高分子钢筋阻锈剂阻锈效果的研究
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钢筋混凝土阻锈剂电迁移阻锈效果钢筋混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料,其主要组成部分是水泥、砂、石子和钢筋。
然而,钢筋混凝土在使用过程中容易受到锈蚀的影响,从而导致结构的损坏和安全隐患。
为了解决这一问题,人们开发出了钢筋混凝土阻锈剂电迁移阻锈技术。
钢筋混凝土阻锈剂电迁移阻锈技术是一种通过施加电场使钢筋表面生成保护层的方法。
这种技术利用了钢筋与混凝土中的水分和氧气之间的化学反应,形成一层致密的氧化铁膜,从而阻止钢筋继续腐蚀。
这一技术具有操作简便、成本低、效果显著等优点,已经被广泛应用于工程实践中。
钢筋混凝土阻锈剂电迁移阻锈技术的原理是利用电流驱动溶解在混凝土中的碱性溶液中的铁离子向阳极迁移,同时阴极还原处于钢筋表面的氧化铁膜。
这样一来,钢筋表面就会形成一层致密的氧化铁膜,从而阻止了进一步的腐蚀作用。
此外,阻锈剂的添加可以改变混凝土的导电性,使电流更加集中在钢筋表面,进一步增强了防锈效果。
钢筋混凝土阻锈剂电迁移阻锈技术的应用需要经过一系列的实验和工程验证。
首先,需要确定适用于不同工程环境的阻锈剂配方和添加剂的比例。
其次,需要选择合适的电流密度和施加时间,以保证钢筋表面能够形成均匀、致密的氧化铁膜。
此外,还需要考虑混凝土的抗渗性和耐久性,以确保结构的长期稳定性。
钢筋混凝土阻锈剂电迁移阻锈技术的实际效果得到了广泛认可。
研究表明,采用这一技术处理后的钢筋混凝土结构,在长期暴露于潮湿、高温、寒冷等恶劣环境条件下,仍然能够保持良好的防锈性能。
此外,这一技术还可以修复已经受到腐蚀的钢筋混凝土结构,延长其使用寿命。
然而,钢筋混凝土阻锈剂电迁移阻锈技术也存在一些问题和挑战。
首先,施工过程中需要严格控制电流密度和施加时间,否则可能会导致钢筋表面的氧化铁膜不均匀,从而影响阻锈效果。
其次,阻锈剂的添加对混凝土的物理性能和工作性能可能会产生一定影响,需要进行充分的实验和试验验证。
此外,阻锈剂的长期稳定性和环境友好性也是需要考虑的因素。
阻锈剂快速试验方法
阻锈剂的快速试验方法可以通过盐水浸渍试验来实现。
具体步骤如下:
1. 准备建筑钢筋试样,如Q235钢车成直径为10毫米、长度为50毫米的
试棒,外表粗糙度达到μm。
2. 制备试验水溶液,包括含%NaCl的饱和Ca(OH)2水溶液,以及含粉剂型阻锈剂为%或含水剂型阻锈剂为%的溶液。
3. 将建筑钢筋试样放入试验水溶液中,保持30分钟。
4. 观察并记录钢筋表面是否出现锈蚀现象。
如果在30分钟内没有出现锈蚀,则可以认为该阻锈剂具有较好的阻锈效果。
以上步骤完成后,即可对阻锈剂的阻锈效果进行快速定性判断。
如需更多信息,建议咨询材料学专家或查阅相关文献资料。
二、企业研究开发项目情况表(近3年执行的项目,按单一项目填报)
三、上年度高新技术产品(服务)情况(按单一产品(服务)填报)
(1)、根据用户意见和检测结果完善产品工艺,制订工艺文件,开始中批量试产;(2)、完善产品技术设计方案,形成最优产品设计方案。
根据前期产品研发、工艺研究及用户试用情况,在现有的设计方案基础上,进一步完善产品设计,制定研制出一致性≤0.8%、独立线性≤0.8%、重复性≤0.4%的位移传感器的技术方案;在现有的生产条件基础上,购置项目产品生产检测设备;按照项目小组分工落实责任人。
