综述
国内外混凝土钢筋阻锈剂研究进展
王嵬1,2,张大全1,张万友2,周国定1
(1.上海电力学院环境工程系,上海200090; 2.东北电力大学化学工程学院,吉林132012)
摘要:混凝土中钢筋的腐蚀是钢筋混凝土建筑过早损坏的主要原因。氯离子的进入是加速此种腐蚀的关键因素。文章着重介绍阻止钢筋混凝土腐蚀的阻锈剂的发展及迁移型阻锈剂的行为特点。阻锈剂技术的发展趋势和今后的研究工作需要进一步的探究。
关键词:阻锈剂;钢筋;电化学测量;迁移型阻锈剂
中图分类号:T G174.4;T U503文献标识码:A文章编号:1005-748X(2006)07-0369-05
DEV ELOPM ENT OF CORROSION IN HIBIT ORS FOR REINFORCING STEEL WANG Wei1,2,ZHANG Da-quan1,ZHANG Wan-you2,ZHOU Guo-ding1
(1.Depar tment o f Env ir onmental Eng ineering,Shang hai U niver sity o f Electric Pow er,Shang hai200090;
2.Depar tment o f Chemical Eng ineering,N or theast China U niver sity o f Electric Pow er,Jilin132012,China) Abstract:Cor ro sion of r einfo rcing rebar is the main reason of pr emat ur e failur e of reinfor ced concrete str uctures.
T he ing ress of chlo ride is the key pheno meno n pro moting such co rr osion.T his paper intr oduces the development o f co rr osio n inhibito rs to prev ent cor ro sion of r einfo rcement co ncr ete,action perfo rmance o f mig rating cor rosio n inhibitor s,trend of cor rosion inhibitor technolog y and future r esear ch w or k.
Key words:Inhibitor;Reinfo rcing steel;Electr ochemical measurement;M ig rat ing cor ro sion inhibitor
1引言
钢筋混凝土作为一种结构材料,广泛地应用在桥梁、建筑物、高架桥、堤坝、海底隧道和大型海洋平台等结构中。钢筋的锈蚀是钢筋混凝土结构破坏的主要原因之一。控制混凝土钢筋腐蚀的方法有很多,如采用耐蚀钢筋、阴极保护法、涂(镀)层钢筋和钢筋阻锈剂法等[1]。钢筋阻锈剂(Rebar Inhibitor)是能阻止或减缓钢筋腐蚀的化学物质,通常可以通过掺加到混凝土中或涂敷在混凝土的表面而起作用[2]。据报道,1993年之前,全世界有2000万m3的混凝土使用了钢筋阻锈剂,而到了1998年,至少有5亿m3的混凝土使用了钢筋阻锈剂[3]。钢筋阻锈剂作为提高混凝土耐久性的重要方法之一,受到了越来越多的应用和研究。本文简述混凝土钢筋锈蚀的原因和钢筋阻锈剂的作用机理,对国内外钢筋阻锈剂研究开发进行介绍,着重讨论钢筋阻锈剂的
收稿日期:2005-10-10;修订日期:2005-12-20
基金项目:上海市重点培育学科(P1304)和国家自然科学基金资助课题(20576069)应用问题。
2混凝土钢筋锈蚀的原因和阻锈剂的作用
混凝土是一种强碱性物质,新鲜混凝土的pH 值一般都在12~13之间,在这种环境下,预埋金属处于钝化状态,表面被钝化膜所保护,因而不会发生锈蚀。一般认为氯离子等侵蚀性杂质的侵入能导致混凝土中的钢筋脱钝化,是引起钢筋腐蚀的主要原因[4]。混凝土中氯离子的来源主要有:
(1)来自于混凝土的原材料,如拌和水、海砂、垃圾电厂产生的飞灰、化冰盐等。
(2)来自于混凝土的使用环境,如近海建筑物、使用化冰盐的桥梁和公路、盐碱地及盐污染的工业环境,氯离子可以从外部渗入到混凝土的内部,从而引起钢筋的腐蚀。
混凝土的氯离子可以分为被混凝土所吸附的氯离子和存在于混凝土空隙液的自由氯离子。通常存在一个导致混凝土钢筋破裂的临界氯离子浓度。Glass等[5]研究表明,氯离子的临界浓度与混凝土空隙溶液pH值、钢筋的特性等因素有关。氯离子的临界浓度最好用氯离子的总浓度对混凝土砂浆的
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第27卷第7期2006年7月
腐蚀与防护
CO RRO SION&PRO T ECT IO N
V ol.27N o.7
July2006
重量百分比表示。氯离子的临界浓度一般在0.4%到1.6%之间[6]。钢筋阻锈剂有多种分类方式,如按使用方式可分为掺入型阻锈剂和渗透(迁移)型阻锈剂;按作用机理可分为:阳极作用型、阴极作用型和混合作用型。钢筋阻锈剂可以通过以下几个方面起到阻锈作用[7]:
(1)形成阻障层;
(2)通过氧化而导致的表面钝化;
(3)影响到接触混凝土钢筋的介质环境。
一种有效的钢筋阻锈剂需满足以下条件[7]:
(1)其分子应当是具有强作用力的电子给体和电子受体,或者同时具有电子给-受体系。
(2)溶解度应当满足能快速在腐蚀的钢筋表面饱和,而不宜从混凝土结构中渗滤。
(3)能够在较低的电流密度下诱导电极的极化。
(4)和混凝土结构相容性好,不产生副作用。
(5)在使用环境的温度和pH值下均有效。
3国内外钢筋阻锈剂研究状况
钢筋阻锈剂真正被人们接受并大量应用于工程,还是近十多年的事。一方面大量研究表明了钢筋阻锈剂有其独到的效能,另一方面是混凝土中钢筋锈蚀破坏,已成为世界性问题。修复工程花费巨大,已引起一些国家政府部门的重视。钢筋阻锈剂花费最少,使用简便和经济有效,已成为防止钢筋锈蚀的主要技术措施之一。钢筋阻锈剂按化学成分可分为无机、有机和复合型三类。
3.1无机阻锈剂
无机钢筋阻锈剂主要品种包括亚硝酸盐、硝酸盐类,铬酸盐、重铬酸盐类,磷酸盐、多磷酸盐类,硅酸盐类,钼酸盐类,含砷化合物等。其中亚硝酸盐类是研究应用最早的钢筋阻锈剂,它是一类典型的阳极型阻锈剂,其作用是通过与金属发生反应,使钢筋表面被氧化生成一层致密的保护膜。20世纪60年代,NaNO2就被用作钢筋阻锈剂在工程上应用,并取得一定的防锈效果。但随后的研究发现NaNO2对混凝土的凝结时间、早期强度和后期强度都有不同程度的负面影响。美国Grace公司自70年代中期对Ca(NO2)2进行了大量的研究表明,Ca(NO2)2具有较好的阻锈能力,而对混凝土没有明显的负面影响和引发碱集料反应的能力,所以Ca(NO2)2作为掺入型阻锈剂的主流产品在工程上得到了大量应用[8]。Ng ala等[9]研究表明NO-2在高的水灰比的混凝土中具有一定的渗透能力,当Ca(NO2)2作为表面渗透的阻锈剂使用时,对较低氯离子浓度的混凝土中轻微预蚀的钢筋具有一定的阻锈作用,对具有高氯离子浓度的混凝土中的钢筋阻锈作用不明显。所以,Ca(NO2)2作为表面渗透的阻锈剂用于混凝土结构的修复时应慎重[9]。此外,亚硝酸盐类阻锈剂属于氧化型缓蚀剂,只有在用量足够时才有缓蚀效果,否则会引起严重的局部腐蚀。随着人们环保意识的增强,亚硝酸盐的致癌性引起了重视,又陆续开发出了N a2PO3F等新型无机阻锈剂。H an-sson等[10]调查了Na2PO3F添加在混凝土中对钢筋的阻锈效果,结果表明Na2PO3F可以显著提高钢筋对氯离子侵蚀的抑制能力。Alo nso[11]等采用电化学技术研究了Na2PO3F在模拟混凝土孔隙液对钢筋的阻锈作用,10%的Na2PO3F可以使钢筋的腐蚀电位正移,腐蚀电流密度下降,电化学阻抗值增大。Ng ala等[12]考察了Na2PO3F浓溶液作为混凝土表面渗透型阻锈剂的应用,结果表明Na2PO3F在混凝土中不能很好地扩散,因而用于混凝土结构修复时对钢筋锈蚀的抑制没有很好的效果。
