发明专利]一种无亚硝酸盐的复合型钢筋阻锈剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢筋阻锈剂，尤其是涉及一种无亚硝酸盐的复合型钢筋阻锈剂。

背景技术

钢筋混凝土是现代社会广泛使用的建筑材料，被用于各行各业构筑物的建造，对国民经济建设起着极大的作用。混凝土孔隙液在正常情况下呈高碱性，钢筋在这种高碱性介质中表面会生成一层致密的氧化物薄膜而处于钝化状态，免受腐蚀。但是，由于外界环境介质的侵蚀，钢筋表面氧化膜可能会被破坏而发生腐蚀。其主要原因有混凝土的碳化(空气中二氧化碳扩散到混凝土中，与混凝土孔隙液中的氢氧化钙反应，使混凝土的pH值下降)和氯离子(来自海洋等环境的氯化物等)的侵蚀。钢筋腐蚀发展到一定程度，就会使混凝土结构破坏，导致混凝土结构提前失效，从而造成严重的经济损失和危害。因此，开发针对于混凝土中钢筋的防腐蚀技术具有重要的经济和社会意义。

防止混凝土中钢筋腐蚀的基本措施是提高混凝土对钢筋的保护性能，例如，使用高质量的水泥、耐蚀钢筋，进行电化学处理和使用阻锈剂等。由于阻锈剂具有价格低廉、使用方便、不增加设备投资、对环境影响小、防腐效果好等优点而成为当前应用最广泛的防蚀技术之一。在实际钢筋混凝土防护体系中，单一阻锈剂的使用往往存在许多问题，有的起不到良好的效果，有的有毒。例如，有些亚硝酸盐被认为是混凝土中钢筋的良好阻锈剂，获得了一定的应用，但因有毒等原因，使其应用受到了一定限制。为了达到在苛刻的侵蚀性环境中保护钢筋的目的，采用复合型阻锈剂往往可达到更好的效果，例如，有些含过渡金属离子的复合型阻锈剂(Rajendran S，Mary Reenkala S，Anthony N，Ramarag R.Synergistic corrosion inhibition by the sodium dodecylsulphate-Zn2+system[J].Corrosion Science，2002，41(10)：2243-2252；Kunitsugu A.Synergistic inhibition of zinc corrosion in 0.5M NaCl by combination of cerium(III)chloride and sodium silicate[J].Corrosion Science，2002，44(4)：871-886)，其防腐效果明显。随着经济的发展、人们环保意识的逐渐提高以及建设环境友好型的社会需求，对混凝土中环境友好型阻锈剂的需求也日益增加。癸二酸二异辛酯作为环境友好型有机缓蚀剂，因其来源广泛、价格低廉，并且有生物降解性而日益受到重视，D-葡萄糖酸钠和硫酸锌也是无毒、环境友好的缓蚀剂。将这三者复配组成复合型钢筋阻锈剂，不仅可以对混凝土中的钢筋起到良好的阻锈作用，而且属于绿色环保。因此，研制这种不含亚硝酸盐的复合型钢筋阻锈剂，用于控制钢筋腐蚀具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种既能防止混凝土中钢筋腐蚀，又不会对环境产生污染的无亚硝酸盐的复合型钢筋阻锈剂。

所述无亚硝酸盐的复合型钢筋阻锈剂按质量百分比的组成为：癸二酸二异辛酯70％～85％，D-葡萄糖酸钠3％～6％，七水合硫酸锌12％～27％。

使用时，每升水(直接用于拌制混凝土的水)中加入1.5～4.5g的无亚硝酸盐的复合型钢筋阻锈剂。

所述无亚硝酸盐的复合型钢筋阻锈剂的制备方法如下：

将D-葡萄糖酸钠和七水合硫酸锌与癸二酸二异辛酯进行复配，即得无亚硝酸盐的复合型钢筋阻锈剂。

本发明的基本原理：根据混凝土中钢筋的腐蚀机理和阻锈剂的作用机理，选择不同类型的阻锈剂，组成复合型钢筋阻锈剂，利用不同组分的协同效应，实施对钢筋的腐蚀控制。不同的阻锈剂可以在钢筋表面形成不同的覆盖膜，主要通过抑制阳极反应或阴极反应，使腐蚀得到控制。本发明中使用的癸二酸二异辛酯和D-葡萄糖酸钠有机物，可吸附于钢筋表面，主要是增大阳极极化，起阳极型阻锈剂的作用。有些阻锈剂在介质中主要抑制阴极过程，在阴极区与液相离子发生反应，即通常是阻锈剂中的阳离子移向阴极表面形成沉淀膜。本发明中使用的硫酸锌属于沉淀型阻锈剂，可在阴极区与OH发生反应形成Zn(OH)₂沉淀物。钢筋的腐蚀是吸氧腐蚀过程，由于Zn(OH)₂覆盖在电化学反应的阴极区，隔离了O₂，可抑制阴极反应，从而控制钢筋的腐蚀。因此，上述三种阻锈剂由于它们直接参与钢筋/介质界面化学反应，使钢筋表面形成保护膜，三者复合可产生协同效应，可有效控制钢筋的腐蚀。这种复合型钢筋阻锈剂不含有毒的亚硝酸盐，是环保型阻锈剂。