2008年8月--2010年1月: 研究并形成产品的生产工艺及产品检验等控制文件,按后锚固技术规程求的JGJ145-2004质量标准建立质量管理体系。
2010年2月--2010年3月:项目重点推广和规模化生产期。
在同中科院上海研究所、SGS公司合作的基础上,促进与同济大学、建工集团的产业化合作。
010年4月--:在完善产品设计、工艺、生产、检验等环节的同时,建立广泛的行业合作伙伴,提供销售支持、技术支持。
有机钢筋混凝土阻锈剂的研究有机钢筋混凝土阻锈剂是一种新型的混凝土添加剂,可防止混凝土中的钢筋发生锈蚀,提高混凝土的耐久性和使用寿命。
该阻锈剂由有机高分子材料和防锈剂等组成,可有效地减少混凝土中钢筋的腐蚀速度,同时对混凝土材料本身没有负面影响。
近年来,有机钢筋混凝土阻锈剂的研究受到了广泛关注。
研究者们在探索阻锈剂的制备工艺、阻锈机理、阻锈效果等方面取得了多项进展。
其中,制备工艺的改进和阻锈机理的深入研究使得有机钢筋混凝土阻锈剂的应用范围不断扩大,已经被应用于许多工程实践中。
未来,有机钢筋混凝土阻锈剂的研究仍需深入推进。
随着城市化和工业化的不断发展,建筑物和基础设施的使用寿命和安全性显得越来越重要,因此需要不断探索新的材料和技术,以提高建筑物和基础设施的耐久性和安全性。
第%期(总第21!期)试验研究_一种新型钢筋阻锈剂的阻锈性能陈建科(福建省建筑科学研究院,福建省绿色建筑技术重点实验室,福建福州350025)摘要分析了钢筋阻锈剂主要类型及其作用机理,并以硬化砂浆法评价了单组分和复合组分的新型钢筋阻锈剂 的阻锈性能。
结果表明,该阻锈剂在相同混凝土氯离子浓度下掺量远低于亚硝酸盐类阻锈剂并能达到与亚硝酸盐相同 的阻锈效果。
关键词钢筋混凝土;阻锈剂;硬化砂浆法;阻锈性能〇引言当混凝土中存在大量氯离子(来自外加剂、海砂、拌合水 或海水、除冰盐等的渗透)时,钢筋表面钝化层将受到破坏而 失去保护作用,使钢筋开始锈蚀,锈蚀产物的体积可达钢筋 原来体积的2.5~4倍,导致混凝土顺筋开裂,环境中的水、氯 离子、氧气将更容易地进人混凝土内部,加剧钢筋混凝土的 结构破坏。
目前,保护钢筋的措施主要有增加混凝土保护层 厚度、使用双掺高性能混凝土、混凝土表面涂层、使用环氧涂 层钢筋、添加锈剂和阴极保护等。
其中添加阻锈剂是一种 经济实用的方法,但市面上阻锈剂的组分多以无机盐为主,如亚硝酸盐、磷酸盐等,尽管其具有良好的防蚀效果,但由于 该类物质为典型的 锈剂,其防护 保护效果与使用量密切相关,用量 可能促进钢筋的腐蚀;另外,亚硝酸盐的致癌作用,以及对环境的污染,也使其 应用受到较大限制,西方发达国家已禁止使用&1(6*。
本文通过 《钢筋混凝土阻锈剂》(JT/T537-2004)标准里的硬化砂浆法 评价了一种新型钢筋阻锈剂的阻锈效果。
1试验方法1.1钢筋阻锈剂的制备钢筋混凝土中钢筋锈蚀的因素很多,不同因素的腐蚀机 理也不一样,但通常以电化学腐蚀为主。
形成电化学腐蚀要 具备以下的 ①钢筋表面在电位差,这样在钢筋的不同区位形成了阴阳极;②阳极处于活化状态能够自由释放电 子,且阴极存在氧气和水P1。
钢筋阻锈剂的组分不同对钢筋锈蚀的作用也不同,可以 抑制钢筋的阳极反应或阴极反应,也可以同时抑制阳极和阴 极反应。
钢筋锈蚀与阻锈剂防护实验报告
钢筋在混凝土结构中扮演着至关重要的角色,然而在潮湿环境下容易发生锈蚀,进而导致混凝土结构的破坏。
本实验旨在探究钢筋锈蚀的原因以及防止钢筋锈蚀的方法,特别是阻锈剂在防护中的应用效果。
实验采用了对比实验的方法,选取了两组混凝土试块进行测试。
第一组试块不添加任何防护措施,而第二组试块则添加了含有阻锈剂的混凝土。