3.2有机阻锈剂
因为无机亚硝酸盐阻锈剂在环保方面的问题, 20世纪80年代以来有机阻锈剂得到很大发展。有机钢筋阻锈剂通常有胺类、醛类、炔醇类、有机磷化合物、有机硫化合物、羧酸及其盐类、磺酸及其盐类、杂环化合物等,其优点是[7]:
(1)在各种氯离子浓度下能对钢筋混凝土提供腐蚀保护。
(2)能够在混凝土中分散,因而既能对钢筋腐蚀阴极电化学过程起抑制作用,又能对阳极腐蚀电化学过程起抑制作用。
(3)无毒、环境安全性好。
有机缓蚀剂已成为钢筋阻锈剂研究开发的热点。M onticelli等[13]采用电化学方法考察了在氯离子存在的条件下钢筋在含有一些有机化合物的碱性溶液中的极化特性,结果发现有些化合物对Cl-的侵蚀具有抑制作用,见表1。
从表1可以看出,在含有0.1mol/L氯离子的饱和氢氧化钙溶液中,存在有机化合物的钢筋电极点蚀电位和腐蚀电位之差均大于相应的空白溶液中两者之差,这表明这些化合物均能增强钢筋的抗氯离子侵蚀的能力。
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表1钢筋在含有0.1mol/L氯离子的溶液中的腐蚀电位和点蚀电位
阻锈剂
浓度
mol/L
E corr
V SC E
E pit
V SCE
E pit-E corr
V SCE
不含Cl-的空白溶液--0.2490.6070.856
含C l-的空白溶液--0.2940.0560.350
5-丁基-苯并三唑0.005-0.2850.0770.362
5-己基-苯并三唑0.005-0.3400.3320.672
马来酸(顺丁烯二酸)0.05-0.2530.1220.375二环己基胺S at.-0.2620.5120.774
B-甘油磷酸钠0.05-0.3100.0900.400
有机钢筋阻锈剂可以利用混凝土的多孔结构,通过在混凝土孔隙间的扩散到达钢筋表面,形成有效的保护膜。所以有机钢筋阻锈剂不仅能够掺入到混凝土的原料中使用,也可以直接涂覆在混凝土表面,通过自发的渗透过程达到钢筋的表面,最终在钢筋表面成膜实现对钢筋的保护,这就是渗透(迁移)型阻锈剂,被誉为混凝土结构修复领域最具有前景的技术。美国Cortec公司率先将气相缓蚀剂与其它有机阻锈剂复合用于保护钢筋混凝土,他们将这种阻锈剂命名为迁移型阻锈剂M CI(mig rating cor rosion inhibitor)[14]。胺基醇是阴极型阻锈剂,它是通过限制离子在阴极区的运动,隔离有害离子使之不与钢筋接触而达到防腐蚀的目的。单纯的胺基醇类阻锈剂虽然能够在一定程度上阻止有害离子进入钢筋表面,但对钢筋本身保护还是不够的。由于混凝土收缩或在外力作用下产生开裂、钢筋可能与有害物质直接接触,还存在钢筋锈蚀的可能性。Mo rris等[15]考察了烷胺基乙醇渗透(迁移)型阻锈剂对混凝土钢筋的作用,结果表明只有在混凝土中氯离子浓度小于0.2%(质量分数)时,此类阻锈剂对混凝土的钢筋才有很好的腐蚀抑制作用。表面涂敷此类阻锈剂的混凝土试样具有较大的电化学阻抗,这可归结为阻锈剂导致的混凝土电阻的提高,以及阻锈剂在钢筋表面吸附形成的保护膜。Tritthart 等[16]考察了表面应用的渗透(迁移)型阻锈剂的传递过程,结果表明胺基乙醇类阻锈剂主要是通过液相的扩散来进行传递的,也可以通过气相进行传递,它在液相的传递速率要远远小于氯离子的传递速率。而且胺基乙醇类阻锈剂通过毛细管吸附作用的富集很少,当应用于表面涂层时主要存在于混凝土的表面。气相缓蚀剂吗啉多元胺化合物也被研究作为混凝土钢筋阻锈剂[17]。脂肪酸酯(fatty-acid es-ters)是另一种首先在国外出现并受到普遍欢迎的阴极型阻锈剂[18]。其作用机理是:加入混凝土中以后,脂肪酸酯在强碱性环境中发生水解形成羧酸和相应的醇。在碱性环境中,这一反应是不可逆的: RCOOR c+OH-RO-2+R c OH(1)其中,R和R c分别代表不同的烃基。
酸根负离子很快与钙离子(Ca2+)结合形成脂肪酸盐。脂肪酸盐在水泥石微孔内侧沉积成膜。这层膜改变毛细孔中液相与水泥石接触角,表面张力作用有把孔中水向外排出的趋势,并阻止外部水分进入混凝土内部。因此,脂肪酸盐能够减少进入到混凝土内部有害物质的量,大大延长钢筋表面氯离子浓度达到临界值的时间,提高混凝土的使用寿命。王胜先等研究了二乙烯三胺-硫脲缩合物(DET A-T U)对混凝土钢筋的阻锈作用[19],结果表明硫脲-乙二稀三胺缩聚物是一种混合型缓蚀剂,与亚硝酸盐具有良好的协同效应,能够在碱性环境下抑制钢筋的点蚀。硫脲-乙二稀三胺缩聚物能提高混凝土的密实度,减小腐蚀介质的渗透,硫脲-二乙稀三胺缩聚物能够富集于钢筋/混凝土界面,在钢筋与本体混凝土之间维持一个较大的浓度梯度。
3.3复合阻锈剂
缓蚀剂的协同效应是缓蚀作用过程中一个广泛存在的现象[20]。为增强钢筋阻锈剂的作用效果,同时满足混凝土的结构性能,人们研究开发了许多复合型钢筋阻锈剂,并已投入到工程应用。Sarasw-athy等[21]研究发现含有氧化钙、柠檬酸盐、锡酸盐的复合体系不仅能显著降低混凝土钢筋的腐蚀速度,而且能提高混凝土的抗压强度。
Rinco n等[22]研究了ZnO作为钢筋阻锈剂的长期作用效果,通过试件在盐雾环境下的两年暴露实验发现,ZnO和Ca(N O2)2的复合物的阻锈效果明显优于单一的Ca(NO2)2,并提出了如下的缓蚀协同作用机理:
和混凝土发生如下反应:
ZnO+H2O+2OH-Zn(OH)2-4(2)
2Zn(OH)2-4+Ca2++2H2O
Ca(Zn(OH)3)2#2H2O+2OH-(3)产物Ca(Zn(OH)3)2#2H2O可以导致混凝土钢筋的钝化,并减少混凝土的空隙率。ZnO是阴极型缓蚀剂,而Ca(NO2)2是阳极型缓蚀剂,二者复配使用可以同时增强对电化学阴极和阳极的抑制作用。Batis等[23]通过3.5%的浸泡试验,考察了氨基醇型有机阻锈剂和无机硅涂层的复合作用,两者复合使
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371
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用时其阻锈效果可以和丙烯酸类有机涂层相当。
3.4 钢筋阻锈剂的测试和评价技术
由于钢筋锈蚀造成混凝土结构的破坏给各国的
经济带来了巨大的损失,目前,许多国家都在探求检
测钢筋锈蚀量的方法,除了传统的破损检测技术外,
无损检测钢筋锈蚀量是许多国家正在采用的新技
术。混凝土中钢筋锈蚀量的非破损检测方法有分析
法、物理法和电化学法三大类,分析法是根据现场实
测的钢筋直径、保护层厚度、混凝土强度、有害离子
的侵入深度及其含量、纵向裂缝宽度等数据,综合考
虑构件所处的环境情况推断钢筋锈蚀程度;物理方
法主要是通过测定钢筋锈蚀引起电阻、电磁、热传
导、声波传播等物理特性的变化来反映钢筋锈蚀情
况;电化学方法是通过测定钢筋混凝土腐蚀体系的
电化学特征来确定混凝土中钢筋锈蚀程度或速度。
Dhouibi 等[24]采用电化学阻抗谱考察了两种钢筋阻
锈剂的长期作用效果,结果发现经过三年0.5m ol/L
NaCl 溶液的浸泡,烷基醇胺类阻锈剂对混凝土的复
盖度没有副作用,而亚硝酸钙并没有提高混凝土的
特性。林昌健等[25]采用图1所示电化学微区测量
装置,研究了混凝土/钢筋界面Cl -浓度、pH 值的
分布。图1 钢筋/混凝土界面的Cl -浓度、pH 值、
