混凝土阻锈剂主要品种及性能

 钢筋混凝土结构物中，由于混凝土本身呈强碱性（pH>12),同时钢筋一般也要经过“钝化”处理，在钢筋表面形成几百纳米厚度的Fe2O3保护膜，称为钝化膜，钢筋在混凝土严密的包裹之下是不容易发生锈蚀的。当混凝土中的氯离子超过一定数量时，氢离子进入混凝土中并到达钢筋表面，当它吸附于局部钝化膜处时，可使该处的值迅速降低，导致纯化膜迅速破坏，从而出现钢筋锈蚀。

混凝土阻锈剂的阻止锈蚀作用机理是：混凝土阻锈剂极易使在混凝土介质中溶解的氧化亚铁氧化，在钢筋表面生成三氧化二铁（Fe2O3)水化物保护膜，逐渐使钢筋没有新表面暴露，在有足够浓度的混凝土阻锈剂的作用下，钢筋的锈蚀过程就会停止，从而达到阻止钢筋锈蚀的目的。

一、混凝土阻锈剂的种类

钢筋阻锈剂是通过抑制混凝土与钢筋界面孔溶液中发生的阳极或阴极电化腐蚀反应来直接保护钢筋。因此，根据对电极过程的抑制过程可将钢筋阻锈剂分为阳极型阻锈剂、阴极阻锈剂和复合型阻锈剂。

1.按使用方式不同分类

 掺入型阻锈剂（DCI)掺入型阻锈剂是研究开发较早、技术比较成熟的钢筋阻锈剂种类，即将阻锈剂直接掺加到混凝土中，主要用于新建工程，也可用于修复工程。此类锈剂在美国、日本和前苏联应用较早、较为广泛。常用的是无机阻锈剂、有机阻锈剂和混合阻锈剂。

    渗透型阻锈剂（MCI)渗透型阻锈剂是近些年国外发展起来的新型阻锈剂，即将阻锈剂涂抹到混凝土表面，利用阻锈剂较强的渗透力，使其渗透到混凝土内部并到达钢筋的周围，主要用于老工程的修复。该类阻锈剂的主要成分是有机物（如脂肪酸、胺、醇、酯等）,它们具有易挥发、易渗透特点，能渗透到混凝土的内部，这些物质可通过“吸附”、“成膜”等原理保护钢筋，有些品种还具有使混凝土增加密实度的功能。

2.按作用原理不同分类

(1)阳极型钢筋阻锈剂 阳极型钢筋阻锈剂作用于“阳极区”，通过阻止和减缓电极的

阳极过程达到抑制钢筋锈蚀的目的。典型的阳极型阻锈剂包括亚硝酸钠、铭酸盐、棚酸盐等具有氧化性的化合物。阳极型阻锈剂又被称为“危险型”阻锈剂，用量不足反而会加剧腐蚀，通常需要和其他的阻锈剂复合使用。

①亚硝酸钠。早期常用亚硝酸钠来做钢筋阻锈剂的主要成分。此类阻锈剂的缺点是在氯离子浓度大到一定程度时会产生局部腐蚀和加速腐蚀，被称作“危险性”阻锈剂。另外该类阻锈剂还具有致癌、引起碱集料反应、影响坝落度等缺点，因此现已很少作为阻锈剂使用。

②亚硝酸钙。亚硝酸钙为白色结晶体，在混凝土中还具有早强作用，可防止碱集料反应的发生，逐步取代亚硝酸钠，成为新一代阻锈剂，但需要的掺量较大。

③硝酸钙。硝酸钙可以作为混凝土的早强剂及阻锈剂使用，掺量一般为水泥用量的2%~4%,具体数值应根据用途而定。

④重铭酸盐。重铭酸盐是一种强氧化剂，是有毒重金属的污染源，其作用与亚硝酸钠相同，掺量一般为水泥用量的2%~4%。

另外，棚酸、苯甲酸钠等也有较好阻锈作用，可根据实际工程进行选用。

(2)阴极型钢筋阻锈剂 阴极型钢筋阻锈剂是在阴极部位生成一种难溶的膜，从而起到保护钢筋的作用。碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐、聚磷酸盐等均属于阴极型筋阻锈剂。这类阻锈剂要比阳极型钢筋阻锈剂的防锈能力差，使用时通常用量较大。

①表面活性剂类物质。主要包括高级脂肪酸盐、磷酸酯等。这些阻锈剂的阻止锈蚀效果不如阳极型钢筋阻锈剂，成本比较高，但安全性好。

②无机盐类。碳酸钠、磷酸氢钠、硅酸盐等都有一定的阻锈作用，但掺量较大。

(3)复合型钢筋阻锈剂有些物质能提高阳极与阴极之间的电阻，从而阻止锈蚀的电化学过程。但使用较多的复合型多种阻锈成分的复合型钢筋阻锈剂，其综合效果大大优于单组分的阻锈剂。实际上目前使用的多为复合型钢筋阻锈剂，使钢筋阻锈剂具有早强、减水、防冻、阻锈等功能。

3.按化学成分不同分类

    无机型钢筋阻锈剂无机型钢筋阻锈剂其成分主要由无机化学物质组成，如铭酸盐、磷酸盐、亚硝酸盐等。无机阻锈剂的研究起步较早，早期的产品有亚硝酸钠，铭酸盐和苯甲酸钠等。但这些阻锈剂对混凝土的凝结时间，早期强度和后期强度等都有不同程度的负面影响，后期的亚硝酸钙有致癌性

    有机型钢筋阻锈剂有机型钢筋阻锈剂其成分主要由有机化学物质组成。研究发现，在相同阻止锈蚀效果前提下，与无机型钢筋阻锈剂相比，有机钢筋阻锈剂的自然电位普遍偏高，而极化曲线普遍偏低。醇、胺阻锈剂是良好的有机型钢筋阻锈剂，其阻锈机理是：在钢筋表面形成一层保护膜，在保护膜的外层吸附Ca(OH)2。掺量在胶凝材料总量的1.5%时就能有效保护钢筋。

    混合型钢筋阻锈剂混合型钢筋阻锈剂是根据钢筋混凝土防止锈蚀等综合要求，将无机型钢筋阻锈剂和有机型钢筋阻锈剂按一定比例混合在一起，从而组成既满足钢筋防锈蚀，又满足其他功能的一种外加剂。