通过对两组试块在潮湿环境中进行长时间暴露,观察钢筋的锈蚀情况以及混凝土结构的变化,从而比较阻锈剂的防护效果。
实验结果显示,未添加阻锈剂的混凝土试块在潮湿环境下钢筋很快发生了锈蚀,导致混凝土结构的破坏。
而添加了阻锈剂的混凝土试块在同样条件下钢筋的锈蚀情况明显减少,混凝土结构的完整性得到了有效保护。
进一步分析实验结果,发现阻锈剂能够形成一层保护膜覆盖在钢筋表面,有效阻止了氧气和水的侵蚀,从而延缓了钢筋的锈蚀速度。
这种保护膜具有很好的粘附性和耐蚀性,能够长期保护钢筋不受外界环境的影响。
在实际工程中,阻锈剂的应用能够有效延长混凝土结构的使用寿命,减少维修成本,提高工程的可靠性和安全性。
因此,在设计和施工中应当重视防止钢筋锈蚀的问题,选择适合的阻锈剂进行防护,保
障混凝土结构的长期稳定运行。
钢筋锈蚀是混凝土结构中常见的问题,但通过合理的防护措施,特别是阻锈剂的应用,可以有效地减少钢筋的锈蚀,保护混凝土结构的完整性。
未来的研究可以进一步探讨不同类型阻锈剂的性能比较,为工程实践提供更加科学的指导。
钢筋锈蚀与阻锈剂防护实验报告摘要:本实验旨在研究钢筋的锈蚀现象以及阻锈剂对于钢筋的防护效果。
通过实验发现,钢筋在潮湿环境下容易发生锈蚀,而添加阻锈剂可以有效延缓钢筋的锈蚀速度。
这一研究结果对于建筑结构的耐久性有重要的指导意义。
引言:钢筋作为建筑结构中重要的材料之一,在潮湿环境下容易发生锈蚀。
钢筋锈蚀会导致钢筋的强度下降,从而影响建筑结构的安全性和耐久性。
因此,研究钢筋的锈蚀现象以及找到有效的防护措施对于建筑行业具有重要的意义。
材料与方法:在本实验中,我们选取了不同类型的钢筋样品,并将其放置在潮湿环境中。
我们分别将一部分钢筋样品涂抹上阻锈剂,而另一部分则不涂抹。
然后,我们定期观察并记录钢筋的锈蚀情况。
结果与讨论:通过实验观察发现,未涂抹阻锈剂的钢筋在潮湿环境下很快出现了明显的锈蚀现象。
随着时间的推移,锈蚀程度逐渐加重,钢筋表面出现大片的锈斑。
而涂抹了阻锈剂的钢筋,在相同的潮湿环境下,锈蚀现象明显延缓。
钢筋表面的锈斑较少,且锈蚀程度较轻。
这表明阻锈剂能够有效地防护钢筋的锈蚀。
结论:通过本实验,我们验证了钢筋在潮湿环境下容易发生锈蚀的现象,并证明了阻锈剂的防护效果。
因此,在实际工程中,我们应该采取措施来保护钢筋,延长其使用寿命。
阻锈剂的使用是一种可行的方法,它可以有效减缓钢筋的锈蚀速度,提高建筑结构的耐久性。
建议:基于本实验的结果,我们建议在工程实践中广泛采用阻锈剂来保护钢筋,特别是在潮湿环境下。
同时,我们也需要不断研发更高效的阻锈剂,以提高钢筋的防护效果。
此外,定期检查和维护建筑结构,及时修复和更换受损的钢筋也是非常重要的。
结语:本实验的结果验证了阻锈剂在钢筋防护中的重要性。
通过对钢筋锈蚀现象的研究,我们对于建筑结构的耐久性有了更深入的了解。
在未来的工程实践中,我们应该充分利用阻锈剂等防护措施,保护钢筋,提高建筑结构的安全性和耐久性。
高分子钢筋阻锈剂阻锈效果的研究
作者:高红霞罗庆林王小红
来源:《赤峰学院学报·自然科学版》2019年第03期
摘要:目的:对高分子钢筋阻锈剂阻锈效果;方法:自制A1-A10共10种高分子阻锈剂,并与市面购买的3种高分子阻锈剂以及分析纯NaNO2作为对比,通过盐水浸渍法对阻锈剂阻锈效果进行研究.结果:A3、A5、A6、A9以及A10短期阻锈效果显著,而且其短期阻锈效果不低于市面购买的三种高分子阻锈剂以及分析纯NaNO2短期阻锈效果;结论:高分子钢筋阻锈剂短期阻锈效果显著,不过本文对于高分子阻锈剂阻锈效果研究主要针对其短期效果,因此无法保证阻锈剂的长期有效性.