腐蚀电位的原位测量装置混凝土钢筋中的锈蚀过程是一个长期的过程,研究和建立混凝土钢筋结构的失效评价体系和阻锈剂测试技术,是钢筋混凝土结构监测和维护研究的重要方面。4 结束语(1)钢筋阻锈剂是增强混凝土结构耐久性的重要技术措施之一,我国应该加强在这方面的研究。(2)渗透(迁移)型阻锈剂(M CI)作为新型钢筋阻锈剂,创造了一种简易、经济、高效的混凝土结构
修补新技术,其相关迁移扩散的作用机理需要进一步阐明,以满足MCI 的应用实践的要求。(3)充分了解钢筋阻锈剂复合作用机理,可以发挥各组分的协同作用,这是阻锈剂应用的一个重要的环节。(4)研究和开发混凝土腐蚀的原位和微区检测技术,可充分了解阻锈剂作用的机制,是一个研究钢筋阻锈剂的重要课题。参考文献:[1] 洪定海.钢筋腐蚀引起混凝土结构破坏的修复对策[J].建筑材料学报,1998,1(3):271~277.[2] 李伟.钢筋阻锈剂的防腐机理及相关规范[J].有色矿山,2000,29(4):49~50.[3] 洪乃丰.钢筋阻锈剂的发展与应用[J].工业建筑,2005,35(6):68~70.[4] M ontemor M F,Simoes A M P ,F erreira M G S.Chlo ride -induced co rro sion o n reinfo rcing steel:from t he fundament als to the mo nitor ing techniques[J].Ce -ment &Concrete Composites,2003,25:491~502.[5] G lass G K ,Buenfeld N R.T he presentation of the chlo ride t hr esho ld lev el fo r cor ro sion of steel in con -crete[J].Co rro sion Science,1997,39(5):1001~1013.
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#防腐蚀技术通讯#压注油工艺在提升钢丝绳维护中的应用
近年来,兖州矿业(集团)公司东滩煤矿在6绳摩擦提升钢丝绳上应用了压注油维护工艺,使得以前常常因锈蚀而失效的钢丝绳寿命平均延长了300天以上,取得了显著的效益。
润滑是钢丝绳防蚀的有效方法之一。传统的表面喷洒和涂抹油脂润滑工艺虽然有一定的作用,但表面涂层容易流失,油脂难以渗入钢丝绳芯部,劳动强度大,现场应用效果差。压注油工艺可从根本上弥补上述不足。它借助液压可调和等压传递的原理,使高粘度油脂获得一定压力,通过绳隙进入绳芯储存并充满整个钢丝绳断面,从而获得良好的润滑防腐效果。压注油系统由液压站、注油站、压注缸和密封装置等部分组成。注油前,把密封装置装在钢丝绳上,接好管路,打开通向注油站的阀A,关闭通向密封装置的阀B,便可开启注油站向压注缸下腔注入钢丝绳润滑油,直至油标全部伸出后停注。然后,关闭阀A,打开阀B,启动液压站,并开车慢速运行钢丝绳。这样,润滑油便在液压油作用下,通过密封装置随着绳的下放连续压注到钢丝绳中。当压注缸上的油标全部落下时,下腔中的油也已注完,再按上述步骤重复压注。注油压力取2.0~3.2M Pa,根据密封件泄露情况随时调整。钢丝绳的运行速度过高不仅影响注油深度,而且损伤密封件,一般取0.2或0.3m/s。对于多绳提升,可以配几套密封装置同时给多绳注油,以提高工作效率。注油周期主要依据绳的表面油迹确定,注油频繁造成浪费,而油迹消失再注,水和灰尘等容易侵入绳内,会引起钢丝绳内部锈蚀。另外,多绳摩擦提升钢丝绳过摩擦轮段,必须压注增摩型防腐剂,避免降低摩擦系数而影响提升安全。
(兖矿集团设计研究院李剑峰)
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表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活，各类生产活动，多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求，促使表面活性剂科学不断发展，迄今方兴未艾，表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中，设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化，近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的，通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。它像低分子表面活性剂一样，由亲水部分和疏水部分组成。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质，广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。因此，高分子表面活性剂近年来发展迅速，目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。 高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面
钢筋阻锈剂 建 设 工 程 造 价 依 据 版权所有：北京海岩兴业混凝土外加剂有限公司
钢筋阻锈剂 钢筋阻锈剂，掺入混凝土中以阻止或减缓钢筋锈蚀的外加剂。钢筋阻锈剂是指加入混凝土中或涂刷在混凝土表面，能阻止或减缓钢筋腐蚀的化学物质。一些能改善混凝土对钢筋防护性能的添加剂或外涂保护剂（如硅灰、硅烷浸渍剂等）不属于钢筋阻锈剂范畴，钢筋阻锈剂必须能直接阻止或延缓钢筋锈蚀。 分类 目前市场上的阻锈剂主要有以下几种分类： 1．按使用方式和应用对象分 掺入型：掺加到混凝土中，主要用于新建工程也可用于修复工程。 渗透型：喷涂于混凝土外表面，主要用于已建工程的修复。 2．按形态分 水剂型：国外产品主要是水剂型。 粉剂型：国内产品主要是粉剂型。 3．按化学成份分 无机型：成份主要由无机化学物质组成 有机型：成份主要由有机化学物质组成 混合型：由有机和无机化学物质组成 4．按作用原理分 阳极型：混凝土中钢筋腐蚀通常是一个电化学过程。凡能够阻止或减缓阳极过程的物质被称作阳极型阻锈剂。典型的化学物质有铬酸盐、亚硝
酸盐、钼酸盐等。它们能在钢筋表面形成“钝化膜”。早期常用亚硝酸盐来做钢筋阻锈剂的主要成份。此类阻锈剂的缺点是在氯离子浓度大到一定程度时会产生局部腐蚀和加速腐蚀，被称作“危险性”阻锈剂。另外该类阻锈剂还有致癌、引起碱骨料反应、影响坍落度等劣点，因此现已很少作为阻锈剂使用。 阴极型：通过吸附成膜，能够阻止或减缓阴极过程的物质。如锌酸盐、某些磷酸盐以及一些有机化合物等。这类物质虽然没有危险性，但单独作用时，其效能不如阳极型明显。 混合型：将阴极型、阳极型、提高电阻型、降低氧化等多种物质合理搭配而成的综合型阻锈剂。 5．按产品分类 含有亚硝酸盐类的阻锈剂（Calcium Nitrite; Sodium Nitrite，etc.）如DCI 系列、Postrite系列等 含有氨基醇类的阻锈剂（Aminoalcohols; Dimethylamino-ethanol,λetc. ）如MuCis mia 200、MuCis ad 19L/D等 含有氨基羧酸类阻锈剂（Aminocarboxylates）如MCI2020型、λMCI2006NS型等 含有氨基酯类阻锈剂（Aminoester）如Rheocrete系列λ 含有有机硅氧烷及特殊抑制剂组合（Silanes and Corrosion Inhibitors）λ如Protectosil CIT SA-100系列钢筋阻锈剂检验依据：YB/T9231－98《钢筋阻锈剂使用技术规程》
