[发明专利]一种分层吸附式水滑石砂浆阻锈层及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及钢筋阻锈剂领域，具体的涉及一种分层吸附式水滑石砂浆阻锈层及其制备方法与应用。首先采用共沉淀法合成水滑石负载阻锈剂，其中水滑石为钙铝水滑石，插层阻锈剂为苯并三唑、维生素B6。将砂浆逐层涂覆在钢筋表面，每涂覆一层砂浆后，令其吸附一定含量的水滑石负载阻锈剂。通过使水滑石负载阻锈剂以分层吸附的形式加入至砂浆阻锈层中，能够很好的解决水滑石负载阻锈剂在水泥基材料中的分散性不佳以及迁移困难的问题，且能使其提供更加具有针对性的梯度屏障、梯度固氯效应，发挥由点到面的阻锈优势。

技术领域

本发明涉及钢筋阻锈剂领域，具体的涉及一种分层吸附式水滑石砂浆阻锈层及其制备方法与应用。

背景技术

钢筋混凝土结构是各类工程中不可或缺的一部分，具有施工方便、成本低、服役时间长等优势。随着钢筋混凝土结构服役时间的增长，耐久性问题逐渐显现。其中，由氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀，是威胁混凝土结构安全的重要因素。在混凝土内掺加阻锈剂是一种简单、直接的预防钢筋腐蚀的措施。此外，在钢筋表面涂覆环氧涂层也是一种常见的阻锈手段。

但传统阻锈剂在使用过程中仍然面临着一些问题：首先，在新浇筑的钢筋混凝土结构中，阻锈剂在拌和阶段被掺入混凝土并均匀分散于整个结构，能够与钢筋接触并发挥作用的只是在钢筋表面附近的少量阻锈剂，其余区域阻锈剂难以自然迁移到钢筋表面。其次，当前阻锈剂还面临着重防轻治、被动阻锈、环境泄逸等问题。而对于常见的环氧树脂涂层，由于不同基体成分差异较大，面临着涂层与钢筋、涂层与水泥基材料的界面粘结度较差等问题，导致出现握裹力差、界面缝隙大等缺陷。

无论在混凝土或有机涂层中，阻锈成分通常是在基体的拌合阶段即均匀掺入其中，在此种掺入方式下，难溶性阻锈组分容易出现团聚现象，且这种掺入方式使阻锈组分依然在点对点区域范围内存在，造成一些阻锈“漏洞”。

鉴于混凝土中钢筋的广泛应用，以及钢筋锈蚀的危害性，如何提高钢筋阻锈技术仍然是现有研究的方向和重点。

发明内容

针对现有阻锈剂存在的迁移困难、重防轻治、环境泄逸等问题，以及环氧涂层与钢筋混凝土兼容性差的短板，本发明的目的在于提供一种分层吸附式水滑石砂浆阻锈层及其制备方法与应用，可以对混凝土中钢筋起到高效的阻锈作用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种分层吸附式水滑石砂浆阻锈层的制备方法，包括以下步骤：

(1)水滑石负载阻锈剂的制备：

采用共沉淀法合成制备水滑石负载阻锈剂，首先将钙源和铝源配制成盐溶液，将阻锈剂和碱性物质配制成碱溶液，将盐溶液缓慢滴加至碱溶液中，滴定期间强烈搅拌碱溶液且通入氮气，在此过程中控制溶液的pH值保持稳定，再经过陈化、洗涤、烘干，制备得到水滑石负载阻锈剂。

(2)分层吸附式水滑石砂浆阻锈层的制备：

拌制水泥砂浆，将水泥砂浆以阻锈层的形式，涂覆在钢筋表面，每涂覆一层砂浆后，令砂浆表面吸附一层水滑石负载阻锈剂颗粒，养护一定时间时后循环上述步骤。在砂浆的拌合过程中，同时加入适量的抗裂剂、减缩剂和保水剂保持砂浆阻锈层状态。

进一步地，步骤(1)中所述的阻锈剂为苯并三唑、维生素B6中的一种；钙源和铝源分别为Ca(NO₃)₂·4H₂O,和Al(NO₃)₂·9H₂O，二者的摩尔比为3:1；碱溶液的成分为阻锈剂和NaOH，阻锈剂和NaOH的摩尔比为1:1。

进一步地，步骤(1)中溶液的pH控制在9～11，陈化时间为3～5h，陈化后用去离子水将反应产物洗涤至pH为中性，在50～60℃下烘干，得到水滑石负载阻锈剂。