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低温酸化缓蚀剂 |
混凝土系统缓蚀剂的使用探索
对于处于恶劣环境，已知未来会发生氯化物污染腐蚀的钢筋混凝土结构，缓蚀剂被用来作为一种预防措施。缓蚀剂分别作为掺合料或常规混凝土修复产品在市面销售。关于缓蚀剂作为钢筋混凝土外加剂的应用存在各种问题。这些问题有些涉及到缓蚀剂长期使用经验，当某些缓蚀剂用量不合适的时候，反而会加速钢筋混凝土中的钢筋腐蚀；还有其他问题包括缓蚀剂从混凝土中渗出或蒸发等。总体来说，当缓蚀剂用量合适时，它有可能延缓腐蚀的发生；然而，对于已经发生的腐蚀，迄今为止没有证据表明市售的缓蚀剂能够降低其腐蚀速率。
许多化合物曾被或仍被用作钢筋混凝土的缓蚀剂，如亚硝酸钠、苯甲酸钠、重铬酸钾、氯化亚锡、硅酸钠、氨水、磷酸钠等无机缓蚀剂以及季铵盐、甘油磷酸酯钠盐、羟基磷酸盐、乙基马来酰胺、二甲基乙醇胺、黄原胺、氨基甲酸铵、肼、乙二胺、二环己胺等有机缓蚀剂。但有些缓蚀剂如重铬酸钾会使混凝土的压缩强度下降较多（20%~40%），而氯化亚锡则作用时间较短，常用的缓蚀剂亚硝酸钠和亚硝酸钙虽然对混凝土的强度影响不大并且有较好的缓蚀效果，但它们属于氧化型缓蚀剂，只有在较多的用量时才有缓蚀效果，否则会引起严重的局部腐蚀。并且亚硝酸盐具有毒性，在某些国家已禁止使用。因此，开发能够减少和替代亚硝酸盐的高效钢筋混凝土用有机缓蚀剂己成为迫切的工程需要。
赵冰等用极化曲线、电化学噪声（EN）和电化学阻抗谱（EIS）等方法，检测和评价月桂酰肌氨酸钠等三种缓蚀剂对钢筋在含NaCl的模拟混凝土孔溶液中电化学腐蚀行为的影响及其阻锈作用。结果表明，其缓蚀作用主要是通过在钢筋表面的竞争吸附和沉积而提高钢筋耐腐蚀性。Jamil等采用电化学阻抗法，研究评价了乙醇胺在防止氯离子和二氧化碳对钢筋混凝土腐蚀的效果。研究发现，乙醇胺可以通过混凝土的表面毛细孔或者缝隙到达钢筋的表面，并吸附在钢筋的表面并行成有机保护膜，保护膜的稳定性既和缓蚀剂本身性质有关，又同缓蚀剂分子和金属原子间的吸附自由能有关。Charles对由胺和脂肪酸酯组成的多功能有机缓蚀剂缓蚀剂对不同配比的混凝土中的钢筋材料的缓蚀性能以及机理进行了研究。林薇薇[27]等合成了硫脲-二乙烯三胺缩聚物，用动电位极化曲线及电化学阻抗谱研究其在混凝土孔隙模拟液及混凝土中对钢筋腐蚀的抑制作用。结果表明，这是一种混合型缓蚀剂，对钢筋的点蚀也有较好的抑制作用。美国Shell Development研制生产了亚硝酸二环己胺，接着又推出亚硝酸二异丙胺产品，用于军事工业，取得很好的防锈效果。Pedro Montes考察了各种高分子聚合物对铁的缓蚀作用效果，果胶、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚乙二醇(PEG)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸钠等高分子聚合物对碳钢都有明显的缓蚀效果，其共同点是对生态环境不会造成不良影响。国外有文献报道，从松香中提取的松香胺衍生物、咪唑及其衍生物作为稳定的碳钢用低毒型缓蚀剂代替剧毒的亚硝酸盐，从奶油中提取的吲哚铬酸等对铁也有较好的缓蚀效果。Page等研究了亚硝酸钙对钢筋混凝土中钢筋的缓蚀作用。Ormellese等研究了胺类及烷基胺类对混凝土中碳钢的缓蚀作用。
Kuziak等利用电化学阻抗谱研究了亚硝酸钙对混凝土中不锈钢的缓蚀作用。Triki等研究了亚硝酸钙与链状烷基胺的复配，对钢在混凝土中的长期缓蚀作用，结果表明，其复配效果良好。
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