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用于鋼筋混凝土的有機(jī)鋼筋阻銹劑的制作方法

文檔序號(hào):1974081閱讀:666來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:用于鋼筋混凝土的有機(jī)鋼筋阻銹劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于鋼筋混凝土的有機(jī)鋼筋阻銹劑,屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
鋼筋混凝土是目前用量最大的一種建筑材料,但因鋼筋銹蝕造成建構(gòu)筑物損壞, 給國(guó)內(nèi)外造成工程建設(shè)重大經(jīng)濟(jì)損失??刂苹炷龄摻钿P蝕的方法包括采用耐蝕鋼筋、陰 極保護(hù)、涂(鍍)層鋼筋、混凝土表層涂覆和鋼筋阻銹劑等,其中在混凝土中摻加鋼筋阻銹 劑效果顯著、施工簡(jiǎn)便和經(jīng)濟(jì)有效,是防止鋼筋銹蝕的最常用技術(shù)措施。據(jù)報(bào)道,1993年之 前,全世界僅有2000萬(wàn)方的混凝土使用了鋼筋阻銹劑,而到了 1998年,至少有5億方的混 凝土使用了鋼筋阻銹劑。鋼筋阻銹劑作為提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要方法之一,得到了 越來(lái)越多的應(yīng)用和研究。傳統(tǒng)的鋼筋阻銹劑主要以亞硝酸鹽作為主要阻銹組分。20世紀(jì)60年代,亞硝酸鈉 就被用作鋼筋阻銹劑在工程上應(yīng)用,并取得一定的防銹效果。美國(guó)Grace公司自70年代中 期對(duì)亞硝酸鈣進(jìn)行了大量的研究表明,亞硝酸鈣具有較好的阻銹能力,而對(duì)混凝土沒(méi)有明 顯的負(fù)面影響和引發(fā)堿集料反應(yīng),所以亞硝酸鈣作為摻入型阻銹劑的主流產(chǎn)品在工程上得 到了大量應(yīng)用。但是,亞硝酸鹽類阻銹劑屬于氧化型緩蝕劑,只有在用量足夠時(shí)才有緩蝕效 果,否則會(huì)引起嚴(yán)重的局部腐蝕,而且亞硝酸鹽屬于致癌物質(zhì),污染環(huán)境和影響人體健康。 后來(lái)又陸續(xù)開(kāi)發(fā)出了單氟磷酸鈉等新型無(wú)機(jī)阻銹劑,在專利W00155052A1中有單氟磷酸鈉 濃溶液作為混凝土表面滲透型阻銹劑的應(yīng)用。20世紀(jì)80年代,有機(jī)阻銹劑得到很大發(fā)展。有機(jī)鋼筋阻銹劑還可以利用混凝土 的多孔結(jié)構(gòu),通過(guò)在混凝土孔隙間的擴(kuò)散到達(dá)鋼筋表面,形成有效的保護(hù)膜。所以有機(jī)鋼筋 阻銹劑不僅可以摻入到混凝土中,也可以直接涂覆在混凝土表面,通過(guò)滲透作用達(dá)到鋼筋 的表面,最終在鋼筋表面成膜實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼筋的保護(hù)。在專利CN101007717A、W02007053483A1、 CA2630908A1、CN101269932都提到了用胺基醇等有機(jī)物作為混凝土鋼筋阻銹劑。單純的胺 基醇類阻銹劑雖然能夠在一定程度上阻止有害離子進(jìn)入鋼筋表面,但對(duì)鋼筋本身保護(hù)還是 不夠的。Morris等考察了烷胺基乙醇阻銹劑對(duì)混凝土鋼筋的作用,結(jié)果表明只有在混凝土 中氯離子濃度小于0.2% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),此類阻銹劑對(duì)混凝土的鋼筋才有很好的腐蝕抑制 作用。因此,單純的用胺基醇作為混凝土鋼筋阻銹劑并不足取,應(yīng)當(dāng)與其他阻銹組分復(fù)配, 彼此間具有一定的協(xié)同效應(yīng),進(jìn)而取得較佳的阻銹效果。專利CN101007717A提到與有機(jī)酸 進(jìn)行復(fù)配,這樣會(huì)致使混凝土堿度下降,可能會(huì)產(chǎn)生析氫腐蝕;專利CN101269932提及的硅 烷類與胺基醇復(fù)配,硅烷類物質(zhì)不具有緩蝕性能,因而也不具有阻銹劑的復(fù)合協(xié)同效應(yīng)。緩蝕劑的協(xié)同效應(yīng)是緩蝕作用過(guò)程中一個(gè)廣泛存在的現(xiàn)象,為增強(qiáng)鋼筋阻銹劑的 作用效果,同時(shí)滿足混凝土的結(jié)構(gòu)性能,人們研究開(kāi)發(fā)了復(fù)合型鋼筋阻銹劑,并已投入到工 程應(yīng)用,例如瑞士 Sika的901產(chǎn)品,但該產(chǎn)品價(jià)格昂貴。