一种混凝土防腐阻锈剂及其制备方法技术

一种混凝土防腐阻锈剂及其制备方法，原料：硝酸钙、碳酸钠、聚羧酸减水剂、乙二胺四亚甲基膦酸、硝酸钡、乙二醇、维生素C、乙二胺四乙酸二钠、水。制备方法：分别制备硝酸钙溶液和碳酸钠水溶液，将聚羧酸减水剂、乙二胺四亚甲基膦酸溶于水中并置于四口烧瓶中，之后同时向烧瓶中匀速滴加硝酸钙溶液和碳酸钠溶液，反应在20℃‑35℃下进行，整个滴加过程1‑3h完成；将硝酸钡、乙二醇、维生素C、乙二胺四乙酸二钠溶解于水中，并将其投入纳米碳酸钙悬浮液中，搅拌均匀。本发明专利技术提供的一种混凝土防腐阻锈剂，用其配制的混凝土具有良好的抗硫酸盐侵蚀和阻锈效果，且能够实现低水胶比下混凝土和易性好，施工操作方便。

A concrete anticorrosive and rust inhibitor and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土防腐阻锈剂及其制备方法
本专利技术属于建筑材料添加剂
，具体是指一种混凝土防腐阻锈剂及其制备方法。
技术介绍
钢筋混凝土结构能够充分发挥钢筋和混凝土两者的优点来承受外部荷载，被广泛应用于中高层建筑、大跨度桥梁、隧道、地铁等土木工程结构中。在这些土木工程结构中，混凝土的耐久性尤其关键，往往直接决定了建筑物的使用寿命。在影响混凝土耐久性的因素中，其中最主要的因素之一是氯盐、硫酸盐侵蚀。氯盐、硫酸盐侵蚀会导致钢筋混凝土结构膨胀开裂、钢筋锈蚀等，从而引起钢筋混凝土结构性能退化乃至失效破坏，严重影响建筑物的耐久性能，降低建筑物的使用寿命。近年来，在许多建筑工程中均发现混凝土建筑物遭受氯盐、硫酸盐侵蚀，尤其是内陆盐碱地区、滨海地区混凝土建筑物的破坏程度更为严重，造成严重的安全隐患和巨大的经济损失。混凝土的抗氯盐、硫酸盐侵蚀能力的改善和提高已成为迫切的工程需求，而如何改善、提高混凝土的抗氯盐、硫酸盐侵蚀能力问题也是混凝土耐久性研究的重点和难点问题。为了解决上述问题，目前比较简便，效果较好的方法是在混凝中添加防腐阻锈剂。中国专利技术专利CN101412601B公开了一种可用于配置高耐久性混凝土的复合型防腐阻锈剂，包括防腐阻锈剂、超塑化剂、保坍剂、增粘剂、引气剂、消泡剂等，其中防腐阻锈剂为钢筋钝化剂和氨基醇。而钝化剂与氨基醇的作用，如其在说明书第0017段中的描述：“钝化剂有利促进钢筋表面形成致密钝化膜，同时氨基醇通过螯合作用在钢筋表面形成一层有机物的吸附膜，其憎水基团伸向外侧空间，阻止氯离子接近钢筋表面，从而大幅度提高钢筋表面钝化膜的脱钝的氯离子临界浓度”，因此钝化剂与氨基醇的主要作用是阻锈。该复合型防腐阻锈剂中的其他组分对进入混凝土的硫酸根离子作用非常有限，其防腐作用有限。中国专利技术专利CN104478286B公开了一种复合型混凝土防腐阻锈剂，主要由聚羧酸减水剂、十二烷基磺酸钠、N-甲基乙醇胺、钼酸钠等组分组成，能够提高混凝土的抗氯离子渗透性能，能够显著缓解氯离子对钢筋钝化膜的破坏，具有显著的阻锈效果，能够通过一定的物理手段阻止硫酸根离子进入混凝土，但该组成配比无法吸收进入混凝土的硫酸根离子。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一在于提供一种提高混凝土耐久性的混凝土防腐阻锈剂。本专利技术所要解决的技术问题之二在于提供一种混凝土防腐阻锈剂的制备方法，该制备方法制得的混凝土防腐阻锈剂可以提高混凝土的耐久性。本专利技术是这样实现的：一种混凝土防腐阻锈剂，包括如下原料及其质量比：进一步地，所述聚羧酸减水剂，由丙烯酸和异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG，分子量3000)为单体通过自由基共聚反应得到，固含量45％，pH为10.0。进一步地，所述硝酸钡、乙二醇、乙二胺四亚甲基膦酸，其质量比为(1～5)：(1～3)：1。进一步地，所述维生素C、乙二胺四乙酸二钠，其质量比为1:1～3:1。一种混凝土防腐阻锈剂的制备方法，包括如下步骤：步骤一：分别制备硝酸钙水溶液和碳酸钠水溶液，其摩尔比为n[Ca(NO3)2]：n[Na2CO3]＝1:1～1.2:1；步骤二：纳米碳酸钙悬浮液的制备：将聚羧酸减水剂、乙二胺四亚甲基膦酸溶于水中并置于四口烧瓶中，之后同时向烧瓶中匀速滴加硝酸钙溶液和碳酸钠溶液，反应在20℃-35℃下进行，整个滴加过程1-3h完成；步骤三：将硝酸钡、乙二醇、维生素C、乙二胺四乙酸二钠溶解于水中，并将其投入步骤二制备的纳米碳酸钙悬浮液中，搅拌均匀。所述聚羧酸减水剂，由丙烯酸和异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG，分子量3000)为单体通过自由基共聚反应得到，固含量45％，pH为10.0。所述硝酸钡、乙二醇、乙二胺四亚甲基膦酸，其质量比为(1～5)：(1～3)：1。所述维生素C、乙二胺四乙酸二钠，其质量比为1:1～3:1。本专利技术的优点在于：本专利技术提供的一种混凝土防腐阻锈剂，用其配制的混凝土具有良好的抗硫酸盐侵蚀和阻锈效果，且能够实现低水胶比下混凝土和易性好，施工操作方便。本专利技术能够提高混凝土早期强度，而不影响混凝土后期强度的发展；可以改善混凝土孔隙结构，提高混凝土抵抗有害离子渗透的性能；具有显著的阻锈和抗硫酸盐腐蚀性能，提升混凝土的耐久性能。【具体实施方式】实施例1：将104.7g四水硝酸钙溶于100ml水中制得硝酸钙溶液，将47.0g碳酸钠溶于250ml水中制得碳酸钠溶液；将22.2g聚羧酸减水剂，10.5g乙二胺四亚甲基膦酸溶于231ml水中并置于烧瓶中，之后同时向烧瓶中匀速滴加硝酸钙溶液和碳酸钠溶液，反应在20℃下进行，整个滴加过程为1.5h，制得纳米碳酸钙悬浮液。将22.9g硝酸钡、17.5g乙二醇、29.2g维生素C、15.3g乙二胺四乙酸二钠溶于150ml水中，并将该混合水溶液投入上述纳米碳酸钙悬浮液中，搅拌均匀。其中聚羧酸减水剂，由丙烯酸和异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG，分子量3000)为单体通过自由基共聚反应得到，固含量45％，pH为10.0。实施例2：将121.1g四水硝酸钙溶于100ml水中制得硝酸钙溶液，将49.4g碳酸钠溶于250ml水中制得碳酸钠溶液；将26.7g聚羧酸减水剂，9.0g乙二胺四亚甲基膦酸溶于217ml水中并置于烧瓶中，之后同时向烧瓶中匀速滴加硝酸钙溶液和碳酸钠溶液，反应在25℃下进行，整个滴加过程为2h，制得纳米碳酸钙悬浮液。将30.5g硝酸钡、11.5g乙二醇、25g维生素C、10g乙二胺四乙酸二钠溶于150ml水中，并将该混合水溶液投入上述纳米碳酸钙悬浮液中，搅拌均匀。其中聚羧酸减水剂，由丙烯酸和异戊烯醇聚氧乙烯醚(TPEG，分子量3000)为单体通过自由基共聚反应得到，固含量45％，pH为10.0。对上述实施例所得的防腐阻锈剂按《混凝土防腐阻锈剂》GB/T31296-2014进行性能测试，本专利技术防腐阻锈剂的掺量为10％，主要测试指标为氯离子渗透系数比、硫酸盐侵蚀系数比、腐蚀电量比。试验所用原材料：基准水泥；Ⅱ区中砂，细度模数2.6-2.9，含泥量小于1％；硫酸盐侵蚀系数比和氯离子渗透系数比试验采用公称粒径为5mm-20mm，二级配，满足连续级配要求的碎石；腐蚀电量比试验采用公称粒径为5mm-10mm的Ⅰ类碎石。试验过程中，受检混凝土和其对应的基准混凝土采用相同的水灰比和坍落度，水灰比为0.50。在进行硫酸盐侵蚀系数比和氯离子渗透系数比试验时，控制混凝土坍落度在80mm±10mm；在进行腐蚀电量比试验时，控制混凝土坍落度在50mm±10mm。基准混凝土和受检混凝土均通过调整用水量，控制混凝土达到规定坍落度，按照规定水灰比来计算水泥和混凝土防腐阻锈剂的用量。硫酸盐侵蚀系数比和氯离子渗透系数比试验：基准混凝土配合比C:S:G:W＝2:3.66:5.97:1，实施例1混凝土配合比C:S:G:W＝2:4.86:7.93:1，实施例2混凝土配合比C:S:G:W＝2:5.26:8.58:1；腐蚀电量比试验：基准混凝土配合比C:S:G:W＝2:3.79:4.64:1，实施例1混凝土配合比C:S:G:W＝2:5.08:6.21:1，实施例2混凝土配合比C:S:G:W＝2:5.51:6.73:1；试验结果如表1所示。表1：从上述表1可以看出，实施例1、2的防腐阻锈剂的性能指标均符合《混凝土防本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土防腐阻锈剂，其特征在于：包括如下原料及其质量比：

