有机钢筋阻锈剂的研制及其阻锈机理研究

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在混凝土中添加阻锈剂来抑制钢筋锈蚀是提高钢筋混凝土结构耐久性的有效方法之一,随着无机阻锈剂缺点的暴露,新型有机阻锈剂的研究得到越来越多的重视。根据阻锈剂的性能要求,用二乙烯三胺和硬脂酸为原料合成了含有-NH2和-C=N-双键等官能团的新型有机钢筋阻锈剂,并通过正交试验优化了合成工艺参数。通过静态失重法研究对比了不同合成条件下所得阻锈剂的性能,得出真空法合成阻锈剂的较合适的条件为:硬脂酸与二乙烯三胺的比为1:1.3、环化时间为4h、环化温度为230℃。用静态失重法研究了阻锈剂浓度、使用温度、pH值、氯离子浓度和浸泡时间对阻锈剂阻锈性能的影响,发现阻锈性能在一定范围内随着浓度和温度的升高而升高;在强酸和强碱的条件下阻锈性能较好;随着氯离子浓度升高阻锈效率提高;并且阻锈性能的发挥需要一定的时间。研究了阻锈剂的加入对水泥凝结时间、水泥胶砂流动度和水泥胶砂强度的影响,发现阻锈剂加入后,三者变化均不大,都符合标准规定的变化范围。用扫描电子显微镜观察了腐蚀液中浸泡后的钢片表面,发现阻锈剂在钢片表面有保护膜形成。并根据阻锈剂分子结构特点分析,由于氮元素的孤对电子和铁元素中d轨道中的空轨道的存在,可以形成配位键,在钢筋表面形成螯合物保护膜,阻止氯离子与钢筋的接触,抑制了钢筋的锈蚀。
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