关键词:高分子钢筋阻锈剂;盐水浸渍法;锈蚀情况;混凝土;安全结构
中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2019)03-0077-03
自19世纪20年代以后,混凝土材料的使用已经有了100多年的悠久历史,由于钢筋混凝土材料承载强度大、施工便易、工程造价低,其在土木工程建筑中属于首选材料.不过随着时间的迁移,混凝土结构耐久性失效现象频频发生且广泛存在.著名专家梅塔曾指出:导致混凝土结构耐久性失效的第一大要素就是钢筋腐蚀.混凝土中钢筋腐蚀导致结构受损,其依然成为世界各地广泛研究的重要课题,因此,对于钢筋腐蚀问题进行研究充满了重要性和必要性,其有利于提高混凝土的耐久性.
1 现状概述
钢筋阻锈剂是一种加入混凝土后能够有效减缓或者避免钢筋发生腐蚀,同时对于混凝土其他性能没有负面影响的外加剂.根据化学成分的不同,钢筋阻锈剂包括无机型、高分子型以及复合型三种;根据电极过程影响,钢筋阻锈剂包括阳极型、阴极型以及混合型;根据不同的使用方法,钢筋阻锈剂包括掺入型以及迁移型.钢筋阻锈剂主要具备以下特点:(1)阳极型阻锈剂能够钝化钢筋,阴极型和混合型阻锈剂能够抑制锈蚀的产生.(2)钢筋阻锈剂对于混凝土性能没有任何不良影响.(3)在碱性或者中性条件下,其能够保持长期有效.(4)不会造成环境污染,对人体健康基本无害[1].
在国内材料腐蚀著作中,钢钢筋阻锈剂常常被称为缓蚀剂,不过在混凝土材料与工程技术文献里其常被称作阻锈剂.根据美国材料与试验协会对于阻锈剂的定义,阻锈剂指的是“以特定的浓度和形式存在于介质中,并能够减缓或者避免腐蚀的化学物质”.当前,世界上对于阻锈剂的研究已经十分深入,同时阻锈剂在工程中也得到了十分广泛的应用.根据相关统计结果,1993年世界各地使用钢筋阻锈剂的混凝土约有2亿m3,而当前,钢筋阻锈剂已经大规模应用于世界各地海工混凝土、道桥建筑、停车场等结构[2].
在我国,近几十来年,随着经济和社会的快速发展,社会对于钢筋阻锈剂的重视程度越来越高,市场发展趋势较好,国内国外的大量不同钢筋阻锈剂产品也不断充斥市场.由于我国建筑行业的快速发展,我国对于重大工程的使用年限以及安全结构越来越重视,因此,对于钢筋阻锈剂的研究有着十分深远的意义.当前我国技术界、学术界仍在深入研究钢筋阻锈剂的效果、使用范围以及必要性等,对于阻锈剂的效果、有效年限的研究,也需要通过工程实例进行检验[3].
2 材料与仪器
2.1 钢筋阻锈剂制备
根据钢筋阻锈剂阻锈原理主要是因为其所含有的-COOH、-NH2、-NH-官能团成分,本文选取了A、B、C三种化学成分自制阻锈剂10种,其中A1-A9为高分子阻锈剂,A10为复合型阻锈剂[4].
2.2 其他實验材料
(1)其他阻锈剂:作为分析纯的NaNO2,作为对比用的阻锈剂:产自协宝企业发展有限公司高分子阻锈剂HEBOL-HQ901(以下简称为HB)、产自泰诺化学有限公司的高分子阻锈剂Mucis ad 19L/D(以下简称为SK)、产自于广州西卡建筑有限公司的高分子阻锈剂Sika Ferrogard-901(以下简称为TN).
(2)钢筋:建筑用的HPB235钢筋,长50mm,宽10mm.
(3)化学试剂:作为分析纯的氯化钠、氢氧化钙以及无水乙醇.
(4)环氧树脂:E-44型.
(5)水:自来水以及蒸馏水.
(6)93#汽油以及EP固化剂.
2.3 实验器材
(1)电压表:高内阻万用表,精度0.01mV,产自佛山准则电子有限公司;
(2)参比电极:上海雷磁232-01单盐式型饱和甘汞电极,型号230,购买于上海垒固仪器有限公司;
(3)砂纸:M28砂纸、M20砂纸以及M10砂纸;
(4)塑料瓶:长65mm,宽45mm;
(5)天平;玻璃烧杯、真空干燥器等.
3 方法和结果
3.1 制备钢筋试件
(1)对准备钢筋材料进行磨床加工,并分别依次通过M28砂纸、M20砂纸以及M10砂纸进行打磨,制备长50mm、宽10mm、表面粗糙度最大允许值到6.3μm的钢筋试件.