高分子减阻剂减阻效果试验研究 指导老师：毛根海 实验成员：薛文洪一红 班级: 土木工程0101结构班 实验日期:2003年12月7日
高分子减阻剂减阻效果试验研究 流体流动存在阻力，产生流体能量损失。在管流中有管道阻力，如长距离输水、石油、天然气等，都必须在流经一定距离之后设置升压泵，以补充损失的能量。同样，在明渠输水、水面必须有水利坡降才能产生顺坡降方向的流动，在同坡降的情况，流动阻力越大，则流速越慢，过流能力越差。 若在水体中添加减阻剂，就能大大减少沿程阻力。这是减小水流沿程阻力的另一种新途径。减阻剂种类很多，不同减阻剂及添加量不同，其减阻效果也不一样。 由于客观条件的限制，我们此次通过“同一减阻剂在不同浓度下减阻效果”的比较，对减阻剂加入水体后的减阻效果进行定性、定量的了解。 本次实验采用的减阻剂是聚丙烯酰胺(又称PAM)，初配浓度为0.1%，室温（10o C左右）。采用沿程阻力试验装置进行测定（实验装置如图）。实验地点，土木系水利实验室。
聚丙烯酰胺，别名PAM ，是一种有机高分子聚合物，为玻璃状固体，溶于水，也溶于醋酸、乙二酸、甘油和胺 等有机溶剂。聚丙烯酰胺是重要的水溶性聚合物，而且兼具增稠性、絮凝性、耐剪切性、降阻性、分散性等宝贵性能。 一、试验数据及结果分析如下： 清水实验时:
加入 100ml 3
加入 700ml 0.1%PAM 溶液入水 箱: 各项常数：d=0.675cm L=85cm K=1.993 从如上的数据可以看出，PAM要起到减阻效果是有一定浓度限制的。浓度太小，减阻效果 不明显；浓度太大，反而会增阻。通过粘度计的测定，清水与各浓度溶液的粘度相差很小，（清 水时平均粘度为0.012，加入375ml溶液时平均粘度为0.013）。通过几组实验数据的对比可 得，相同沿程损失的情况下，PAM减阻效果最大的浓度出现在向水箱中加入375ml 0.1%溶液 左右，过流量增大，阻力粘制系数呈下降趋势。（加入400ml该溶液时，过流量已开始减小）。 通过各表的Re与λ关系比较可知，加入PAM后，相同Re下，λ有明显减小（曲线图待 补充），说明PAM起到了一定的减阻效果。同时该减阻剂在层流区几乎不起作用，在紊流区能 够起到一定的作用。但是需要指出的是，通过本次定量实验可以看出，PAM并不是一种十分有 效的减阻剂，虽然阻力粘制系数随PAM加入量的增加一直呈下降趋势，但是过流量的增加并 不显著。
附录A 钢筋阻锈剂性能检测方法 A.1 电化学防锈性能试验（线性极化法） A.1.1 本方法适用于外涂型钢筋阻锈剂的电化学防锈性能试验。 A.1.2 试验用钢筋试件应符合下列规定： 1 钢筋试件宜采用HPB300光圆钢筋，直径应为10mm，长度应为40mm，表面粗糙度应达到Ra6.3μm。 2 钢筋试件应采用无水乙醇或丙酮浸擦除去油脂，并应使用热风机吹干，经检查无锈痕后将铜导线焊接在钢筋一端，放入干燥器内备用。 A.1.3 试验用仪器设备应符合下列规定： 1 电化学工作站：电流量程为2A~40pA，最大输出电压±100V，最大输出电流±2A，最大输入电压±10V，交流阻抗频率范围10μHz~ 1MHz，输出阻抗＞1013Ω或＜5pF。辅助电极采用Pt电极。 2 烘箱应能使温度稳定在（60±5）℃，鼓风和加热应能同步。 A.1.4 基准砂浆试块的制作和养护应符合下列规定： 1 基准砂浆试块应采用强度等级为42.5的基准水泥和ISO标准砂，氯化钠为分析纯级，水采用普通自来水。基准水泥、标准砂和水应按1:2.5:0.5（质量比）进行称量，氯化钠掺量按水泥用量的1%掺加。 2 称量准确的原材料应采用机械搅拌至均匀，再置于直径为50mm、高为50mm 的模具内，并振实至表面泛浆，每组试块成型数量应不少于3块。 3 应将经过处理的钢筋试件插入砂浆试块正中间，钢筋不应裸露在砂浆试块表面，并应振捣密实，钢筋试件与砂浆试块试件应无缝隙。试块应在常温下静置24h后再拆模，并应放入标准养护室内养护7d。 4 应将养护好的试块放入烘箱中60℃烘干2h，取出试块并应自然冷却30min，并应采用环氧树脂将试块上表面涂覆密封。 5 养护至龄期密封处理后的试块应按照A.1.6要求测试钢筋腐蚀电流I0。 A1.5 外涂型钢筋阻锈剂砂浆试块的制作和养护应符合下列规定： 1养护、烘干后的基准砂浆试块表面应采用钢刷进行打磨处理，每组数量不应少于3块； 2应按推荐用量和方法在基准砂浆试块侧面和下表面涂覆外涂型钢筋阻锈剂；
第24卷第1期2007年1月精细化工 FI NE C H E M I CAL S Vo.l24,No.1 J an.2007 表面活性剂 减阻表面活性剂的研究进展* 乔振亮,熊党生 (南京理工大学材料科学与工程系,江苏南京 210094) 摘要:介绍了表面活性剂减阻的机理。探讨了影响表面活性剂减阻效果的各种因素,包括:表面活性剂与补偿离子的结构及其浓度、管路系统的直径、流体的温度和速度以及环境中的金属离子。论述了表面活性剂的减阻与传热效率之间的关系;并且讨论了在使用减阻表面活性剂的循环系统中提高传热效率的方法。总结了减阻表面活性剂的一般特点。预测了减阻表面活性剂的发展趋势。引用文献35篇。 关键词:表面活性剂;减阻;传热效率 中图分类号:TQ423.99 文献标识码:A 文章编号:1003-5214(2007)01-0039-05 Progress i n D rag R educi ng Surfactant R esearch Q I A O Zhen li a ng,X I O NG Dang sheng (D e p ar t m ent of M aterial Science and E ngineer i ng,N anjin g Universit y of Science and T echnology,N anjing210094,J iangsu,China) Abstract:The m echanis m of drag reduc i n g surfactant is i n troduced.M any facto rs i n fluenc i n g t h e effectiveness o f drag reducing surfactant are addressed,such as surfactan,t counteri o n,concentra ti o n, dia m eter of c ircu lati n g syste m s,te m perature and velocity o f the fl u i d,and i o ns inside the recircu lation syste m s.The re l a ti o nship bet w een drag reduction and heat transfer ab ility i s discussed,and m ethods of i m prov i n g the effic i e ncy of heat transfer i n the recircu lation syste m s conta i n ing the drag reduci n g surfactan t are a lso described.Co mm on characteristics of drag reduc i n g surfactant are su mm arized. F i n ally,t h e developm ent trend of drag reduc i n g surfactant is i n d icated.35references are c ited. Key w ords:surfactan;t drag reduction;heat transfer ab ility 19世纪80年代的石油危机引起了人们对减阻技术的普遍关注,继而这一技术迅速应用于各个行业。