專利名稱：用于鋼筋混凝土的有機鋼筋阻銹劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于鋼筋混凝土的有機鋼筋阻銹劑，屬于建筑材料技術領域。
背景技術：
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筑物損壞， 給國內外造成工程建設重大經濟損失。控制混凝土鋼筋銹蝕的方法包括采用耐蝕鋼筋、陰 極保護、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、施工簡便和經濟有效，是防止鋼筋銹蝕的最常用技術措施。據報道，1993年之 前，全世界僅有2000萬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構耐久性的重要方法之一，得到了 越來越多的應用和研究。傳統的鋼筋阻銹劑主要以亞硝酸鹽作為主要阻銹組分。20世紀60年代，亞硝酸鈉 就被用作鋼筋阻銹劑在工程上應用，并取得一定的防銹效果。美國Grace公司自70年代中 期對亞硝酸鈣進行了大量的研究表明，亞硝酸鈣具有較好的阻銹能力，而對混凝土沒有明 顯的負面影響和引發堿集料反應，所以亞硝酸鈣作為摻入型阻銹劑的主流產品在工程上得 到了大量應用。但是，亞硝酸鹽類阻銹劑屬于氧化型緩蝕劑，只有在用量足夠時才有緩蝕效 果，否則會引起嚴重的局部腐蝕，而且亞硝酸鹽屬于致癌物質，污染環境和影響人體健康。 后來又陸續開發出了單氟磷酸鈉等新型無機阻銹劑，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用。20世紀80年代，有機阻銹劑得到很大發展。有機鋼筋阻銹劑還可以利用混凝土 的多孔結構，通過在混凝土孔隙間的擴散到達鋼筋表面，形成有效的保護膜。所以有機鋼筋 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，通過滲透作用達到鋼筋 的表面，最終在鋼筋表面成膜實現對鋼筋的保護。在專利CN101007717A、W02007053483A1、 CA2630908A1、CN101269932都提到了用胺基醇等有機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入鋼筋表面，但對鋼筋本身保護還是 不夠的。Morris等考察了烷胺基乙醇阻銹劑對混凝土鋼筋的作用，結果表明只有在混凝土 中氯離子濃度小于0.2% (質量分數)時，此類阻銹劑對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，應當與其他阻銹組分復配， 彼此間具有一定的協同效應，進而取得較佳的阻銹效果。專利CN101007717A提到與有機酸 進行復配，這樣會致使混凝土堿度下降，可能會產生析氫腐蝕；專利CN101269932提及的硅 烷類與胺基醇復配，硅烷類物質不具有緩蝕性能，因而也不具有阻銹劑的復合協同效應。緩蝕劑的協同效應是緩蝕作用過程中一個廣泛存在的現象，為增強鋼筋阻銹劑的 作用效果，同時滿足混凝土的結構性能，人們研究開發了復合型鋼筋阻銹劑，并已投入到工 程應用，例如瑞士 Sika的901產品，但該產品價格昂貴。另外專利CA2306261A1提到了將 亞硝酸鈣與胺基醇進行復配。但是該種阻銹劑不環保，以及用量不足可能會加劇鋼筋銹蝕 的問題。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加速混凝土鋼筋銹蝕的問題，并且鉬酸鈉價格 昂貴，推廣使用受到極大的限制。

發明內容
介于以上所述文獻專利以及實際應用中存在的問題，本發明提供了一種環保、摻 量低、阻銹效果優異、對鋼筋混凝土耐久性無不良影響的、用于鋼筋混凝土的有機鋼筋阻銹 劑。本發明所確定用于鋼筋混凝土的有機鋼筋阻銹劑是由有機醇胺、芳香族鹽類、月旨 肪族多胺、磷酰有機物、萘磺酸甲醛縮合物和水組分配制得到。本發明所述的有機醇胺，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。本發明所述的芳香族鹽類主要特征在于，該組分的結構通式如下 其中基團R1為-(CH2)i-或者-NH(CH2)j-, i、j取值為O 2整數;M為自由堿離 子、銨離子中的一種。本發明所述的脂肪族多胺，主要特征在于其結構通式為=H2N-(CH2)m-R4-(CH2) n-NH2，其中基團R4為亞甲基或者亞胺基，m、n為1 3整數。本發明所述的磷酰有機物，主要特征為其結構通式如下 其中基團R5、R6、R7為-(CH2) P-N-R8或者-(CH2) S_CH3，其中通式中至少含有一 個-(CH2)p-N-R8基團，R8是氫原子或烷基，p、s取值為0 2整數。具體各個有效組分配制比例見表1 表1有機鋼筋阻銹劑組分配比有效組分質量百分比(％)
有機醇胺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
