專利名稱:鋼筋防銹組合劑的制作方法
本發(fā)明涉及用于混凝土(包括鋼框架)鋼筋的水泥基防銹組合劑。特別是涉及延緩水硬化的水泥基防銹組合劑。
從減輕混凝土建筑和其它結(jié)構(gòu)重量的觀點(diǎn)以及節(jié)能觀點(diǎn)來看，日益增長(zhǎng)了對(duì)泡沫混凝土的興趣，并且發(fā)展了所謂的工廠預(yù)制，從而大量地使用起泡沫混凝土板。
作為泡沫混凝土的典型例子，可以舉出所謂的ALC，即熱壓輕型混凝土(autoclavecl light weight concrete)。這種材料是主要由雪硅鈣石形式的結(jié)晶硅酸鈣水合物組成的輕型混凝土(LC)，在高壓釜(A)內(nèi)，在高溫高壓下通過水熱養(yǎng)護(hù)發(fā)泡和硬化制品來形成輕型混凝土。作為一種堅(jiān)固的建筑材料，它具有巨大的商用價(jià)值。
按照泡沫結(jié)構(gòu)形成的方式，目前工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的ALC分為后發(fā)泡型和先發(fā)泡型。在每種情況中，當(dāng)澆灌水硬性水泥混合物砂漿時(shí)，通常要裝配具有適當(dāng)形狀的鋼筋以增強(qiáng)成形的混凝土制品。
對(duì)熱輕型混凝土ALC施加高溫、高壓、水熱養(yǎng)護(hù)條件，因而在鋼筋中引起極度的腐蝕和生銹。而且，當(dāng)混凝土本身被空氣中的二氧化碳中和并失去堿性時(shí)，在鋼筋中同樣地引起了生銹。因此，必須對(duì)鋼筋進(jìn)行抗銹處理。
作為鋼筋抗生銹所使用的防銹劑例子，可以列舉水泥作主要組分的防銹劑。水泥基防銹劑包括水泥含水分散體和根據(jù)需要加入的輔助添加劑。通常將鋼筋浸沒在含有這種含水分散體的防銹劑浴液中，用水泥之類防銹劑組分覆蓋鋼筋表面來完成防銹處理。
實(shí)際上進(jìn)行這種防銹處理時(shí)，必須大量地制備水泥分散體，以便裝配鋼筋的成形構(gòu)件浸沒在這種水泥分散體中，并且要將如此制備的水泥分散體貯存在防銹劑罐中。鑒于水泥會(huì)水硬化，以上述方式應(yīng)用水泥分散體是非常不利的。特別是，如果防銹處理后剩下的水泥分散體存留不動(dòng)，將發(fā)生硬化以致水泥分散體失去加工性，造成水泥分散體大量損失。即令不發(fā)生硬化，由于水合反應(yīng)也將增加粘度，以致無法控制附著于鋼筋的水泥量。使用硬化延緩劑可以暫時(shí)解決這個(gè)問題，但是據(jù)我所知，鑒于已知的硬化延緩劑的硬化延緩作用并不能持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，仍然未解決這個(gè)問題。
如果能夠研制出一種水泥基防銹劑，通過控制該防銹劑，以致在通常的防銹處理?xiàng)l件下，水泥幾乎完全不發(fā)生水合反應(yīng)，而在高溫高壓水熱養(yǎng)護(hù)條件下進(jìn)行水合反應(yīng)，這對(duì)于本行技術(shù)來說將是一個(gè)巨大的貢獻(xiàn)。
本發(fā)明的首要目的是解決上述普通技術(shù)產(chǎn)生的問題。按照本發(fā)明，通過使用特殊的硬化延緩劑來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。
特別是，按照本發(fā)明，提供一種用于混凝土鋼筋的防銹組合劑，該防銹組合劑包括100份(按重量)波特蘭水泥、0.3-3份(按重量)羥基羧酸(hydroxycarboxylic acid)、0.3-3份(按重量)糖化物、2-10份(按重量)聚合物膠乳固體含量、0-5份(按重量)任選添加劑，以及30-45份(按重量)水。
在附圖中，唯一的插圖是表示防銹組合劑的杯溢法流動(dòng)值(Cup flow value)隨時(shí)間變化的曲線。