(2)对钢筋试件进行打破,并分别依次在汽油、酒精中进行浸泡,擦除钢筋试件表面油脂,进行钢筋试件干燥静置晾干以后,将钢筋试件端头放置到环氧树脂中进行浸涂,然后放置到干燥器中备用[5].
3.2 配置溶液
配置含有1.15%的氯化钠的饱和氢氧化钙溶液,水剂高分子阻锈剂添加量为溶液质量的2.2%,粉剂高分子阻锈剂添加量占溶液质量0.8%.将配置溶液倒入准备的塑料瓶里,高度为
45mm,将两根钢筋试棒放入到塑料瓶里,确保其充分浸泡在溶液里,盖紧瓶盖.
3.3 电位测量
使钢筋试棒端头露出液面约10mm,将电压表正极接触钢筋露出端头,将负极接饱和甘汞电极,在初始、1h、2h、3h、5h、1d、3d、5d、7d后分别进行测量,在在测量时观察钢筋试棒表面是否有锈蚀现象[6].
3.4 试验结果
(1)钢筋自然电位值:具体如表1所示.
结合表1,制作了钢筋自然电位值随时间变化走势图,具体如图2、图3、图4所示.
(2)钢筋锈蚀情况:具体如表5所示.
4 讨论
4.1 结合以上7d钢筋式样锈蚀情况可以发现,掺入A3、A5、A6、A7、A9以及A10高分子阻锈剂的钢筋没有发生锈蚀;同样地,掺入NaNO2、HB高分子阻锈剂、SK高分子阻锈剂以及TN高分子阻锈剂对比实验组的钢筋也没有发生锈蚀.但是掺入A1高分子阻锈剂、A2高分子阻锈剂、A4高分子阻锈剂的钢筋和空白组一样,都出现锈蚀的情况,但是銹蚀时间要晚于
空白组.其中,掺入A8高分子阻锈剂的钢筋只在端头发生锈蚀,表面并没有产生锈蚀,而且在重复试验后最终没有发生锈蚀,可能由于第一次试验钢筋端头密封性不好进而导致端头发生锈蚀.因此,自制高分子阻锈剂A3、A5、A6、A7、A9以及A10在掺量为3%时短期阻锈效果明显[7].
4.2 以《钢筋阻锈剂使用技术规程》(YB/T 9231- 2009)为评价依据,最终可以确定自制高分子阻锈剂A2、A5-A10的短期阻锈效果要高于NaNO2、HB高分子阻锈剂、SK高分子阻锈剂以及TN高分子阻锈剂的短期阻锈效果[8].
4.3 本文只对高分子阻锈剂的短期阻锈效果进行了一定程度研究,如果要研究高分子阻锈剂长期阻锈效果,建议龄期在1年以上.
综上所述,本文通过盐水浸渍法对高分子钢筋阻锈剂阻锈效果进行了一定研究,并根据《钢筋阻锈剂使用技术规程》(YB/T 9231-2009对试验结果进行了相关评价.另外,本文主要是对钢筋阻锈剂短期阻锈效果以及阻锈剂机理进行了初步研究,如果需要验证高分子钢筋阻锈剂长期阻锈效果,应在更长龄期下进行深入研究.
参考文献:
〔1〕原梦晓.迁移型阻锈剂在混凝土中的阻锈性能及迁移性能研究[D].青岛理工大学,2016.
〔2〕陈琳,屈文俊,朱鹏.混凝土结构全寿命等耐久性设计的理论框架[J].建筑科学与工程学报,2016,33(03):93-103.
〔3〕杨绿峰,洪斌,余波.混凝土结构耐久性控制区及设计参数的定量分析[J].建筑结构学报,2016,37(01):126-134.
〔4〕李富民,邓天慈,王江浩,罗小雅.预应力混凝土结构耐久性研究综述[J].建筑科学与工程学报,2015, 32(02):1-20.
〔5〕杨磊.高分子钢筋阻锈剂阻锈效果的研究[D].华南理工大学,2012.
〔6〕陈品龙,杨医博,黄威,杨磊,杨田,罗敏涵,郭文瑛.钢筋阻锈剂阻锈性能评价方法研究进展[J].广东建材,2012,28(01):16-19.
〔7〕田砾,原梦晓,王鹏刚,吕京录.不同条件下迁移型阻锈剂对钢筋的阻锈效果研究[J].混凝土,2017(08):5-7+11.
〔8〕王晓彤.酸雨环境下氨基醇类阻锈剂的阻锈机理[D].湖南科技大学,2017.。