【技术特征摘要】
1.一种混凝土防腐阻锈剂，其特征在于：包括如下原料及其质量比：2.如权利要求1所述的一种混凝土防腐阻锈剂，其特征在于：所述聚羧酸减水剂，由丙烯酸和异戊烯醇聚氧乙烯醚为单体通过自由基共聚反应得到，固含量45％，pH为10.0。3.如权利要求1所述的一种混凝土防腐阻锈剂，其特征在于：所述硝酸钡、乙二醇、乙二胺四亚甲基膦酸，其质量比为(1～5)：(1～3)：1。4.如权利要求1所述的一种混凝土防腐阻锈剂，其特征在于：所述维生素C、乙二胺四乙酸二钠，其质量比为1:1～3:1。5.如权利要求1所述的一种混凝土防腐阻锈剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：分别制备硝酸钙水溶液和碳酸钠水溶液，其摩尔比为n[Ca(NO3)2]：n[Na2CO3]＝1:1～1.2:1；步骤二：纳米碳酸钙悬浮液的制备：将聚羧酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛军鹏，林亚杰，陈新秀，陈明建，周长喜，陈建科，
申请(专利权)人：福建省建筑科学研究院有限责任公司，厦门市政管廊投资管理有限公司，厦门市市政技术研究院有限公司，中铁市政厦门投资管理有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35