最佳實(shí)施例詳述本發(fā)明的水泥基防銹組合劑，有效地延緩了硬化，因此即令用這種組合劑所處理的鋼筋在處理后被干燥，發(fā)生了某種程度的硬化，而水合作用也是不充分的，但在高壓釜內(nèi)，在高溫高壓水熱養(yǎng)護(hù)條件下卻促進(jìn)水合作用形成Ca(OH)2，并顯示出防銹作用。而且，在防銹處理后，由于干燥導(dǎo)致某種程度的硬化，使得已成形的防銹劑層或膜緊緊地附著鋼筋。
而且，按照本發(fā)明一次制備的防銹劑分散體，在約2-10天內(nèi)基本上能夠延緩粘度的變化。此外，如果采用這樣一種方法，在1天內(nèi)使用約1/3已制備好的分散體，然后每天將新分散體加入剩余的分散體內(nèi)，則防銹劑浴液可以無限期地使用下去，并且不會(huì)因硬化造成任何損失。
單獨(dú)使用羥基羧基或糖化物一類的已知硬化延緩劑所達(dá)到的作用，完全不會(huì)獲得本發(fā)明防銹組合劑的這種極好的硬化延緩效果。從而在這兩種按照本發(fā)明的組分之間，發(fā)現(xiàn)了最佳協(xié)合作用。從下文給出的實(shí)例將會(huì)很容易理解上述協(xié)合作用。
防銹組合劑現(xiàn)在將詳細(xì)地?cái)⑹霰景l(fā)明的防銹組合劑。
按照本發(fā)明用于混凝土鋼筋的防銹組合劑是一種水泥基組合物，并包括以下將要詳細(xì)說明的成份。本發(fā)明中使用的“鋼筋”(Steel reinforcement)術(shù)語，表示混凝土內(nèi)部要使用的鋼之類黑色金屬材料制成的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，鋼筋也包括鋼框架。
波特蘭水泥本發(fā)明防銹組合劑的主要組分是波特蘭水泥。眾所周知波特蘭水泥被用作防銹劑，屬于“波特蘭水泥”類型的任何已知水泥都可以用于本發(fā)明。
通常可買到的標(biāo)準(zhǔn)波特蘭水泥，可以作為本發(fā)明中使用的波特蘭水泥，特別推薦具有50%(按重量)或更低的C3S含量和8%(按重量)或更低的C3A含量(C、S和A分別代表CaO、SiO2和Al2O3)的波特蘭水泥，例如中溫(medium heat)波特蘭水泥。
羥基羧酸和糖化物眾所周知這些組分可以用作硬化延緩劑。在本發(fā)明中，從已知的化合物中選擇適當(dāng)?shù)慕M分，按照本發(fā)明將它們配合使用以獲得最佳協(xié)合作用。
適合于本發(fā)明用的羥基羧酸實(shí)例是葡糖酸、檸檬酸和酒石酸，特別推薦葡糖酸。
任何單糖和二糖都可作為糖化物用于本發(fā)明，只要它能溶于本發(fā)明的含水組合劑。特別推薦山梨糖醇。
聚合物膠乳眾所周知水泥混合物砂漿中混有聚合物膠乳，在本發(fā)明中也是這樣，可以使用各種適合于水泥混合物砂漿的聚合物膠乳。
作為在本發(fā)明中所使用的聚合物膠乳，例如，可以使用苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)膠乳、丙烯腈-丁二烯共聚物(NBR)膠乳和醋酸乙烯酯聚合物膠乳。
選添加劑本發(fā)明防銹組合劑還可以包括分散劑、聚合物抗氧劑、防水劑和增稠劑。這些添加劑要求并不特別嚴(yán)格，但它們應(yīng)該適合于或可混于上述必需的組分。
防銹組合劑的水結(jié)構(gòu)最后一個(gè)組分是水，本發(fā)明的防銹劑組合劑是一種上述組分的含水分散體。
通過逐步或一次混合上述組分，可以制備本發(fā)明的防銹組合劑。相應(yīng)組分的混合比如上文所述。
現(xiàn)在將敘述本發(fā)明上述防銹組合劑的應(yīng)用。
防銹處理可以按照任何方法應(yīng)用本發(fā)明的防銹組合劑，對(duì)鋼筋進(jìn)行防銹處理，以便在鋼筋表面上形成一層防銹層。按照典型的實(shí)用方法，要將鋼筋浸沒在防銹組合劑浴液中，如果需要，干燥后再次浸沒在浴液中。
生產(chǎn)增強(qiáng)ALC眾所周知，通過在混凝土內(nèi)排列鋼筋來制備熱壓輕型混凝土(ALC)，對(duì)該鋼筋進(jìn)行了如上所述的防銹處理。在參考文獻(xiàn)中敘述了這種方法，例如“精細(xì)陶瓷工藝”(1983年第4卷第56-66頁)和“混凝土工程”(1980年第18卷第12期第1-10頁)，二者都是日文版。