主动减阻是一种向紊流中添加少量添加剂,使流体摩擦力大大降低的方法。流体的紊流被改变或者受到抑制,便产生了减阻的效果。 一些少量的高分子聚合物和阳离子表面活性剂可以加在水中降低紊流阻力,研究发现,紊流流动阻力最高可以降低80%[1]。所以,这一技术在远距离流体输送、城市供热制冷等领域具有良好的应用前景。虽然一些水溶性的高分子也可以用来减阻,但是在有工业泵的系统中,如果用水溶性高分子就存在着机械降解的问题,并且降解后分子结构无法恢复,使减阻能力下降。表面活性剂受大的剪切应力作用也会发生机械降解,但是它可以自行修复[2]。因此,在有机械力的场合,多用表面活性剂来进行减阻。 用来减阻的表面活性剂有阳离子、阴离子、两性离子等。阴离子表面活性剂做减阻剂使用时,易与水中的钙、镁离子形成沉淀而影响减阻效果;阳离子表面活性剂做减阻剂对水质要求不高,有更广泛的使用范围;在加热系统中用两性减阻表面活性剂也是一种增加经济效益的很有前途的方法[3]。在实际使用中最常用的表面活性剂是阳离子型和两性离子型两类。减阻表面活性剂的特殊重要性,使它受到广泛关注,国内许多人都做了相关研究[4~7]。 本文综述了减阻表面活性剂的研究进展。 *收稿日期:2006-06-19;定用日期:2006-09-08 作者简介:乔振亮(1970-),男,河南省巩义市人,博士研究生,师从熊党生教授,主要从事生物材料、仿生减阻材料的研究,电话:025-********,E-m ai:l q i aozhen liang@126.co m。
钢筋阻锈剂的应用范围及使用方法 一、产品简介 混凝土钢筋阻锈剂是一种能够抑制或减轻混凝土中钢筋或其它预埋金属物锈蚀、提高钢筋混凝土耐久性的外加剂。该阻锈剂属有机无机复合型，能够在钢筋表面形成钝化膜和吸附膜，使整个钢筋被一层氧化物钝化膜所包裹，致密性很好，长期有效地抑制引起钢筋锈蚀的电化学反应，阻止氯离子穿透，降低铁离子的游离速度，缓解钢筋混凝土中有害离子对钢筋的腐蚀，达到阻锈防锈目的，从而延长钢筋混凝土的使用寿命。 二、适用范围 1．公路，铁路及桥梁隧道等，尤其是易受到除冰盐及融雪剂等侵害的路桥；2．2.海洋环境；海水侵蚀区，潮汐区，浪溅区及海洋大气区； 3.使用海砂作为混凝土用砂，施工用水含氯盐超出标准要求； 4.使用低碱水泥或者低碱掺合料的钢筋混凝土； 5.水工及海工工程，由硫酸根离子腐蚀介质的建筑物地下设施与给排水设施等； 6.内陆盐碱，盐湖地区的钢筋混凝土工程； 7.在氯盐腐蚀性气体环境下的钢筋混凝土建筑物，如化工厂、污水处理厂等； 8.已腐蚀钢筋混凝土结构物的修复加固等； 9.其他经有关部门规定应加强钢筋防锈，确保混凝土使用年限的建筑； 10.预埋件活钢制品在混凝土中需要加强防护的场合； 11.混凝土桥墩、轨墩，预应力管道构建等； 三、使用方法 1.将本品和水泥等胶凝材料、粗细骨料、水同时加入拌合机中。搅拌时间应适应延长1-2分钟。 2.掺量为胶凝材料总量的2-3%，每立方混凝土合10-16kg，推荐用量为14kg/m3。 3.对于不同的水泥或掺不同的外加剂，该阻锈剂对凝结时间会略有影响，在符合使用外加剂时，应进行适应性试验。 4.在特殊腐蚀条件，除掺用钢筋阻锈剂外，还应采取其他防护措施。
混凝土减缩剂的研究与发展 混凝土的收缩开裂问题不仅影响混凝土的外观质量，还会影响到结构安全问题, 解决的办法通常掺入膨胀剂等, 但是这种方法也有局限性,还具有不确定性，因此急需寻找一种更好的办法。在上世纪八十年代,日本和美国针对该问题开展研究,开发出第一代的可减轻混凝土收缩的新型外加剂称减缩剂,一种基于减少水溶液表面张力的混凝土外加剂。我国在九十年代末才陆续有科研院所对减缩剂开始了开发研究。本文将国内外对此的研究状况作一综述。 1、混凝土的收缩问题 混凝土收缩是混凝土在浇筑及硬化后产生体积缩小的现象,如果收缩过大,所产生的收缩应力会使混凝土产生开裂,不但会降低结构强度,裂缝还为空气和水进入混凝土提供一个通道,使混凝土容易发生碳化腐蚀、钢筋锈蚀,在寒冷地区还会发生冻融循环,这些都大大降低了混凝土的耐久性,缩短了建筑物的使用寿命,而且随着混凝土工程在基础设施建设中日益广泛的应用,尤其是在城市交通设施中的广泛应用,混凝土外观品质也逐渐备受关注,施工中经常出现花斑、气孔、裂缝等混凝土通病,而收缩开裂更是困扰混凝土工程的一个难题[1]。加之近年来大力发展起来的高性能混凝土(HPC)及高强混凝土(HSC)[2],其特点是用水量小,水泥用量大,而且掺入了具有反应活性的细掺料,因此早期胶凝材料的水化快,导致混凝土内部自由水迅速消耗,在内部结构密实的同时产生了自干燥作用[3],引起其宏观体积减小收缩,这进一步增大了混凝土内部的应力,使混凝土开裂的趋势进一步加剧。一旦土木工程和建筑物结构的耐久性降低时, 就会存在严重的安全问题并且增加维修成本,有时严重到业主不得不要求工程停工, 延误工期, 使施工单位技术人员伤透脑筋。 通常解决混凝土收缩问题的途径是掺入膨胀剂,主要的原理是通过膨胀剂在混凝土中生成膨胀性的水化产物来补偿收缩, 这在一定程度上降低了收缩,减少了混凝土的开裂的可能性。但是使用膨胀剂特别需要混凝土在早期有水的养护,条件苛刻,而且本身存在严重的水泥适应性和延迟钙矾石生成等问题,另外在调节其添加量上存在困难,如果掺量过少,达不到效果,如果掺量过大,过量的部分就会可能由于膨胀的缘故而导致扩大裂纹,因此使用膨胀剂对最终结果有一种不确定性[4]。另一种办法是掺纤维,但是添加纤维只能提高混凝土地抗裂能力, 并没有减少混凝土的收缩量, 同时纤维价格高,而且存在与混凝土相容性问题,也大大限制了它的推广。科学家们着力于寻找一种更好的办法, 上个世纪八十年代出现了一种叫混凝土减缩剂的外加剂, 它从混凝土毛细孔内的微观结构上降低水的表面张力, 减少水分蒸发过程的收缩力, 从而降低混凝土的收缩, 达到减少混凝土裂缝的目的。 1.1 混凝土收缩机理 混凝土的收缩[5]可以分为化学收缩、塑性收缩、温度收缩、自收缩、干燥收缩和碳化收缩六大类型,其中以干燥收缩最为普遍, 机理比较复杂。已有的理论主要有
钢筋阻锈剂（RI）概要 洪乃丰 1．引言 对于以基础设施为主的钢筋腐蚀破坏，美国在总结经验教训的基础上，提出了“以防为主”的战略，即在腐蚀环境中的建设工程，必须采取防腐蚀措施。另外，在工程建设中，全面实施“全寿命经济分析”法，即在保证使用寿命的前提下总投资最少。一方面明确“寿命期”内的经济责任，另一方面初建费加维护费要做到技术、经济合理（美国已经存在的用四座桥的费用维护一座桥的情况，显然是极不合理的）。“全寿命经济分析”法曾有如以下例举：氯盐环境，钢筋混凝土桥设计寿命至少40年，采用加钢筋阻锈剂作为预先防护措施，其附加费用为每平米5.40美元。若前期不采取防护措施，则15年开始修复，寿命周期40年内累积费用达每平米为108—161美元(20多倍)。可见主张前期采取防护措施，具有十分重大的意义和长远的经济效益。 为保证工程质量和结构物的耐久性，我国发布了《建设工程质量管理条理》（即国务院279号令）。规定设计单位要“注名工程合理使用年限”，工程承包单位，对于基础设施的保修期限为“该工程的合理使用年限”。我国首次用政令确立工程质量与使用寿命的“责任制”。其意义是重大而深远的。势必也对钢筋腐蚀危害的治理起到巨大推动作用。 防止钢筋腐蚀的技术措施有许多种，可归纳为两大类。其一是提高混凝土自身的防护能力，如高密实、抗裂混凝土；其二被称作“附加措施”，主要包括：混凝土外涂层、特种钢筋（如环氧涂层钢筋、不锈钢钢筋等）、阴极保护及钢筋阻锈剂。作为耐久性措施，美国混凝土学会（ACI）确认，涂层以外的后三种措施，作为到长期有效的防护方法。