[发明专利]一种磁自迁移阻锈砂浆钢筋及其制备方法

说明书

本发明公开了一种磁自迁移阻锈砂浆钢筋及其制备方法，属于钢筋阻锈剂领域，以钴酸铁颗粒作为磁性动力源头，以沸石作为钴酸铁和阻锈剂直接的缓释连接体。采用静态法使沸石负载阻锈剂在钴酸铁颗粒表面生长，得到具有磁性的阻锈材料钴酸铁‑沸石‑阻锈剂。将钴酸铁‑沸石‑阻锈剂掺入到砂浆中并涂刷于钢筋表面，借助钴酸铁颗粒的磁性，可将沸石负载阻锈剂定向均匀的“运输”至钢筋表面，有效解决阻锈剂迁移困难以及迁移方向不确定的问题，大幅提高阻锈剂的使用效率、经济性和环保性。

技术领域

本发明涉及钢筋阻锈剂领域，具体涉及磁自迁移阻锈砂浆钢筋及其制备方法。

背景技术

钢筋混凝土结构广泛应用于各类工程中，其具有强度高、服役时间长及经济性好等特点。但由于氯离子侵蚀所引起的钢筋锈蚀问题，是制约钢筋混凝土结构长期安全服役的重要因素。常见的治理措施主要有特种钢筋、混凝土涂层、阴极保护以及添加钢筋阻锈剂等措施。

添加阻锈剂属于较为常见的阻锈手段，目前在国内外也已经有大量的研究和应用。然而，传统阻锈剂存在一些明显的短板。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。因此，提高水泥基材料中阻锈剂的定向迁移能力刻不容缓。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是：提供一种磁自迁移阻锈砂浆钢筋，用钴酸铁颗粒作为磁性动力源头，采用静态法使沸石负载阻锈剂在钴酸铁颗粒表面生长，得到具有磁性的阻锈材料钴酸铁-沸石-阻锈剂，然后将钴酸铁-沸石-阻锈剂掺入到砂浆中并涂刷于钢筋表面。借助钴酸铁颗粒的磁性，可将砂浆层中的沸石负载阻锈剂定向均匀的“运输”至钢筋表面，有效解决阻锈剂迁移困难以及迁移方向不确定的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种磁自迁移阻锈砂浆钢筋及其制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)钴酸铁-沸石-阻锈剂的制备：

先配制氢氧化钠溶液，然后往氢氧化钠溶液中依次添加硅酸、六亚甲基亚胺、铝酸钠溶液、钴酸铁颗粒及阻锈剂，充分搅拌后形成混合液；整体在60℃下恒温搅拌5～60min后，转移到反应釜中密封，放入120～180℃烘箱中晶化24～96h；合成完成后，将沉淀物洗涤至中性，60℃下烘24h后，得到钴酸铁-沸石-阻锈剂。

步骤(2)磁自迁移阻锈砂浆的制备：

将钴酸铁-沸石-阻锈剂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，制备得到一种磁自迁移阻锈砂浆钢筋。

进一步地，步骤(1)中，钴酸铁颗粒的粒径为80nm左右。

进一步地，步骤(1)中，阻锈剂为三乙醇胺、苯并三唑或钼酸钠。

进一步地，步骤(1)中，制备钴酸铁-沸石-阻锈剂时，各种成分的浓度(相对于去离子水的质量浓度)分别为：

氢氧化钠：0.5％～1％；

硅酸：15％～30％；

六亚甲基亚胺：15％～30％；

钴酸铁颗粒：0.3％～1％；

阻锈剂：1％～3％；

铝酸钠溶液：75～150％，其中，铝酸钠溶液自身质量浓度为2％；；

进一步地，步骤(2)中，砂浆的水灰比为0.45～0.55，砂浆胶砂比为为0.35～0.45，钴酸铁-沸石-阻锈剂掺量为水泥质量的3％～6％；