現(xiàn)在參考以下實(shí)例(決不限制本發(fā)明)將詳細(xì)說明本發(fā)明。
實(shí)例1通過將波特蘭水泥均勻地分散在葡糖酸和山梨糖醇水溶液中、然后將苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)膠乳加入分散體來制備防銹組合劑，該組合劑包含以下組分波特蘭水泥 100分(按重量)葡糖酸 1份(按重量)山梨糖醇 1份(按重量)SBR膠乳 5份(按重量)(按固體)水 38份(按重量)考查這種組合劑的硬化延緩性。特別是，讓組合劑一直處于20℃，然后用化學(xué)攪拌器攪拌，測(cè)定組合劑杯溢法流動(dòng)值隨時(shí)間的變化。杯溢法流動(dòng)值是指，從園柱體無底杯流淌到不銹鋼平板上的砂漿塊直徑(當(dāng)提起并使杯離開不銹鋼平板時(shí))，該杯的內(nèi)容積為210毫升，被放置在不銹鋼平板上并充滿砂漿。
所得結(jié)果示于附圖的曲線1中。為了比較，使用僅有葡糖酸或山梨糖醇(數(shù)量與上述相同)的組合劑進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，所得結(jié)果(杯溢法流動(dòng)值隨時(shí)間的變化)分別示于附圖的曲線2和3中。
從附圖所示結(jié)果，很容易理解，按照本發(fā)明混合使用葡糖酸和山梨糖醇所得的最佳協(xié)合作用是很顯著的實(shí)例2將直徑為9毫米長(zhǎng)度為14厘米的拋光鋼條(已大大地縮短)，浸沒在實(shí)例1中制備的防銹組合劑中，以便在鋼條表面上產(chǎn)生(當(dāng)干燥時(shí))一層厚度約為0.8毫米的膜，并且膜被干燥。將鋼條放置在大小為40毫米×40毫米×160毫米的鋼模中心部分，并將Ca O/Si O2重量比為4/6和近似比重為0.8的發(fā)泡砂漿澆注在鋼模的其余部分，從而使它硬化。在高壓釜內(nèi)于180℃溫度將澆注物水熱養(yǎng)護(hù)10小時(shí)，以致形成試件。按照J(rèn)ISZ-2371鹽霧試驗(yàn)法，向這樣制備的試件噴射1000小時(shí)的含鹽溶液。檢查去掉覆蓋的泡沫混凝土部分后的鋼條表面和施加的防銹劑。結(jié)果發(fā)現(xiàn)一點(diǎn)也沒有引起生銹。
權(quán)利要求
1.一種用于混凝土鋼筋的防銹組合劑，其特征在于，它包括100份(按重量)波特蘭水泥、0.3-3份(按重量)羥基羧酸、0.3-3份(按重量)糖化物、2-10份(按重量)聚合物膠乳固體含量、0-5份(按重量)任選添加劑和30-45份(按重量)水。
2.按照權(quán)利要求
1的防銹組合劑，其特征在于，羥基羧酸是葡糖酸，糖化物是山梨糖醇。
3.按照權(quán)利要求
1的防銹組合劑，其特征在于，波特蘭水泥具有50%(按重量)或更少的C3S含量和8%(按重量)或更少的C3A含量。
4.按照權(quán)利要求
1的防銹組合劑，其特征在于，聚合物膠乳是苯乙烯-丁二烯共聚物膠乳。
專利摘要
提出了一種用于混凝土鋼筋的防銹組合劑，它 包括100份(按重量)波特蘭水泥、0.3-3份(按重量) 羥基羧酸、0.3-3份糖化物、2-10份聚合物膠乳的 固體含量、0-5份任選添加劑和30-45份水，所有部 分都是按重量計(jì)算。在這種組合劑中，通過混合使用 羥基羧酸和糖化物獲得極好的協(xié)合作用。也就是說， 在通常的防銹處理?xiàng)l件下，在這種組合劑中幾乎完 全抑制了水合作用，而在高溫高壓水熱養(yǎng)護(hù)條件下， 卻有效地促進(jìn)了水合作用。特別推薦葡萄糖酸和山 梨糖醇分別作為羥基羧酸和糖化物。
文檔編號(hào)C04B26/00GK85106274SQ85106274
公開日1987年2月18日 申請(qǐng)日期1985年8月20日
發(fā)明者中野宗太, 多田真作 申請(qǐng)人:三澤住宅有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan