钢筋阻锈剂的防腐机理及相关规范.pdf

④ } 一 ， 2 0 0 0年 7月 第 2 9卷第 4期 色矿 No n f e r r o u s Mi n e s J u l y， 2 0 0 0 2 9 No 4 钢筋 阻锈 剂 的防腐 机理及 相关 规范 牵 伟 北京有色冶金设计研究总院， 北京 1 0 0 0 3 8 [ 关 键 词 ] 里 钽 ；堕 亿 [ 摘要】本文详细叙述了钢筋阻锈剂在国内外的使用情况以l及相关的标准、 规范。对沿海 地 区及高氯地 区矿 山建筑物的防腐保护有参考意义 。 丁 f } 2 j ， 7 J[ 中 图 分 类 号 二 [ 文 献 标 识 码 ] B c 文 章 编 号 ] o 0 2 。 8 2 0 0 。 。 - 0 。 0 2 ’ Ant i c o r r o s i o n me c ha ni s m a nd r e l e va nt c r i t e r i a o f r u s t i nhi bi t o r LIW e i B e i j i n g C e n t r e l E n g i n e e r i n gRe s e a r c h I n s t i t u t e r m 一 s Me t a l l u r g i c a l I n d u s t r i e s ， Be i j i n g 1 0 0 0 3 8 ， C h i n a Ke y wo r d s m s t i n ki b i t o r ； r e i n f o r c e d c o n c r e t e c o r r o s i o B Ab s t r a c t Thi s p a p e r[ n t r o d u c e d t h e a p p l i c a ti o n s k u a t i o n 。 f r u s t i n hi b i t o r a t t h e h o me a I 1 d a b r - o a d． a n d r e l e v an t c r i t e r i a ． I t i s a r e f e r e n c e t o t h e a n t i s e p t i c o f mi n e b u i l d i n g s i n t h e c o a s t a l a r e a s a n d h i g h c h i n e 0 t e a s 我国沿海地 区分布着众多的有色矿 山， 其建筑物及井 口、 井下钢筋混凝构筑物多 受海水 、 氧盐等的腐蚀影响。钢筋混凝土 中 的钢筋是结构的骨架与支承 ， 一旦钢筋锈蚀 膨胀 ， 混凝土将开裂 、 脱落。而处在氯盐 、 海 水环境下的钢筋会很快锈蚀缩径 ， 对结构物 的安全十分不利 ， 甚至造成严重的坍塌事故 1 钢筋 阻锈剂 的防腐机 理 根据研究 表明 ， 氯盐和氯离子来源于添 加 剂 、 防冻 盐及环 境 之 中 盐雾 、 海 水 、 含 c】 的地 下水 、 施 工用 水 等 ， 且加 人 混凝 土 内部 的 a， 较之 环境 中的 c l危害更 大、 更迅 速 。 目前 ， 国 内因加 巳 c l 过 量 而 引起结 构 严重腐蚀 、 破坏的实例很多， 如金仓矿矿井的 一 些钢筋混凝土完全浸泡在海水中， 有些部 位甚至 比海水中的 c l ～ 浓度还大， c 】的破坏 [ 收稿 日期] 2 0 0 0 5 1 2 【 作者简介 ] 李伟 1 9 5 9 一 ． 男 ， 高级工程师 作用已愈来愈为人们所认识。 