此三种措施各有特点与利弊，而在提高混凝土密实性的基础上，掺用钢筋阻锈剂，是最通常使用的方法，而且是最简单、经济和效果好的技术措施。美国已经成立了“钢筋阻锈剂协会”（CCIA），该协会报告中指明“商业钢筋阻锈剂已经使用了20多年，大量应用于海工混凝土、桥梁、停车场等结构。….证明钢筋阻锈剂是最有效的防护方法”。在全世界，钢筋阻锈剂的研究与工程应用，得到了十分迅速的发展。有统计表明，1993年，全世界约有2000万m3的混凝土使用了钢筋阻锈剂，而到了1998年，至少有5亿m3的混凝土使用了钢筋阻锈剂（5年增长20多倍！），可见发展趋势之迅猛。以下介绍钢筋阻锈剂的性能、工程应用等情况。2．钢筋阻锈剂的性质、分类与作用原理 2．1 定义：钢筋阻锈剂（Rrebar Inhibitor简称RI或Corrosion Inhibitor Admixture）加入混凝土中能阻止或减缓钢筋腐蚀的化学物质。 一些能改善混凝土对钢筋防护性能的矿物添加料（如硅灰等），不作为钢筋阻锈剂。通常的混凝土外加剂旨在改善混凝土自身的性能，而钢筋阻锈剂旨在改善和提高钢筋的防腐蚀 能力，但都是加入到混凝土中使用的。因此，大多数国家将钢筋阻锈剂归入“混凝土外加剂”，也有一些国家作为独立的钢筋防锈产品。我国将最终归类为“混凝土外加剂”中的一个种类。2．2 分类： 2．2．1按使用方式和应用对象分： ——掺入型（Darex Corrosion Inhibitor）（DCI）：掺加到混凝土中，主要用于新建工程也可用于修复工程。 ——渗透型（Migrating Corrosion Inhibitor）（MCI）：涂到混凝土表面，渗透到混凝土内并到达钢筋周围，主要用于老工程的修复。 2．2．2按形态分 ——水剂型（约含70%的水），国外主要是水剂型。 ——粉剂型固体粉状物，大多溶于水。国内目前主要是粉剂型 2．2．2。3按化学成分分 ——无机型：成分主要由无机化学物质组成。 ——有机型：成分主要由有机化学物质组成。 ——混合型：由有机和无机化学物质组成。
第31卷 第12期 2009年6月 武 汉 理 工 大 学 学 报 JOURNA L OF WUHAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG Y Vol.31 No.12 J un.2009 DOI :10.3963/j.issn.167124431.2009.12.027 钢筋混凝土保护层锈胀开裂的临界锈蚀量模型 周锡武1,卫 军2,徐 港3 (1.佛山科技学院环境与土木建筑学院,佛山528000;2.中南大学土木建筑学院,长沙410075; 3.武汉大学土木建筑工程学院,武汉430072) 摘 要: 基于弹塑性理论,考虑了混凝土和钢筋的实际变形情况以及诸多影响因素,如钢筋直径、保护层厚度、锈蚀产物及混凝土的材料性能等,推导出混凝土破损程度与锈蚀深度的相互关系,建立了均匀锈蚀下钢筋混凝土保护层锈胀开裂的临界锈蚀量模型。理论模型计算结果与试验数据的对比表明,模型可用于混凝土中钢筋锈蚀胀裂的预测。关键词: 混凝土保护层; 钢筋锈蚀; 锈胀力; 锈蚀产物中图分类号: TU 311.2 文献标识码: A 文章编号:167124431(2009)1220099204 B ar Critical Corrosion R atio Model of R einforcement Concrete Cover Corrosion Expanding Crack ZHO U Xi 2w u 1,W EI J un 2,X U Gang 3 (1.College of Civil Engineering ,Foshan University of Science and Technology ,Foshan 528000,China ;2.School of Civil Engineering and Architecture ,Central S outh University ,Changsha 410075,China ; 3.School of Civil Engineering ,Wuhan University ,Wuhan 430072,China ) Abstract : Based on the elastic 2plastic theory and the model for calculating the cracking of cover in reinforced concrete struc 2ture due to rebar uniform corrosion was proposed.In the model the real deformation of concrete and rebar as well as the bar di 2ameter ,the cover thickness ,the performance of corroded products and concrete material were considered.In this article ,the relationship between the corrosion depth of the bar and the cracking of the concrete cover is established.The comparison of cal 2culation result with experimental data indicates that the proposed model is feasible for predicting the expansion cracking of con 2crete cover due to corrosion of rebar. K ey w ords : concrete cover ; reinforcement corrosion ; corrosion pressure ; corroded products 收稿日期:2009202223. 基金项目:国家自然科学基金(50538070). 作者简介:周锡武(19722),男,博士.E 2mail :xiwuzhou @https://www.doczj.com/doc/8834193.html, 混凝土结构耐久性失效最主要的表现形式为钢筋锈蚀引起保护层破损及结构破坏。钢筋锈蚀后其锈蚀体积是原有体积的2—3倍[1],对钢筋周围混凝土产生挤压。锈蚀产物的不断积聚,直接导致混凝土保护层沿钢筋产生纵向开裂裂缝。裂缝的形成又进一步加速了钢筋腐蚀速率,严重影响混凝土结构的耐久性,因此 研究钢筋锈蚀引起的混凝土保护层开裂具有重要的工程实际意义。目前国内外已有学者对保护层开裂时的