另外專利CA2306261A1提到了將 亞硝酸鈣與胺基醇進(jìn)行復(fù)配。但是該種阻銹劑不環(huán)保,以及用量不足可能會(huì)加劇鋼筋銹蝕 的問(wèn)題。專利CN1872770A中提到了鉬酸鈉、二乙烯三胺、乙烯基硫脲以及1,4_ 丁炔二醇,其中鉬酸鈉與亞硝酸鈣一樣存在用量不足會(huì)加速混凝土鋼筋銹蝕的問(wèn)題,并且鉬酸鈉價(jià)格 昂貴,推廣使用受到極大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
介于以上所述文獻(xiàn)專利以及實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種環(huán)保、摻 量低、阻銹效果優(yōu)異、對(duì)鋼筋混凝土耐久性無(wú)不良影響的、用于鋼筋混凝土的有機(jī)鋼筋阻銹 劑。本發(fā)明所確定用于鋼筋混凝土的有機(jī)鋼筋阻銹劑是由有機(jī)醇胺、芳香族鹽類、月旨 肪族多胺、磷酰有機(jī)物、萘磺酸甲醛縮合物和水組分配制得到。本發(fā)明所述的有機(jī)醇胺,主要特征在于包含以下醇胺一種或者多種乙醇胺、二乙 醇胺、三乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺。本發(fā)明所述的芳香族鹽類主要特征在于,該組分的結(jié)構(gòu)通式如下 其中基團(tuán)R1為-(CH2)i-或者-NH(CH2)j-, i、j取值為O 2整數(shù);M為自由堿離 子、銨離子中的一種。本發(fā)明所述的脂肪族多胺,主要特征在于其結(jié)構(gòu)通式為=H2N-(CH2)m-R4-(CH2) n-NH2,其中基團(tuán)R4為亞甲基或者亞胺基,m、n為1 3整數(shù)。本發(fā)明所述的磷酰有機(jī)物,主要特征為其結(jié)構(gòu)通式如下 其中基團(tuán)R5、R6、R7為-(CH2) P-N-R8或者-(CH2) S_CH3,其中通式中至少含有一 個(gè)-(CH2)p-N-R8基團(tuán),R8是氫原子或烷基,p、s取值為0 2整數(shù)。具體各個(gè)有效組分配制比例見(jiàn)表1 表1有機(jī)鋼筋阻銹劑組分配比有效組分質(zhì)量百分比(%)
有機(jī)醇胺5.0 25.0
芳香族鹽類5.0 15.0萘磺酸甲醛縮合物5.0 15.0
脂肪族多胺0.0 15.0
磷酰有機(jī)物0.0 15.0 水45.0 55.0本發(fā)明的有機(jī)鋼筋阻銹劑的制備可以按以下步驟進(jìn)行在室溫、常壓下,先稱取有 機(jī)醇胺加入塑料、玻璃或不銹鋼的容器中,然后在攪拌狀態(tài)下先后加入定量的脂肪族多胺、 磷酰有機(jī)物配制成溶液;在另外的塑料、玻璃或不銹鋼的容器中加入規(guī)定量的水,攪拌狀態(tài) 下依次加入定量的芳香族鹽類、萘磺酸甲醛縮合物,充分?jǐn)嚢柚辆鶆蛉芙夂?,再加入到第?步配制的溶液中,攪拌均勻后即得該產(chǎn)品。本發(fā)明與傳統(tǒng)的鋼筋阻銹劑相比具有緩蝕阻銹性能優(yōu)異、環(huán)保性好等優(yōu)點(diǎn),可廣 泛應(yīng)用于海港工程、沿海建筑、鹽堿地地區(qū)建筑以及其他有防止混凝土鋼筋銹蝕要求的建 構(gòu)筑物的新拌鋼筋混凝土施工中。
具體實(shí)施例方式為更加詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的各種有效組分組成、配制方法,列舉如下實(shí)施例。但本發(fā) 明的范圍不僅限于下面的實(shí)施例。實(shí)施例1 稱取二乙醇胺100g、N,N_ 二甲基乙醇胺150g加入玻璃容器中,然后在攪拌狀態(tài)下 加入六甲基磷酰三胺150克;同時(shí)稱量450g水加入到玻璃容器中,稱量苯甲酸鈉50g,萘磺 酸甲醛縮合物100g,攪拌狀態(tài)下依次加入到稱好水的容器中,充分?jǐn)嚢柚凉腆w均勻溶解后, 再加入到第一步配制的溶液中,攪拌均勻后即得該阻銹劑產(chǎn)品。實(shí)施例2 稱取N,N- 二甲基乙醇胺150g加入塑料容器中,然后在攪拌狀態(tài)下先后加N,N-四 亞甲基磷酰胺50g、三乙烯四胺IOOg;同時(shí)稱量550g水加入到玻璃容器中,稱量苯甲酸鉀 100g、萘磺酸甲醛縮合物50g,攪拌狀態(tài)下依次加入到稱好水的容器中,充分?jǐn)嚢柚凉腆w均 勻溶解后,再加入到第一步配制的溶液中,攪拌均勻后即得該阻銹劑產(chǎn)品。