本发明专利技术公开一种协同后处理式防腐型钢筋混凝土的制备方法，属于钢筋混凝土防腐领域，相较于传统的前处理方法，本发明专利技术采用协同后处理的方式，对已经养护完成的钢筋混凝土进行防腐处理，通过流动水助力传输的方式，先令阻锈剂迁移传输至钢筋表面，然后在外层混凝中传输部分纳米材料，协同发挥成膜‑阻氯的高效防腐效果，本发明专利技术制备的协同后处理式防腐型钢筋混凝土具有不影响混凝土自身性能、阻锈剂传输效果好、纳米材料用量少等优势，还能有效提升防腐效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢筋混凝土防腐领域，具体的涉及一种协同后处理式防腐型钢筋混凝土的制备方法。
技术介绍
1、钢筋混凝土结构广泛应用于土木、水利、交通工程中，其具有强度高、经济性好、经济性等特点。然而在钢筋混凝土结构的长期服役过程中，常常面临氯盐污染问题，氯离子通过混凝土内孔隙传输到钢筋表面，当超过一定浓度值时，将引发钢筋开始锈蚀，严重时甚至危害结构安全。
2、目前常见的防腐措施包括添加钢筋阻锈剂，混凝土涂层以及阴极保护等，其中，添加阻锈剂属于简单直接的腐蚀控制手段，受到了广泛应用。然而，目前的阻锈剂应用过程中还存在一些显著问题。首先，目前的阻锈剂通常是在混凝土拌和阶段加入到混凝土中，阻锈剂的加入往往会影响到混凝土拌合的和易性，且阻锈剂往往会在水泥水化过程中参与到水化进程中，并造成负面影响。其次，传统方法下掺入混凝土中阻锈剂，由于参与进水泥水化过程中大量离子态的溶解水泥熟料接触，致使部分阻锈剂与水泥水化产物出现一定程度的结合，提高了其迁移难度。事实上，阻锈剂在混凝土中迁移效率不高的问题，一直是制约其发展的重要因素。近年来，出现一些阻锈剂预处理手段，可以将阻锈剂或转化膜提前通过预处理方式成型于钢筋/金属表面，但在拌和钢筋混凝土过程中，预处理膜容易遭受混凝土砂石的物理磨耗破损。从阻锈剂的应用过程来看，上述阻锈剂的使用方法可以归类为前处理式。并且，阻锈剂对钢筋的腐蚀防护机理主要是通过吸附或钝化的方式对钢筋进行腐蚀防护，但是其防腐过程只是出现在钢筋表面，对于发生在混凝土中氯离子侵蚀、传输过程往往缺乏抑制作用。
>技术实现思路1、本专利技术的目的为：鉴于传统阻锈剂应用过程中常常面临的兼容性不佳、迁移困难以及性能单一的问题，提出一种协同后处理式防腐型钢筋混凝土的制备方法，待混凝土养护完成后，采用流动水助力传输的模式，令阻锈剂通过迁移传输的方式进入混凝土中并到达钢筋表面，发挥防腐作用。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种协同后处理式防腐型钢筋混凝土的制备方法，包括以下步骤：
3、（1）待处理钢筋混凝土块的制备：
4、混凝土水灰比为0.5，水泥：砂：石子的质量比为1:3:2，混凝土块尺寸为10×10×10cm。所选钢筋材质为q235钢，钢筋尺寸为直径1cm、长度15cm。混凝土拌和过程中，添加溶液质量0.1%的聚羧酸减水剂。
5、（2）后处理过程：
6、a）阻锈剂后处理
7、将钢筋混凝土块放置于预先配制的阻锈剂溶液中，然后采用磁力搅拌装置控制，使溶液转动，整个过程中，装阻锈剂的容器顶部密封。其中，磁力搅拌的模式设置为循环式搅拌，一个循环结束后自动重复下一个循环，总的循环搅拌时间持续14天。一个循环式搅拌的过程为：顺时针搅拌3~8min，停顿2min，逆时针搅拌3~8min。搅拌速度为300rpm/min。搅拌过程中，将容器进行密封，且控制浸泡溶液的温度为45~55℃。
8、b）纳米溶液后处理
9、将经过步骤a）处理过后的钢筋混凝土试块放置于预先配制的纳米材料溶液中，然后采用磁力搅拌装置控制，使溶液转动。其中，磁力搅拌的模式设置为循环式搅拌，共进行4~6次循环。一个循环式搅拌的过程为：顺时针搅拌4~8小时，停顿8小时，逆时针搅拌4~8小时。搅拌速度为500rpm/min。搅拌过程中，将容器进行密封，且控制浸泡溶液的温度为60~70℃。然后取出钢筋混凝土块，自来水冲洗并晾干后，得到协同后处理式防腐型钢筋混凝土。
10、进一步地，步骤（1）中钢筋混凝土浇筑完成后，在 25℃环境中静置 1d 后脱模,然后置于25℃温度、95%湿度环境中养护28d后取出。
11、进一步地，步骤（2）中的阻锈剂溶液中，阻锈剂为三乙烯四胺或1,6-己二胺或吡哆醇，阻锈剂占溶液的质量分数为：0.1%~0.5%。
12、进一步地，步骤（2）中的纳米材料溶液中，纳米材料为碳纳米管或者纳米二氧化硅，碳纳米管在溶液中的质量分数为：0.1%~0.3%，分散剂为十二烷基苯磺酸钠、掺量为碳纳米管掺量的10%；纳米二氧化硅在溶液中的质量分数为：0.5~1.5%，分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、掺量为纳米二氧化硅的30%。
13、进一步地，步骤（2）中，溶液配制完成后，采用超声对纳米材料溶液进行分散，再开始溶液后处理过程。超声时间为15min，超声频率为20khz。