磷酰有機物0.0 15.0 水45.0 55.0本發明的有機鋼筋阻銹劑的制備可以按以下步驟進行在室溫、常壓下，先稱取有 機醇胺加入塑料、玻璃或不銹鋼的容器中，然后在攪拌狀態下先后加入定量的脂肪族多胺、 磷酰有機物配制成溶液；在另外的塑料、玻璃或不銹鋼的容器中加入規定量的水，攪拌狀態 下依次加入定量的芳香族鹽類、萘磺酸甲醛縮合物，充分攪拌至均勻溶解后，再加入到第一 步配制的溶液中，攪拌均勻后即得該產品。本發明與傳統的鋼筋阻銹劑相比具有緩蝕阻銹性能優異、環保性好等優點，可廣 泛應用于海港工程、沿海建筑、鹽堿地地區建筑以及其他有防止混凝土鋼筋銹蝕要求的建 構筑物的新拌鋼筋混凝土施工中。
具體實施例方式為更加詳細說明本發明的各種有效組分組成、配制方法，列舉如下實施例。但本發 明的范圍不僅限于下面的實施例。實施例1 稱取二乙醇胺100g、N，N_ 二甲基乙醇胺150g加入玻璃容器中，然后在攪拌狀態下 加入六甲基磷酰三胺150克；同時稱量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，攪拌狀態下依次加入到稱好水的容器中，充分攪拌至固體均勻溶解后， 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品。實施例2 稱取N，N- 二甲基乙醇胺150g加入塑料容器中，然后在攪拌狀態下先后加N，N-四 亞甲基磷酰胺50g、三乙烯四胺IOOg;同時稱量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，攪拌狀態下依次加入到稱好水的容器中，充分攪拌至固體均 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品。實施例3 稱取N，N- 二乙基乙醇胺50g加入不銹鋼容器中，然后在攪拌狀態下加入二乙烯 三胺150g ；同時稱量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，攪拌狀態下依次加入到稱好水的容器中，充分攪拌至固體均勻溶解后，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品。本發明對于鋼筋混凝土中鋼筋具有良好的阻銹效果，并對混凝土的性能無不良影 響，性能指標符合《鋼筋阻銹劑使用技術規程》YB/T 9231規定，各個指標見表2
表2阻銹劑性能指標
試驗項目試驗指標
鹽水浸漬試驗鋼筋棒無銹，電位一IOOmv^250mv
電化學綜合試驗電流小于150μΑ 干濕冷熱循環試驗(60次合格
抗壓強度比彡100%
凝結時間差±120min
抗滲性_不降低_
權利要求
一種用于鋼筋混凝土的有機鋼筋阻銹劑，其特征在于，由有機醇胺、芳香族鹽類、脂肪族多胺、磷酰有機物、萘磺酸甲醛縮合物和水組分組成，各個組分按質量百分比配制如下有機醇胺 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％磷酰有機物0.0～15.0％水45.0～55.0％。
2.根據權利要求1所述的有機鋼筋阻銹劑，其特征在于，所述的有機醇胺包含以下醇 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.根據權利要求1所述的有機鋼筋阻銹劑，其特征在于，所述的芳香族鹽類的結構通 式如下 其中基團R1為-(CH2)i-或者-NH(CH2)j-, i、j取值為0 2整數；M為自由堿離子、銨 離子中的一種。
4.根據權利要求1所述的有機鋼筋阻銹劑，其特征在于，所述的脂肪族多胺的結構通 式為=H2N-(CH2)m-R4-(CH2)n-NH2，其中基團R4為亞甲基或者亞胺基，m、η為1 3整數。
5.根據權利要求1所述的有機鋼筋阻銹劑，其特征在于，所述的磷酰有機物的結構通 式如下 其中基團R5、R6、R7為-(CH2)p-N-R8或者-(CH2)s-CH3,其中通式中至少含有一個-(CH2) P-N-R8基團，R8是氫原子或烷基，p、s取值為0 2整數。
全文摘要
本發明提供一種用于鋼筋混凝土的有機鋼筋阻銹劑。有機鋼筋阻銹劑由如下各組分按質量百分比配制有機醇胺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％，磷酰有機物0.0～15.0％，水45.0～55.0％。本發明與傳統的鋼筋阻銹劑相比具有緩蝕阻銹性能優異、環保性好等優點，可廣泛應用于海港工程、沿海建筑、鹽堿地地區建筑以及其他有防止混凝土鋼筋銹蝕要求的建構筑物的新拌鋼筋混凝土施工中。
文檔編號C04B103/61GK101844890SQ20091008069
公開日2010年9月29日 申請日期2009年3月26日 優先權日2009年3月26日
發明者仲朝明, 劉彥東, 周玉生, 孫俊, 王建成, 王曉豐 申請人:北京冶建新技術有限公司