关 于 a 的作用机理 ， 目前 有 多种 论点 ， 归 纳起来有 以下 几种 1 C l 一 有很 高的活性和较小的半径 ， 它 能很快穿透或破坏 钢筋表面的钝化膜 ， 形成 局部 阳极 区； 2 初始 产物 F e C I 溶解 性强 ， 在 远离 金 属表面生成 F e O H 这样一方面腐蚀产物 不能对金属表面有 复盖保 护作用， 另一方面 c I并不消耗 ， 而是 继续起破 坏作用 ； 3 C 1 一 达到的钢筋局部表面很快酸化 ， p H值降低加速钢筋的腐蚀 ； 4 0一自身 浓 度 的差异 及 所造 成 的 值 的差异 ． 使 钢 筋表 面 出现 更 多 的浓 差 腐蚀 电池 ； 5 a 的存在增加 了混凝土的导 电性 、 从而提高了腐蚀电池的效率 ； 6 c l ～的存 在 还 能 影 响 水 泥 的水 化 过 程， 使水泥 固化 不完全 ， 从 而影 响混 凝土质 一 维普资讯 有色矿山 2 0 0 0年 量 。 钢筋阻锈 剂的作用 机理在 于使钢筋表 面 形 成完整致 密 的钝 化膜 ， 钝 化 膜受 到局 部破 坏时 如 Cl、 等 浸蚀 钝 化膜 ， 阻锈 剂 可使钝化膜及时、 自动修复 ， 从而有效地阻止 有 害离 子对 钢筋 的侵蚀 。即使是在钢筋 表面 已经形成腐蚀微电池 的情况下 ， 阻锈剂也能 降低阴阳极效率 ， 提高极间阻抗 ， 使腐蚀速度 大幅度降低 。 2有 关的 规 定 与 规 范 国外研 究人 员 和工程 技术人 员对 c l 一的 危害性 均 给予 高 度 重 视 ， 对 于 cl的极 限含 量做 了一 系列研 究 和规定 。一些 国家 制定 了 严格控氯盐含量 的规定和规范见表 1 。 表 1盐 含■ 的 规定 和规 范 中国石油天然气总公司 盐渍土地区建 筑规定 中规定 ， “ 建造在盐渍土上的地基基 础 ， 应依据盐腐蚀性等级采取相应的防护措 施 ， 防止 基础材 料和其他 地下设施 的腐蚀” 。 在第 四章中规定 施 工中混凝土或砂浆 用水及砂 的含盐量控制指标 ， 应符合表 2 、 表 3的规定 。 表 2 施工用水含盐量的控制指标与规定 表 3 砂中含盐 ■的控制指标与规定 种类 古t／ m dL 规 定 盐 ≤0 ． 0 4 Na a 计 0 0 4 ～0 1 0 1 ～ 0 3 0 3 氯盐 S O , 一 0． 2 可直接使用 一 般工程直接使用 重要 工程加钢筋阻锈剂 加钢筋阻锈剂 不宜采用 可直接使用 一 般工程可用 不宜采用 3 钢筋阻锈剂的使用 在 国外 钢筋 混凝 土 中添 加阻 锈 剂 ， 已成 为一种通用的防护措施。前苏联 曾就使用钢 筋阻锈剂的技术经济效益进行 了分析 ， 认为 采用钢筋阻锈剂有其特殊 的技术经济效果 ， 它主要体 现于提高 钢筋 混凝土结 构 的 耐 久 下 转第 3 5页 维普资讯 第 4期 伍绍辉 中深孔凿岩设 备在 我国有色矿 山的应用 3 5 省大量能 耗 ； 风 动 中深孔 凿岩 机 采用 的是压 缩 空气为 动力 ， 能耗大 、 效 率低 。 设备 性 能 可 以改 变采 矿 方 法 的一 些 参 数 ， 以提高采矿强度 、 降低成本。比如铜矿峪 铜 矿 的底部结 构 布置 ， 采用 中深孔拉底 ， 最小 角度为 一4 2 。 向下倾 斜 ， 因此 就适宜栗 用凿 岩 台 车打 下 向孔 ， 如采 用普通 的 YGZ一9 0机 打上向孔 ， 则使底部结构复杂得多 ， 工程量也 太 。 迄今为止 ， 国外 中深孔凿岩台车在找 国 应用尚不多 ， 但应用前景较为广阔。