RI型鋼筋阻銹劑rebar inhibitor

碳化造成的銹蝕

陽極　　混凝土孔隙液作為電解質(zhì)　　陰極

氯離子造成的銹蝕

陽極　　混凝土孔隙液作為電解質(zhì)　　　陰極

鋼筋銹蝕的示意

　　　阻銹劑保護膜　

對陰、陽兩極同時進行保護

[ 應(yīng)用實例 1]

　　由于鋼筋銹蝕引起鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的破壞已經(jīng)成為世界性問題。造成鋼筋銹蝕的主要原因是氯鹽。氯鹽一方面來自混凝土原材料，如拌和水、海砂、防冰鹽、鹽霧及氯鹽 ( 或含氯鹽 ) 外加劑等；另一方面來自使用環(huán)境，我國有相當(dāng)多地下含氯鹽環(huán)境，除沿海地區(qū)外，還有鹽堿地、鹽湖地區(qū)及鹽污染的工業(yè)環(huán)境等。氯離子能透過混凝土到達鋼筋表面，破壞鋼筋表面氧化物鈍化膜而使鋼筋銹蝕。
　　 鐵轉(zhuǎn)化成鐵銹后，伴有體積的增加，其體積可增大到鐵的 6 倍，致使混凝土保護層隨鋼筋膨脹而開裂、起鼓、剝落，鋼筋完全失去保護，因此，鋼筋的銹蝕速度會更快，銹蝕使鋼筋斷面受損，降低鋼筋自身的力學(xué)性能，特別對處于高應(yīng)力狀態(tài)下的高強預(yù)應(yīng)力鋼筋，腐蝕敏感性更高，可能發(fā)生突然斷裂和造成事故。
　　 經(jīng)過大量的調(diào)查研究和經(jīng)濟分析表明，在有氯鹽存在的環(huán)境中建造鋼筋混凝土構(gòu)筑物，宜在混凝土中摻加適量的鋼筋阻銹劑。

1 、氯離子對鋼筋的銹蝕機理
　　 在水泥水化過程中生成大量的 Ca(OH) 2 ，使混凝土孔隙中充滿飽和的 Ca(OH) 2 溶液，其 pH 值大于 12 。鋼筋在堿性介質(zhì)中，表面能生成一層穩(wěn)定致密的氧化物鈍化膜，使鋼筋難以銹蝕。
　　 但是，當(dāng)混凝土存在 C1 — 且 C1 — /OH — 的摩爾比大于 0.6 時，即使 pH>12 ，鋼筋表面的氧化物鈍化膜也可能被破壞而遭受銹蝕，這是由于氯離子在這些條件下可以穿透或活化鋼筋表面的氧化物保護膜，從而創(chuàng)造電化學(xué)腐蝕的條件。
　　 氯離子穿透或活化氧化物保護膜，會使鋼筋各部位的電極電位不同而形成局部電池，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)：

Fe+ 2C 1 — → [FeCl 2 ] 2 —

[FeCl 2 ] 2 — － 2e → FeCl 2

FeCl 2 很容易進入溶液并發(fā)生電離： FeCl 2 → Fe 2 + ＋ 2Cl —

于是溶液中的 Fe 2 ＋ 和 OH — 結(jié)合成 Fe(OH) 2 。 Fe (OH) 2 又和溶解在水中的氧作用生成 Fe(OH) 3 ，即：

4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O → 4Fe(OH) 3

　　而被腐蝕。而 Cl — 卻可以重新在鋼筋表面起作用，周而復(fù)始地促使鐵的陽極氧化過程而自身并不消耗。所以氯離子對鋼筋的腐蝕作用一旦發(fā)生，就會持續(xù)地?zé)o休止地進行下去，由此可見其危害性是相當(dāng)巨大的。
　　 另外，氯離子的存在還能造成鋼筋表面的局部酸化，降低 pH 值，從而進一步促進鐵的陽極氧化速度；在鋼筋內(nèi)部存在應(yīng)力或有外界電流作用時，氯離子將加劇應(yīng)力或電化學(xué)腐蝕。
　　 綜合上述研究分析結(jié)果，氯離子對混凝土中的鋼筋有明顯的破壞作用，為防患于未然，必須嚴(yán)格限制鋼筋混凝土中的氯離子含量，否則，其危害作用將會帶來嚴(yán)重后果。但是，當(dāng)混凝土中的氯離子含量或外界滲入混凝土中的氯離子無法人為控制時，研究和實踐證明，在混凝土中摻加阻銹劑是阻止或減緩鋼筋銹蝕最經(jīng)濟最簡便而有效的措施。