word整理版 表面活性剂最新研究进展 人类的日常生活，各类生产活动，多种科学和技术的进步对表面活性剂品种和性能提出越来越高的要求，促使表面活性剂科学不断发展，迄今方兴未艾，表面活性剂已经深入到生命起源以及膜材料、纳米材料、对映体选择性的反应等各个领域中，设计新的有特殊用途和应用价值的表面活性分子仍不断受到人们的关注。新的功能型表面活型剂与附加的官能基团的性质和位置有密切关系, 对传统的表面活性剂分子结构的修饰会导致其结构形态有很大的变化，近几年国内外的相关研究单位在表面活性剂领域的最新研究进展主要有以下方面。 一、高分子表面活性剂 高分子表面活性剂的合成成为近年来表面活性剂合成研究的热点课题之一。高分子表面活性剂是相对一般常言的低相对分子质量表面活性剂而讲的，通常指相对分子质量大于1000且具有表面活性功能的高分子化合物。它像低分子表面活性剂一样，由亲水部分和疏水部分组成。高分子表面活性剂具有分散、凝聚、乳化、稳定泡沫、保护胶体、增溶等性质，广泛应用作胶凝剂、减阻剂、增黏剂、絮凝剂、分散剂、乳化剂、破乳剂、增溶剂、保湿剂、抗静电剂、纸张增强剂等。因此，高分子表面活性剂近年来发展迅速，目前已成为表面活性剂的重要发展方向之一。 高分子表面活性剂可根据在水中电离后亲水基所带电荷分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型四类高分子表面活性剂。如阴离子型的高分子表面活性剂有聚(甲基)丙烯酸(钠)、羧甲基纤维素(钠)、缩合萘磺酸盐、木质素磺酸盐、缩合烷基苯醚硫酸酯等。两性离子型的高分子表面活性剂有丙烯酸乙烯基吡啶共聚物、丙烯酸-阳离子丙烯酸酯共聚物、两性聚丙烯酰胺等。非离子型的高分子表面活性剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯类共聚物等。阳离子型的高分子表面活性剂有聚烯烃基氯化铵阳离子表面活性剂、亚乙基多胺与表氯醇共聚季铵盐、淀粉或纤维素高取代度季铵盐、多聚季铵盐、聚多羧基季铵盐等。 开发低廉、无毒、无污染和一剂多效的高分子表面活性剂将是今后高分子表面
1、一般技术要求 （1）、外露的钢筋采用涂刷Sika FerroGard 903型渗透型钢筋阻锈剂，主要性能指标：密度（20℃）为1.13kg/L;粘度（20℃）为25mPas.s;PH值约11。 （2）、钢筋锈蚀区域采用涂刷Sika Ferro Gard903型渗透型钢筋阻锈剂，主要性能指标：密度（20℃）为1.13kg/L;粘度（20℃）为25mPas.s;PH值约11。 （3）、建议使用量0.3～0.5㎏/㎡。 2、施工准备 （1）、仔细阅读和切实理解本工程的加固设计理念和相关规范及标准的要求。 （2）、根据施工现场实际情况结合检测报告和设计图纸的内容，确定外露钢筋部位和钢筋锈蚀区域而采用不同的方法来正确区别对待，锈蚀区域的范围应根据检测报告的内容结合现场采用钢筋锈蚀仪探测的结果进一步进行确定。 3、施工工艺流程图： 4、施工步骤 （一）外露钢筋部位 （1）、钢筋表面清理 用钢丝刷将外露的钢筋表面的锈蚀部分和杂质清理干净，如存在胀筋现象应首先将破损的混凝土凿除干净，钢筋表面清理应做到使钢筋露出金属本色，然后用漆刷除去灰尘，再用丙酮清洗干净。 （2）、涂刷钢筋阻锈剂 在清洗干净的钢筋表面涂刷Sika Ferro Gard903型渗透型钢筋阻锈剂，该阻锈剂可以直接涂刷于钢筋表面，可以分层使用，每层厚度1-2㎜。 （3）、成品保护
涂刷完毕后对成品进行保护，用塑料薄膜复盖直至阻锈剂干后。 （4）、验收 a、检查阻锈剂涂刷是否均匀，杜绝漏涂等现象。 b、外露的钢筋表面清理必须干净，露出钢筋本色，表面无杂质、无灰尘。 c、锈蚀区域混凝土表面必须清理干净，表面应无油污、油脂、蜡状物等。 （二）、钢筋锈蚀区域 （1）、锈蚀区域表面清理 对钢筋锈蚀区域的混凝土表面进行清洁处理，用钢丝刷或磨光机将混凝土表面的杂质等清理干净，再用丙酮清洗干净，确保混凝土表面无尘、无赃物、无油脂、无粉尘、无涂料、并保持干燥。 （2）、涂刷防锈阻锈剂 在清洗干净的钢筋锈蚀区域的混凝土表面直接涂刷Sika Ferro Gard903型渗透型钢筋阻锈剂，分层涂刷，要求涂刷3～5层，用量为0.3～0.5㎏/㎡。第一遍后的每层必须待前一层干后再进行，涂刷必须均匀防止漏刷现象，涂刷混凝土表面必须在2天后用净水润湿1-2遍。 （3）、成品保护 涂刷完毕后对成品进行保护，用塑料薄膜复盖直至阻锈剂干后。 （4）、验收 a、检查涂刷是否均匀，杜绝漏涂等现象。 b、外露的钢筋表面清理必须干净，露出钢筋本色，表面无杂质、无灰尘。 c、锈蚀区域混凝土表面必须清理干净，表面应无油污、油脂、蜡状物等。 5、施工注意事项 （1）、阻锈剂为即用型，应随开随用，如一桶当时用不完应立即盖上密封，施工时不允许稀释使用，材料尽可能不被阳光直接照射。
2015年第6期(总2∞期安徽建筑 口口 DOI:10.16330/https://www.doczj.com/doc/8834193.html,ki.1007—7359.2015.04.083 不同因素下钢筋混凝土裂缝宽度与锈蚀率的关系 Relationship between Crack Width and Corrosion Ratio of Steel Concrete under Different Factors 鹿鸣,张同双 (山东科技大学,山东青岛266590 摘要:锈胀开裂是钢筋混凝土桥梁在腐蚀环境下最常见的灾害。试 验设计了12个钢筋混凝土构件,放入盐水中进行通电加速锈蚀。并测 得锈胀裂缝宽度。文章研究了在保护层厚度不变的情况下,不同水友 比和钢筋直径对锈胀裂缝宽度与锈蚀率之问关系的影响,对钢筋混凝 土结构耐久性设计提供一定的参考。 关键词:水灰比;钢筋直径;锈胀裂缝宽度;钢筋锈蚀率 中图分类号,TU392.2文献标识码:A 文章编号:1007—7359(201506—0192—03 0引言 钢筋混凝土锈蚀损伤耐久性问题已成为国内外广为关注 的研究热点llI,已有的评估标准认为混凝土保护层一旦开裂耐 久寿命便终结。但是大量的研究表明,混凝土保护层锈胀开裂 时钢筋的锈蚀率很小,钢筋与混凝土问的粘结性能无明显退
咎化。这时的损伤累积还不足以对结构的承载力构成威胁[231。对气。混凝土保护层锈胀开裂及开裂后的裂缝宽度扩展进行研究,在爱不破坏结构安全的情况下,通过外观检查测量,根据锈胀裂缝薹宽度与相关因素之间的关系,合理准确地进行结构耐久寿命评测估,确定维修加固措施以及基于耐久性的结构再设计,无疑具差有现实意义。 梗 未 安徽建筑 192 1试验设计 经过电化学加速腐蚀钢筋混凝土试件中的钢筋之后,使试 件表面出现不同宽度的裂缝(0.2mm、0.4mm、O.7mm以及 1.0mm,根据混凝土水灰比、钢筋直径等因素对锈蚀开裂的影 响,说明不同水灰比和钢筋直径对锈胀裂缝宽度与锈蚀率之间 关系的影响,并通过实测钢筋锈蚀率的试验结果加以完善和改 进。 1.1试验原材料 ①水泥:P.0.42.5。 ②石子:碎石,5~25ram连续级配。 ③砂:中砂,细度模数2.6,级配良好。 ④钢筋:HRB335,二级钢。
混凝土钢筋阻锈剂适用范围 雷氏兄弟混凝土钢筋阻锈剂是一种能够抑制或减轻混凝土中钢筋或其它预埋金属物锈蚀、提高钢筋混凝土耐久性的外加剂。该阻锈剂属有机无机复合型，能够在钢筋表面形成钝化膜和吸附膜，使整个钢筋被一层氧化物钝化膜所包裹，致密性很好，长期有效地抑制引起钢筋锈蚀的电化学反应，阻止氯离子穿透，降低铁离子的游离速度，缓解钢筋混凝土中有害离子对钢筋的腐蚀，达到阻锈防锈目的，从而延长钢筋混凝土的使用寿命。 适用范围 1．公路，铁路及桥梁隧道等，尤其是易受到除冰盐及融雪剂等侵害的路桥； 2．2.海洋环境；海水侵蚀区，潮汐区，浪溅区及海洋大气区； 3.使用海砂作为混凝土用砂，施工用水含氯盐超出标准要求； 4.使用低碱水泥或者低碱掺合料的钢筋混凝土； 5.水工及海工工程，由硫酸根离子腐蚀介质的建筑物地下设施与给排水设施等； 6.内陆盐碱，盐湖地区的钢筋混凝土工程；
7.在氯盐腐蚀性气体环境下的钢筋混凝土建筑物，如化工厂、污水处理厂等； 8.已腐蚀钢筋混凝土结构物的修复加固等； 9.其他经有关部门规定应加强钢筋防锈，确保混凝土使用年限的建筑； 10.预埋件活钢制品在混凝土中需要加强防护的场合； 11.混凝土桥墩、轨墩，预应力管道构建等。 雷氏兄弟是杭州欧创涂料有限公司所打造的品牌，主要产品有特种干粉砂浆、防水涂料系列、内外墙乳胶漆系列。其中特种干粉砂浆系列包括：清水混凝土、高强度无收缩灌浆料、自流平水泥、聚合物修补砂浆等，产品广泛运营于高速公路、高速铁路地铁、桥梁、大型厂房、海洋码头等工程。 杭州欧创涂料有限公司创立于2002年，是一家专业从事新型建筑工程、装饰材料开发、生产、销售、服务于一体高科技企业。杭州欧创创建10多年以来，销售网络遍布全国十多个省市，以优质的产品和服务，得到用户的广泛认可。杭州欧创有限公司位于钱塘江畔，地理优势得天独厚，交通十分便捷。公司全体员工将以饱满的热情，竭诚欢迎广大新老客户洽谈、合作！