从表 1 、 2 、 3可以看出， S [mb a H1 3 5 4 配 C o p 1 8 3 8凿 岩机 的凿岩效率一般是 Y G Z一 9 0机 的 3 倍 以上 ， 深度也是 2 ～3 倍 。并且 ， 可以单人操 作 ， 节省 了劳动力 ， 从而降低了采矿成本。但 是 ， 由于凿岩台车要求 的作业断面较大 ． 普通 Y G Z 一9 0凿岩机的巷道断面尺寸为 2 ． 5 m 2 ． 5 m， 而台车的断面要求为 3 3 m3 ． 3 m～ 3 ． 6 m3 ． 6 m或更大 ； 此外 ， 进 口设备价格较 高， 因而规模小 的矿 山一般不宜采用 。适宜 用于 大型无 轨设 备开 采 的矿 山 ． 如冬 瓜 L Ⅱ铜 矿 、 新疆 阿舍 勒铜 矿 和 铜矿 峪 的深 部 开采 等 矿 山。 3 ． 3中深孔凿岩 设备在我 国应用 的建议 由于 中深孔 凿岩设备 在找国 太 中型 金属 矿 山的应 用 有着 明显 的优 势 和 良好 的前 景 、 国 内实力 较强 的研究 单位纷 纷着手研 制新 型 电动液压 中深孔 凿 岩 台 车 ， 并取 得 了较 好 的 效果 ， 但 总体 说来 ， 还 在初 级 阶段 ， 没 有 普 遍 推广 ， 结 合 目前实 际情况 ， 应加 强 中深孔 凿 岩 设 备 的研制 和推广 。 1 研制 国产 电动 液 压 中深 孔 凿岩 台 车 是方向， 能在不远的将来取得实效， 结合我匡 在发展类似项 目的经验 ， 最好是走合 资这条 路 ， 应克服以前在这方面走的弯路。 2 在 国产 电动 液压 中深 孔 凿岩 台车 取 得实 效 以前 ， 综 合考虑 各种情况 ， 应选 择 引进 电动液压 中深孔凿岩 台车， 或者选用 国产气 动 中深孔凿 岩机 。 4 结 束 语 随着对提高采矿效率、 降低生产成本 的 不 断追 求 ， 先进 可 靠 的 中深孔 凿岩 台车在 我 国的应用具有 较为广 阔 的前景 。而许 多矿 山 期 待着有更 多质 量可 靠 、 价格 适 宜 的 国产设 备 ， 应加强 国内中深孔凿岩设备的研制。 上接第 5 0页 性 ， 而施工单位及使用单位要增加一些开支。 因此 ， 评价这一先进防腐方法时 ， 应综合考虑 其社会效益 ， 即从改善混凝土性能和扩大混 凝土的可使用范 围等方面全面评价。不论在 哪种情况下 ， 加阻锈剂后 ， 均能取得降低劳动 消耗 ， 提高混凝土强度等经济效果 。 日本在 混凝 土用 防锈 剂 的 历 史 ， 从海 砂 使用时就开始了， 大岛久次等认为 ， 加入微量 亚硝酸盐、 铬酸盐等 ， 对钢筋防锈有效 ， 并取 得专利权。 1 9 7 3 年在岸谷孝一博士指导下， 在冲绳 右川火力发 电站建设 中正式 使用钢筋阻锈 剂。1 9 8 2年正式制定 了 钢筋混凝土用防锈 剂 的 J I S A 6 2 0 5 标准。从使用阻锈剂的年用 量统计 ， 在 8年的时间内 ， 用量从原来的 5万 增加到 1 6 0 万 m ， 增加了 3 0 0多倍 ， 这从 一 个方面证 明了使用阻锈剂 的经济效益和长 期有效性 。 阻锈剂在我国也有十余年的使用经验。 早在 8 0年代初 ， 山东三山岛金矿就在其土建 工程 中采 用 了钢筋 阻锈 剂 ， 经 十多年 的考验 、 至今建筑物内钢筋保持完好状态。吉林石化 一 铁路桥受氯盐腐蚀， 水泥剥落 ， 钢筋外露 ， 个别钢筋缩径严重 。经使用钢筋阻锈剂水泥 砂浆修补 ， 效果很好 。今年初 ， 山东金仓金矿 井 口混凝土施工中也大量采用 了钢筋 阻锈 剂 。由此可见 ， 钢筋阻锈剂在 国内已越来越 被有 关人士所认识 。 维普资讯