2 、高性能鋼筋阻銹劑的基本組成及其作用機理
　　 高性能鋼筋阻銹劑是由分散組分、阻銹組分、防腐組分以及其它功能組分經(jīng)過合理匹配復(fù)合而成。

2 ． 1 分散組分
　　 分散組分為引氣型高效減水劑。高效減水作用導(dǎo)致水泥漿體絮凝結(jié)構(gòu)成為均勻的分散結(jié)構(gòu)，釋放出游離水，使混凝土拌合物達到規(guī)定稠度的用水量大大減少，因此硬化混凝土內(nèi)部毛細孔隙減少，密實度提高，抗?jié)B透能力顯著增強。
　　 由于高效減水劑能使水泥顆粒充分濕潤，水泥水化充分，水化產(chǎn)物分布均勻，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和均勻性增強，孔徑細化，缺陷減少，從而使氯離子的滲透或擴散作用大大減弱，減緩了造成鋼筋銹蝕的可能性。
　　 引氣成分吸附到氣——液界面上以后，表面自由焓降低，即降低了溶液的表面張力，使混凝土拌合物在攪拌過程中極易產(chǎn)生許多微小的封閉氣泡，氣泡直徑和間隔系數(shù)大多在 200μm 以下，從而提高了水泥的保水能力，使混凝土拌合物的泌水性能大為減少。由于氣泡的阻隔，使混凝土拌合物中自由水的蒸發(fā)路線變得曲折、細小、分散，因而改變了毛細管的數(shù)量和特性，也使混凝土的抗?jié)B性顯著提高，由于氣泡有較大的彈性變形能力，對由、水結(jié)冰所產(chǎn)生的冰晶應(yīng)力有一定的緩沖作用，因而大幅度提高了混凝土的抗凍融破壞能力，使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭受損傷的可能性顯著降低，因此可以避免外界氯離子乘虛而入。

2 ． 2 阻銹組分
　　 阻銹組分為鈍化劑和氧化物保護膜修補劑，它能促使鋼筋表面產(chǎn)生一層以 γ-Fe 2 O 3 或 Fe 3 O 4 為主要組成的氧化物鈍化膜，該膜厚度約為 20? ～ 100? ，并修補鋼筋表面的缺陷，使整個鋼筋被一層氧化物鈍化膜所包裹，致密性穩(wěn)定性很好，能阻止氯離子穿透，降低鐵離子的游離速度，從而達到防銹目的。

2 ． 3 防腐組分
　　 由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)外部的介質(zhì)首先腐蝕混凝土，然后通過混凝土影響鋼筋。事實上對鋼筋而言，混凝土即是決定鋼筋性能的一種介質(zhì)。所以，提高混凝土自身的防腐能力是確保鋼筋免于銹蝕的基本條件?？稍斐苫炷粮g的外部介質(zhì)有酸性土壤及土壤或地下水中所含 CO 2 、 HCO 、 SO 、 C1 — 、 Mg 2+ 、NH 等，其中， Cl — 直接銹蝕鋼筋，其余的則先腐蝕混凝土，最終導(dǎo)致鋼筋銹蝕。
　　 在混凝土中摻加防腐劑，能提高混凝土自身的防腐能力，從而減緩對鋼筋的腐蝕。這是由于防腐劑可與有害物質(zhì)化合成不溶性鹽類或絡(luò)合物，并借助于擴散作用從混凝土中浸出。另外，防腐劑還能抑制 Cl —的活化作用或加速 Cl — 化合成難溶的水合氯鋁酸鈣，從而減緩其對鋼筋的直接影響。

2 ． 4 功能組分
　　 功能組分能使混凝土具有特殊的性能，以適應(yīng)各種混凝土工程施工及硬化混凝土的具體需要。
　　 上述各種組分協(xié)同作用，互相促進，相得益彰，使阻銹劑的技術(shù)性能趨于完善。

3 、高性能鋼筋阻銹劑的防銹性能試驗

3 ． 1 鹽水浸漬試驗
　　 用水溶液模擬水泥的化學(xué)成分和 pH 值，分別摻入 6 ％的氯化鈉和 3 ％的高性能鋼筋阻銹劑，然后將經(jīng)過車光及清潔處理的 Q235 — A · F 鋼筋、冷拔低碳鋼絲和 20MnSi 鋼筋浸泡其中，觀察鋼筋隨時間的變化。觀察結(jié)果見表 1 。

