混凝土阻銹劑主要品種及性能

 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物中，由于混凝土本身呈強(qiáng)堿性（pH>12),同時(shí)鋼筋一般也要經(jīng)過“鈍化”處理，在鋼筋表面形成幾百納米厚度的Fe2O3保護(hù)膜，稱為鈍化膜，鋼筋在混凝土嚴(yán)密的包裹之下是不容易發(fā)生銹蝕的。當(dāng)混凝土中的氯離子超過一定數(shù)量時(shí)，氫離子進(jìn)入混凝土中并到達(dá)鋼筋表面，當(dāng)它吸附于局部鈍化膜處時(shí)，可使該處的值迅速降低，導(dǎo)致純化膜迅速破壞，從而出現(xiàn)鋼筋銹蝕。

混凝土阻銹劑的阻止銹蝕作用機(jī)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(hù)膜，逐漸使鋼筋沒有新表面暴露，在有足夠濃度的混凝土阻銹劑的作用下，鋼筋的銹蝕過程就會(huì)停止，從而達(dá)到阻止鋼筋銹蝕的目的。

一、混凝土阻銹劑的種類

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

1.按使用方式不同分類

 摻入型阻銹劑（DCI)摻入型阻銹劑是研究開發(fā)較早、技術(shù)比較成熟的鋼筋阻銹劑種類，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(fù)工程。此類銹劑在美國、日本和前蘇聯(lián)應(yīng)用較早、較為廣泛。常用的是無機(jī)阻銹劑、有機(jī)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(qiáng)的滲透力，使其滲透到混凝土內(nèi)部并到達(dá)鋼筋的周圍，主要用于老工程的修復(fù)。該類阻銹劑的主要成分是有機(jī)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(nèi)部，這些物質(zhì)可通過“吸附”、“成膜”等原理保護(hù)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

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

陽極過程達(dá)到抑制鋼筋銹蝕的目的。典型的陽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。陽極型阻銹劑又被稱為“危險(xiǎn)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(fù)合使用。

①亞硝酸鈉。早期常用亞硝酸鈉來做鋼筋阻銹劑的主要成分。此類阻銹劑的缺點(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，被稱作“危險(xiǎn)性”阻銹劑。另外該類阻銹劑還具有致癌、引起堿集料反應(yīng)、影響壩落度等缺點(diǎn)，因此現(xiàn)已很少作為阻銹劑使用。

②亞硝酸鈣。亞硝酸鈣為白色結(jié)晶體，在混凝土中還具有早強(qiáng)作用，可防止堿集料反應(yīng)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(qiáng)劑及阻銹劑使用，摻量一般為水泥用量的2%~4%,具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)用途而定。

④重銘酸鹽。重銘酸鹽是一種強(qiáng)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(jù)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(hù)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。這類阻銹劑要比陽極型鋼筋阻銹劑的防銹能力差，使用時(shí)通常用量較大。

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

②無機(jī)鹽類。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(fù)合型鋼筋阻銹劑有些物質(zhì)能提高陽極與陰極之間的電阻，從而阻止銹蝕的電化學(xué)過程。但使用較多的復(fù)合型多種阻銹成分的復(fù)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(fù)合型鋼筋阻銹劑，使鋼筋阻銹劑具有早強(qiáng)、減水、防凍、阻銹等功能。

3.按化學(xué)成分不同分類

    無機(jī)型鋼筋阻銹劑無機(jī)型鋼筋阻銹劑其成分主要由無機(jī)化學(xué)物質(zhì)組成，如銘酸鹽、磷酸鹽、亞硝酸鹽等。無機(jī)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(jié)時(shí)間，早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度等都有不同程度的負(fù)面影響，后期的亞硝酸鈣有致癌性

    有機(jī)型鋼筋阻銹劑有機(jī)型鋼筋阻銹劑其成分主要由有機(jī)化學(xué)物質(zhì)組成。研究發(fā)現(xiàn)，在相同阻止銹蝕效果前提下，與無機(jī)型鋼筋阻銹劑相比，有機(jī)鋼筋阻銹劑的自然電位普遍偏高，而極化曲線普遍偏低。醇、胺阻銹劑是良好的有機(jī)型鋼筋阻銹劑，其阻銹機(jī)理是：在鋼筋表面形成一層保護(hù)膜，在保護(hù)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(hù)鋼筋。

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