[发明专利]一种有机钢筋阻锈混凝土表层密封材料、制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种有机钢筋阻锈混凝土表层密封材料、制备方法及应用。所述混凝土表层密封材料由致密组分、催化组分、渗透组分、稳定组分与溶剂组分混合而成。本发明采用无机纳米粒子制备技术实现混凝土表层孔隙的高效密封，有效抑制既有钢筋混凝土中小分子结构有机阻锈剂的挥发与耗散。此外，该技术具有不需要混凝土底漆处理、施工便捷与混凝土建筑物同寿命技术优势。即本发明所述混凝土表层密封材料可有效保障高温、低湿度、高氯盐浓度下钢筋阻锈剂的长效性，且本发明所述混凝土表层密封材料对混凝土表层抗渗性有改善作用。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种有机钢筋阻锈混凝土表层密封材料、制备方法及应用。

背景技术

作为最广泛使用的建筑材料，钢筋混凝土广泛应用于基础设施建设的多个领域。由于混凝土作为一个多孔非均质的脆性材料，海洋与盐湖等严酷环境中氯离子将易于进入混凝土内部并达到钢筋表面产生锈蚀，最终导致混凝土结构锈胀破坏。作为美国混凝土协会(ACI)认可的四种有效抑制混凝土中钢筋锈蚀的技术之一，钢筋阻锈剂已得到全球工业界与学术界的广泛认可，已在国内外得到了广泛的应用。

近几十年以来，混凝土阻锈剂技术已由此前的无机亚硝酸盐类发展成为以吸附为主要作用机理的有机胺、醇胺及其盐类。这类有机阻锈剂克服了亚硝酸盐对环境的污染及加速钢筋点蚀的风险，已在迪拜塔、五角大楼等大型工程中得以应用。我国在有机阻锈剂的理论研究和制备方面已取得了较大进步，阻锈效率可达95％以上，并在崇启大桥、台山核电等重点工程中得到了大范围的成功应用。

尽管如此，深入研究结果表明：在西北盐湖地区中高温、低湿度、高氯盐浓度作用下，有机小分子醇胺挥发性高、耗散大，因此阻锈剂的作用效率降低以及临界氯离子阈值提升不明显，导致有机阻锈剂在混凝土中的长效性问题逐渐凸显。

针对上述技术难题，现有有机阻锈剂专利申请201610525913，201510746502与201510746012针对新建钢筋混凝土结构开发了内掺型钢筋阻锈剂，提出在含阻锈剂的氨基分子结构中引入多羟基结构，强的化学吸附不仅能够有效取代钢筋表面吸附的氯离子，同时能增强阻锈剂分子在钢筋表面形成吸附膜的稳定性，因此能够增强阻锈剂分子在钢筋表面的吸附能力与长期稳定性。此外，针对既有混凝土结构，专利申请201310680210与201010140907均提出了采用分子量小，饱和蒸气压低的有机小分子结构，将其涂覆于既有混凝土结构表面，阻锈剂分子通过自身的渗透和扩散，主动迁移到钢筋表面形成吸附膜层，抑制腐蚀性介质对钢筋基体的侵蚀。专利申请201610521762，201610338741与201210424795则提出设计带正电荷的阳离子阻锈剂，通过外加电场驱动有机阻锈分子进入混凝土内部达到钢筋表面抑制或减缓钢筋锈蚀速率。

尽管如此，上述专利申请中内掺型阻锈剂，均是近两年针对新建钢筋混凝土建筑物形成的长效阻锈新技术，对于前三至五年内已使用有机阻锈剂的钢筋混凝土设施如何有效保障阻锈剂的长期阻锈效率却未提及.

上述专利申请中自迁移型钢筋阻锈剂，虽然可以通过定期涂覆于钢筋混凝土表面保证钢筋表面临界阻锈剂分子浓度，但阻锈效率取决于混凝土渗透性，渗透深度有限且成本较高。电迁移型钢筋阻锈剂，虽然可以有效加速阻锈剂在混凝土中的传输，增大迁移型阻锈剂的作用深度，然而对于实际工程中大量使用的预应力混凝土结构却存在氢脆破坏的风险，且处理工艺繁杂，成本高昂。

综上所述，上述文献均报道了针对钢筋混凝土结构的内掺型与迁移型阻锈剂、制备方法与应用技术。尽管如此，已有文献都回避了既有钢筋混凝土建筑物所需要解决的钢筋长效阻锈技术经济性问题。