14、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
15、1、在传统方法中，阻锈剂通常是在混凝土拌和阶段加入混凝土中，这样容易对混凝土材料自身性能造成负面影响，且迁移传输效率低下。为了有效避免前处理式带来的迁移困难问题、兼容性问题以及磨耗破损问题，本专利技术专利技术了后处理式防腐阻锈方法。当阻锈剂通过流动水传输进入时，混凝土内部已基本养护完成，水泥水化活性状态大幅降低，有效避免传统前处理法出现的负面影响；
16、2、本专利技术中提出的流动水助传输机制，有效助力阻锈剂分子在混凝土孔道中的传输，且不对混凝土及钢筋的自身性能产生影响，是一种高效、经济、环保的阻锈剂迁移手段；
17、3、纳米材料价格高昂，而目前的纳米改性水泥基材料的研究中，使用纳米材料时通常是在拌和阶段将纳米材料掺入到水泥基材料中，这一方面会导致纳米材料掺量过高，经济成本大；另一方面，在拌和阶段添加纳米材料，常常会大幅影响水泥基材料的工作性能。本专利技术采用流动水助传输的方式，待混凝土养护完成后，再在外层混凝土中迁移一定量的纳米材料，一方面大幅减少了纳米材料用量，另一方面有效抑制了氯离子的渗透；
18、4、本专利技术在应用阻锈剂的基础上，通过流动水、升温的后处理方式引入纳米材料，令外层混凝土密实性提升，发挥成膜-阻氯的协同后处理防腐作用。
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【技术保护点】
1.一种协同后处理式防腐型钢筋混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种协同后处理式防腐型钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（1）中钢筋材质为Q235钢，钢筋尺寸为直径1cm、长度15cm。
3.根据权利要求1所述的一种协同后处理式防腐型钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（1）中钢筋混凝土浇筑完成后，在 25℃环境中静置 1d 后脱模，然后置于25℃温度、95%湿度环境中养护28d后取出。
4.根据权利要求1所述的一种协同后处理式防腐型钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（2）中的阻锈剂溶液中，阻锈剂为三乙烯四胺或1,6-己二胺或吡哆醇，阻锈剂占溶液的质量分数为：0.1%~0.5%。
5.根据权利要求1所述的一种协同后处理式防腐型钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（2）中的纳米材料溶液中，纳米材料为碳纳米管或者纳米二氧化硅；碳纳米管在溶液中的质量分数为：0.1%~0.3%，分散剂为十二烷基苯磺酸钠、掺量为碳纳米管掺量的10%；纳米二氧化硅在溶液中的质量分数为：0.5~1.5%，分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、掺量为纳米二氧化硅的30%。
6.根据权利要求1所述的一种协同后处理式防腐型钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，溶液配制完成后，采用超声对纳米材料溶液进行分散，再开始溶液后处理过程，超声时间为15min，超声频率为20kHz。
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【技术特征摘要】
1.一种协同后处理式防腐型钢筋混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种协同后处理式防腐型钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（1）中钢筋材质为q235钢，钢筋尺寸为直径1cm、长度15cm。
3.根据权利要求1所述的一种协同后处理式防腐型钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（1）中钢筋混凝土浇筑完成后，在 25℃环境中静置 1d 后脱模，然后置于25℃温度、95%湿度环境中养护28d后取出。
4.根据权利要求1所述的一种协同后处理式防腐型钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：步骤（2）中的阻锈剂溶液中，阻锈剂为三乙烯四胺或1,6-己二胺或吡哆醇，阻锈剂占溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘欣昕，张栋，杨恒，程刚，郭牧林，张阿峰，马治安，范涛，程星燎，徐宁，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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