混凝土阻銹劑主要品種及性能

 鋼筋混凝土結構物中，由于混凝土本身呈強堿性（pH>12),同時(shí)鋼筋一般也要經(jīng)過(guò)“鈍化”處理，在鋼筋表面形成幾百納米厚度的Fe2O3保護膜，稱(chēng)為鈍化膜，鋼筋在混凝土嚴密的包裹之下是不容易發(fā)生銹蝕的。當混凝土中的氯離子超過(guò)一定數量時(shí)，氫離子進(jìn)入混凝土中并到達鋼筋表面，當它吸附于局部鈍化膜處時(shí)，可使該處的值迅速降低，導致純化膜迅速破壞，從而出現鋼筋銹蝕。

混凝土阻銹劑的阻止銹蝕作用機理是：混凝土阻銹劑極易使在混凝土介質(zhì)中溶解的氧化亞鐵氧化，在鋼筋表面生成三氧化二鐵（Fe2O3)水化物保護膜，逐漸使鋼筋沒(méi)有新表面暴露，在有足夠濃度的混凝土阻銹劑的作用下，鋼筋的銹蝕過(guò)程就會(huì )停止，從而達到阻止鋼筋銹蝕的目的。

一、混凝土阻銹劑的種類(lèi)

鋼筋阻銹劑是通過(guò)抑制混凝土與鋼筋界面孔溶液中發(fā)生的陽(yáng)極或陰極電化腐蝕反應來(lái)直接保護鋼筋。因此，根據對電極過(guò)程的抑制過(guò)程可將鋼筋阻銹劑分為陽(yáng)極型阻銹劑、陰極阻銹劑和復合型阻銹劑。

1.按使用方式不同分類(lèi)

 摻入型阻銹劑（DCI)摻入型阻銹劑是研究開(kāi)發(fā)較早、技術(shù)比較成熟的鋼筋阻銹劑種類(lèi)，即將阻銹劑直接摻加到混凝土中，主要用于新建工程，也可用于修復工程。此類(lèi)銹劑在美國、日本和前蘇聯(lián)應用較早、較為廣泛。常用的是無(wú)機阻銹劑、有機阻銹劑和混合阻銹劑。

    滲透型阻銹劑（MCI)滲透型阻銹劑是近些年國外發(fā)展起來(lái)的新型阻銹劑，即將阻銹劑涂抹到混凝土表面，利用阻銹劑較強的滲透力，使其滲透到混凝土內部并到達鋼筋的周?chē)?，主要用于老工程的修復。該?lèi)阻銹劑的主要成分是有機物（如脂肪酸、胺、醇、酯等）,它們具有易揮發(fā)、易滲透特點(diǎn)，能滲透到混凝土的內部，這些物質(zhì)可通過(guò)“吸附”、“成膜”等原理保護鋼筋，有些品種還具有使混凝土增加密實(shí)度的功能。

2.按作用原理不同分類(lèi)

(1)陽(yáng)極型鋼筋阻銹劑 陽(yáng)極型鋼筋阻銹劑作用于“陽(yáng)極區”，通過(guò)阻止和減緩電極的

陽(yáng)極過(guò)程達到抑制鋼筋銹蝕的目的。典型的陽(yáng)極型阻銹劑包括亞硝酸鈉、銘酸鹽、棚酸鹽等具有氧化性的化合物。陽(yáng)極型阻銹劑又被稱(chēng)為“危險型”阻銹劑，用量不足反而會(huì )加劇腐蝕，通常需要和其他的阻銹劑復合使用。

①亞硝酸鈉。早期常用亞硝酸鈉來(lái)做鋼筋阻銹劑的主要成分。此類(lèi)阻銹劑的缺點(diǎn)是在氯離子濃度大到一定程度時(shí)會(huì )產(chǎn)生局部腐蝕和加速腐蝕，被稱(chēng)作“危險性”阻銹劑。另外該類(lèi)阻銹劑還具有致癌、引起堿集料反應、影響壩落度等缺點(diǎn)，因此現已很少作為阻銹劑使用。

②亞硝酸鈣。亞硝酸鈣為白色結晶體，在混凝土中還具有早強作用，可防止堿集料反應的發(fā)生，逐步取代亞硝酸鈉，成為新一代阻銹劑，但需要的摻量較大。

③硝酸鈣。硝酸鈣可以作為混凝土的早強劑及阻銹劑使用，摻量一般為水泥用量的2%~4%,具體數值應根據用途而定。

④重銘酸鹽。重銘酸鹽是一種強氧化劑，是有毒重金屬的污染源，其作用與亞硝酸鈉相同，摻量一般為水泥用量的2%~4%。

另外，棚酸、苯甲酸鈉等也有較好阻銹作用，可根據實(shí)際工程進(jìn)行選用。

(2)陰極型鋼筋阻銹劑 陰極型鋼筋阻銹劑是在陰極部位生成一種難溶的膜，從而起到保護鋼筋的作用。碳酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽、聚磷酸鹽等均屬于陰極型筋阻銹劑。這類(lèi)阻銹劑要比陽(yáng)極型鋼筋阻銹劑的防銹能力差，使用時(shí)通常用量較大。

①表面活性劑類(lèi)物質(zhì)。主要包括高級脂肪酸鹽、磷酸酯等。這些阻銹劑的阻止銹蝕效果不如陽(yáng)極型鋼筋阻銹劑，成本比較高，但安全性好。

②無(wú)機鹽類(lèi)。碳酸鈉、磷酸氫鈉、硅酸鹽等都有一定的阻銹作用，但摻量較大。

(3)復合型鋼筋阻銹劑有些物質(zhì)能提高陽(yáng)極與陰極之間的電阻，從而阻止銹蝕的電化學(xué)過(guò)程。但使用較多的復合型多種阻銹成分的復合型鋼筋阻銹劑，其綜合效果大大優(yōu)于單組分的阻銹劑。實(shí)際上目前使用的多為復合型鋼筋阻銹劑，使鋼筋阻銹劑具有早強、減水、防凍、阻銹等功能。

3.按化學(xué)成分不同分類(lèi)

    無(wú)機型鋼筋阻銹劑無(wú)機型鋼筋阻銹劑其成分主要由無(wú)機化學(xué)物質(zhì)組成，如銘酸鹽、磷酸鹽、亞硝酸鹽等。無(wú)機阻銹劑的研究起步較早，早期的產(chǎn)品有亞硝酸鈉，銘酸鹽和苯甲酸鈉等。但這些阻銹劑對混凝土的凝結時(shí)間，早期強度和后期強度等都有不同程度的負面影響，后期的亞硝酸鈣有致癌性

    有機型鋼筋阻銹劑有機型鋼筋阻銹劑其成分主要由有機化學(xué)物質(zhì)組成。研究發(fā)現，在相同阻止銹蝕效果前提下，與無(wú)機型鋼筋阻銹劑相比，有機鋼筋阻銹劑的自然電位普遍偏高，而極化曲線(xiàn)普遍偏低。醇、胺阻銹劑是良好的有機型鋼筋阻銹劑，其阻銹機理是：在鋼筋表面形成一層保護膜，在保護膜的外層吸附Ca(OH)2。摻量在膠凝材料總量的1.5%時(shí)就能有效保護鋼筋。

    混合型鋼筋阻銹劑混合型鋼筋阻銹劑是根據鋼筋混凝土防止銹蝕等綜合要求，將無(wú)機型鋼筋阻銹劑和有機型鋼筋阻銹劑按一定比例混合在一起，從而組成既滿(mǎn)足鋼筋防銹蝕，又滿(mǎn)足其他功能的一種外加劑。