国外减阻水压裂液技术发展历程及研究进展国外减阻水压裂液技术发展历程及研究进展 发布时间：2019-07-30 11:11 来源：特种油气藏 摘要：致密页岩气储层具有低孔、低渗的特点，勘探开发难度较大，大多数页岩气井 需要储层改造才能获得比较理想的产量。目前，国外页岩气开发最主要的增产措施是减阻 压裂，即利用减阻... 致密页岩气储层具有低孔、低渗的特点，勘探开发难度较大，大多数页岩气井需要储 层改造才能获得比较理想的产量。目前，国外页岩气开发最主要的增产措施是减阻压裂， 即利用减阻水压裂液进行体积改造。减阻水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展起来 的一种新的压裂液体系。在美国、加拿大等国，减阻水压裂液的使用获得了显著的经济效 益并且已经取代了传统的凝胶压裂液而成为最受欢迎的压裂液。近年来，页岩气能源的 开采在中国受到越来越高的重视。作为页岩气体积改造的关键技术，减阻水压裂液在中国 具有广阔的应用前景。 一、减阻水压裂液发展历程 减阻水压裂液是指在清水中加入一定量支撑剂以及极少量的减阻剂、表面活性剂、黏 土稳定剂等添加剂的一种压裂液，又叫做滑溜水压裂液。减阻水最早在1950 年被引进用 于油气藏压裂中，但随着交联聚合物凝胶压裂液的出现很快淡出了人们的视线。在最近的 一二十年间，由于非常规油气藏的开采得到快速发展，减阻水再次被应用到压裂中并得到 发展。1997 年，Mitchell 能源公司首次将减阻水应用在Barnett 页岩气的压裂作业中并取得了很好的效果，此后，减阻水压裂在美国的压裂增产措施中逐渐得到了广泛应用，到2019 年减阻水压裂液的使用量已占美国压裂液使用总量的30%以上(表1) 。 表1 2019年美国油气田各类压裂液用量所占百分比 早期的减阻水中不含支撑剂，产生的裂缝导流能力较差，后来的现场应用及实验表明，添加了支撑剂的减阻水压裂效果明显好于不加支撑剂时的效果，支撑剂能够让裂缝在压裂 液返排后仍保持开启状态。目前在国外页岩气压裂施工中广泛使用的减阻水的成分以水 和支撑剂为主，总含量可达99%以上，其他添加剂(主要包括减阻剂、表面活性剂、黏土稳定剂、阻垢剂和杀菌剂) 的总含量在1%以下，尽管含量较低，这些添加剂却发挥着重要作用(表2) 。 表2 减阻水压裂液中的主要添加剂 二、减阻水压裂液技术研究进展 1、新型减阻水压裂液体系
《混凝土外加剂结课论文》 混凝土钢筋阻锈剂 学生姓名孙东宇 学号11410103 班级专业名称材料科学与工程专业11级1班任课教师金分树 材料科学与工程学院
混凝土钢筋阻锈剂 摘要：中国是海岸线长的国家，内陆还有大范围的盐碱地，更值得注意的是，中国广大 北方地区正在大量使用氯盐作为化冰盐。此外，中国工业建筑中的钢筋腐蚀比国外明显严重。基础设施是国家的经济命脉，又与人民生活休戚相关。在中国，以基础设施为主的钢筋腐蚀破坏，已经造成很大的危害，而未来潜在的威胁更是不可低估的。就“撒盐”的危害而言，中国北方地区，一方面“撒盐”逐年大幅度增加，另一方面又不采取防护措施，以北京为例， 1991 年撤盐 400 吨， 2001 年撒盐约 3000 吨，但桥梁设计规范中却没有防盐腐蚀措施的规定。使用不满 20 年的西直门立交桥，钢筋腐蚀破坏严重（已重建），东直门桥钢筋腐蚀明显（已修复加固），三元桥等也有钢筋腐蚀迹象。据悉，天津等市内立交桥也有同类情况发生。就海洋环境腐蚀而言，中国的海港码头、滨海设施、水工工程，更是有大量钢筋腐蚀破坏的事例，大多达不到设计寿命的要求。大量修复工程已经或正在进行，可惜没有经济损失的统计数据。参照国外资料，按占 GDP 的 1 ～ 2 %计算，中国与钢筋腐蚀有关的经济损失（2000 年计），约为 900 ～ 1800 亿元（此推算数据仅供参考），这应该是个惊人的数字。中国正在进行大规模的基础设施建设，在钢筋腐蚀危害方面，我们自己的经验教训应该认真总结，国外的经验教训更值得认真吸取，避免重走“吃大亏”的老路。 关键词：混凝土，阻锈剂，生锈机理 一．钢筋腐蚀危害 以往有资料报道，美国腐蚀损失的 40 %与混凝土中钢筋腐蚀相关。近期，美国腐蚀工程师学会 (NACE) 发布的数据表明，美国每年的总腐蚀损失已达 3000 亿美元，占国民生产总值 (GDP) 的 4.2 %。另有报道指明，以基础设施为主的钢筋腐蚀破坏，其年经济损失达 1500 亿美元（占总腐蚀损失的 50 %、占 GDP 的 2 %）。单就桥梁而言，美国 60 万座桥中，已经有 40 %承载力不足，年修复费高达 2000 亿美元。美国技术评估委员会确认，为维持一座桥， 40 年内总的修复费，已经相当于四座桥的初建费用 ! 对于以基础设施为主的钢筋腐蚀破坏，美国在总结经验教训的基础上，提出了“以防为主”的战略，即在腐蚀环境中的建设工程，必须采取防腐蚀措施。另外，在工程建设中，全面实施“全寿命经济分析”法，一方面明确“寿命期”内的经济责任，另一方面在保证设计寿命的基础上，初建费加维护费要做到技术、经济合理（用四座桥的费用维护一座桥显然是极不合理的）。“全寿命经济分析”法曾有如以下例举：氯盐环境，钢筋混凝土桥设计寿命为 40 年，采用加钢筋阻锈剂作为预先防护措施，其附加费用为每平米 5 ． 40 美元。若前期不采取防护措施，则 15 年开始修复，寿命周期 40 年内累积费用达每平米为 108 ～ 161 美元（20 多倍）。可见主张前期采取防护措施，具有十分重大的意义和长远的经济效益。 为保证工程质量和结构物的耐久性，中国发布了《建设工程质量管理条例》（即国务院 279 号令）。规定设计单位要“注名工程合理使用年限”，工程承包单位，对于基础设施的保修期限为“该工程的合理使用年限”。中国首次用政令确立工程质量与使用寿命的“责任制”。其意义是重大而深远的。势必也对钢筋腐蚀危害的治理起到巨大推动作用。 二．混凝土钢筋阻锈剂的分类 1.按作用机理
城步县佳兴建设工程检测有限公司 混凝土试块抗压强度试验报告 HNT12016-2137 HNT12016-2137 16 年11月15日 龄 期 ┄┄ 试验温度 HNT12016-2137 混凝土类型 普通混凝土综合控制用房5.5m 结构柱、屋面梁板 1 2 150 150 150 150 150 150 726.5 254.6 1.00 3 2.4 11.4 31.7 该混凝土强度达到设计强度的127% 力学室 委托方地址 SYE-2000数显压力试验机 依据标准 GB/T50081-2002 朱亚平 取样单位 湖南鸿源电力建设有限公司 批准人 审核人 实验员 工程编号： 20160072 业 主：三一城步新能源有限公司 报告编号： HNT12016-2136 试验编号：HNT12016-2136 施工单位：湖南鸿源电力建设有限公司 检测单位：城步县佳兴建设工程检测有限公司 工程名称：城步县十里平坦升压站 委托单位：湖南鸿源电力建设有限公司 报告日期：2016年11月09日
年11月08日龄期 ┄┄试验温度 HNT12016-2136 混凝土类型普通混凝土 综合控制用房3.6m结构柱、屋面梁板 1 2 150 150 150 150 150 150 729.5 257.6 1.00 32.4 11.4 31.9 该混凝土强度达到设计强度的128% 力学室委托方地址 批准人审核人实验员 城步县佳兴建设工程检测有限公司 混凝土试块抗压强度试验报告 工程编号： 20160072 业主：三一城步新能源有限公司报告编号： HNT12016-2135 试验编号：HNT12016-2135 施工单位：湖南鸿源电力建设有限公司检测单位：城步县佳兴建设工程检测有限公司