[发明专利]一种电磁牵引型防腐砂浆钢筋及其制备方法

说明书

本发明属于钢筋混凝土阻锈剂领域，更具体地，涉及一种电磁牵引型防腐砂浆钢筋及其制备方法。本发明为克服传统阻锈剂迁移能力弱以及迁移方向不确定的问题，在涂覆砂浆的钢筋外围引入通电线圈，使钢筋自身带有磁性，并且用四氧化三铁作为“运输”载体，为阻锈剂的定向迁移起到“运输”作用。为了使阻锈剂能够与四氧化三铁颗粒稳定结合，并且有效发挥水滑石插层阻锈剂的缓释‑固氯作用，本发明通过化学合成手段，将四氧化三铁、阻锈剂及水滑石三者结合，制备得到可供电磁牵引驱动的四氧化三铁‑阻锈剂‑水滑石(Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;‑INT‑LDH)，通过通电磁定向迁移与阴离子识别的双重作用，能够大幅提高阻锈剂性能和综合效率。

技术领域

本发明涉及钢筋阻锈剂领域，具体涉及一种电磁牵引型防腐砂浆钢筋及其制备方法。

背景技术

由氯离子侵蚀所引发的钢筋锈蚀问题，是影响钢筋混凝土结构长效服役的一大主要原因。对于混凝土中的钢筋锈蚀问题，防护措施有涂层、阴极保护以及添加阻锈剂等。其中，添加阻锈剂是较为常见的阻锈措施。

阻锈剂通常是在混凝土拌合阶段被均匀掺入到混凝土结构中，然后通过阻锈剂在混凝土结构中的迁移渗透作用，迁移至钢筋表面发挥阻锈作用。水滑石是一种常见的层状材料，其具有出色的阴离子交换能力，能够通过阴离子插层作用负载阻锈剂。在混凝土中遭遇氯离子侵蚀时，水滑石能够在有效固化氯离子的同时，缓释阻锈剂，发挥协同效应。

然而，无论是传统阻锈剂还是水滑石插层阻锈剂，它们的使用模式都存在一些明显的缺陷。首先，掺入混凝土中的阻锈剂是均匀分散在混凝土中，大部分阻锈剂很难自动迁移至钢筋表面，因而造成了大量阻锈剂的浪费。其次，混凝土中阻锈剂的迁移方向并不确定，部分阻锈剂会朝混凝土表面方向迁移，最终泄露至环境中，造成污染。

发明内容

本发明为克服传统阻锈剂迁移能力弱以及迁移方向不确定的问题，人为引入外加电磁力，用四氧化三铁作为“运输”载体，为阻锈剂的定向迁移起到“运输”作用。为了使阻锈剂能够与四氧化三铁颗粒稳定结合，并且有效发挥水滑石插层阻锈剂的缓释-固氯作用，本发明通过化学合成手段，将四氧化三铁、阻锈剂及水滑石三者结合，制备得到Fe₃O₄-INT-LDH，通过通电磁定向迁移与阴离子识别的双重作用，能够大幅提高阻锈剂性能和综合效率。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种电磁牵引型防腐砂浆钢筋及其制备方法，用于钢筋混凝土防腐，通过共沉淀法在四氧化三铁颗粒的表面生成水滑石负载阻锈剂，采用电磁牵引驱动阻锈成分在砂浆中的定向迁移，具体包括以下步骤：

(1)Fe₃O₄-INT-LDH的制备：

a)首先将Mg(NO₃)₂·6H₂O和Al(NO₃)₃·9H₂O溶解于去离子水中，配成混合盐溶液；再将四氧化三铁颗粒掺入到盐溶液中，并使其超声分散均匀；

b)然后将NaOH与阻锈剂溶液混合，得到碱溶液；然后将带有四氧化三铁颗粒的盐溶液缓慢滴入到碱溶液中，待体系pH稳定后，在常压下升高体系温度后陈化。陈化结束后，将沉淀物洗涤至中性，烘干后制得到合成产物Fe₃O₄-INT-LDH；

(2)电磁牵引型防腐砂浆钢筋的制备：

a)将Fe₃O₄-INT-LDH颗粒均匀分散于砂浆中，其中，砂浆中还添加了减水剂和缓凝剂。然后将砂浆作为一种钢筋保护层，涂刷在钢筋表面。