實(shí)施例3 稱取N,N- 二乙基乙醇胺50g加入不銹鋼容器中,然后在攪拌狀態(tài)下加入二乙烯 三胺150g ;同時(shí)稱量500g水加入到不銹鋼容器中,稱量苯甲酸銨150g,萘磺酸甲醛縮合物 150g,攪拌狀態(tài)下依次加入到稱好水的容器中,充分?jǐn)嚢柚凉腆w均勻溶解后,再加入到第一 步配制的溶液中,攪拌均勻后即得該阻銹劑產(chǎn)品。本發(fā)明對(duì)于鋼筋混凝土中鋼筋具有良好的阻銹效果,并對(duì)混凝土的性能無(wú)不良影 響,性能指標(biāo)符合《鋼筋阻銹劑使用技術(shù)規(guī)程》YB/T 9231規(guī)定,各個(gè)指標(biāo)見(jiàn)表2
表2阻銹劑性能指標(biāo)
試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)指標(biāo)
鹽水浸漬試驗(yàn)鋼筋棒無(wú)銹,電位一IOOmv^250mv
電化學(xué)綜合試驗(yàn)電流小于150μΑ 干濕冷熱循環(huán)試驗(yàn)(60次合格
抗壓強(qiáng)度比彡100%
凝結(jié)時(shí)間差±120min
抗?jié)B性_不降低_
權(quán)利要求
一種用于鋼筋混凝土的有機(jī)鋼筋阻銹劑,其特征在于,由有機(jī)醇胺、芳香族鹽類、脂肪族多胺、磷酰有機(jī)物、萘磺酸甲醛縮合物和水組分組成,各個(gè)組分按質(zhì)量百分比配制如下有機(jī)醇胺 5.0~25.0%芳香族鹽類5.0~15.0%萘磺酸甲醛縮合物 5.0~15.0%脂肪族多胺0.0~15.0%磷酰有機(jī)物0.0~15.0%水45.0~55.0%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)鋼筋阻銹劑,其特征在于,所述的有機(jī)醇胺包含以下醇 胺一種或者多種乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N, N- 二甲基乙醇胺、N-乙 基乙醇胺、N, N- 二乙基乙醇胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)鋼筋阻銹劑,其特征在于,所述的芳香族鹽類的結(jié)構(gòu)通 式如下 其中基團(tuán)R1為-(CH2)i-或者-NH(CH2)j-, i、j取值為0 2整數(shù);M為自由堿離子、銨 離子中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)鋼筋阻銹劑,其特征在于,所述的脂肪族多胺的結(jié)構(gòu)通 式為=H2N-(CH2)m-R4-(CH2)n-NH2,其中基團(tuán)R4為亞甲基或者亞胺基,m、η為1 3整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)鋼筋阻銹劑,其特征在于,所述的磷酰有機(jī)物的結(jié)構(gòu)通 式如下 其中基團(tuán)R5、R6、R7為-(CH2)p-N-R8或者-(CH2)s-CH3,其中通式中至少含有一個(gè)-(CH2) P-N-R8基團(tuán),R8是氫原子或烷基,p、s取值為0 2整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于鋼筋混凝土的有機(jī)鋼筋阻銹劑。有機(jī)鋼筋阻銹劑由如下各組分按質(zhì)量百分比配制有機(jī)醇胺5.0~25.0%,芳香族鹽類5.0~15.0%,萘磺酸甲醛縮合物5.0~15.0%,脂肪族多胺0.0~15.0%,磷酰有機(jī)物0.0~15.0%,水45.0~55.0%。本發(fā)明與傳統(tǒng)的鋼筋阻銹劑相比具有緩蝕阻銹性能優(yōu)異、環(huán)保性好等優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于海港工程、沿海建筑、鹽堿地地區(qū)建筑以及其他有防止混凝土鋼筋銹蝕要求的建構(gòu)筑物的新拌鋼筋混凝土施工中。
文檔編號(hào)C04B103/61GK101844890SQ20091008069
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者仲朝明, 劉彥東, 周玉生, 孫俊, 王建成, 王曉豐 申請(qǐng)人:北京冶建新技術(shù)有限公司
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