表 1 鋼筋浸泡試驗

3 ． 2 冷熱干濕循環(huán)試驗
　　 采用水灰比 0.5 ，灰砂比 1 ： 2.5 ，摻入水泥重 3 ％的高性能鋼筋阻銹劑配制砂漿，制作試塊時埋入鋼筋，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護 7 天后將試塊放入 3 ％ NaCl 溶液浸泡 16 小時，撈出放入 75C 的烘干箱中烘 4 小時，再取出置于室溫下停放 4 小時， 24 小時為一循環(huán)，分別連續(xù)進行 15 ， 30 ， 60 次循環(huán)，然后進行破型檢查，檢查結(jié)果見表 2 。

表 2 冷熱干濕循環(huán)試驗

3 ． 3 電化學(xué)綜合試驗
　　 電化學(xué)綜合試驗?zāi)芸焖贆z驗腐蝕因素的潛在危險和對耐久性方面的影響，能體現(xiàn)平行試驗的一致性、重復(fù)試驗的重現(xiàn)性和與實際的相符性。

3 ． 3 ． 1 試件制備
　　 空白砂漿試樣采用標(biāo)準(zhǔn)水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂、自來水 (C1 — ＜ 200mg/L) ，水灰比為 0.5 ，灰砂比為 1 ： 2.5 。
　　 受檢砂漿與空白砂漿完全相同，只是外摻水泥重 3 ％的 NaCl 和高性能鋼筋阻銹劑。
　　 砂漿拌和均勻后制成試件，在規(guī)定的條件下養(yǎng)護到規(guī)定齡期后進行電化學(xué)綜合試驗。

3 ． 3 ． 2 自然電位測量
　　 將空白試件與受檢試件接入 SCA — 0.2 —Ⅱ 型鋼筋銹蝕評定儀上，轉(zhuǎn)動電位選擇，逐個測量記錄每個試件的自然電位。實測結(jié)果見表 3 。

表 3 鋼筋自然電位實測結(jié)果

　　從表 3 的試驗結(jié)果可以看出，空白試件和摻加 3 ％ NaCl 的受檢試件中的鋼筋均有銹蝕的危險，而同時摻入 3 ％ NaCl 和 3 ％高性能鋼筋阻銹劑的受檢試件中的鋼筋不會生銹。

3 ． 4 混凝土耐介質(zhì)腐蝕性
　　 模擬腐蝕介質(zhì)的化學(xué)成分配制成腐蝕溶液，其化學(xué)成分為： NH 120mg/L ， Mg 2+ 3000mg/L ， SO 6000 mg/L ， C l — 6000mg/L ， pH ≤ 4.0 。
　　 配制混凝土所用原材料：硅酸鹽水泥 P · I42.5R ， C 3 A 含量 13.65 ％；沽河中砂，含泥量 1.4 ％；花崗巖碎石 5mm ～ 31.5mm ，含泥量 0.36 ％；自來水。
　　 混凝土配合比為： C ： S ： G=1 ： 2.1 ： 4.07 ，加水量控制坍落度 (6 ± 1)cm 。
　　 試驗計劃：每種混凝土各制作兩組試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護 28 天后，將其中一組試件放入靜止的清水中，另一組放入腐蝕溶澈中，浸泡 180 天后，作抗壓強度試驗，計算耐腐蝕系數(shù)。試驗結(jié)果列于表 4 。

表 4 摻 RI 系高性能鋼筋阻銹劑混凝土的耐蝕性

　　表 4 的試驗結(jié)果說明，在混凝土中摻入高性能鋼筋阻銹劑能明顯提高混凝土的耐腐蝕性，亦即混凝土對鋼筋具有良好的保護作用。
　　 綜合上述試驗結(jié)果證明，高性能鋼筋阻銹劑具有優(yōu)良的防腐阻銹性能，適合于可造成混凝土腐蝕和鋼筋腐蝕的環(huán)境下使用。

4 、應(yīng)用
　　 曾先后在青島海關(guān)邊檢大柚地下工程、青島農(nóng)業(yè)銀行大樓地下工程、海爾工業(yè)園、青島漁業(yè)公司、萊州金礦、濱州熱電廠及代莊煤礦等工程中大量使用，保證了工程的使用壽命，取得了非常顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益。

[ 應(yīng)用實例 2]

混凝土中鋼筋阻銹劑的應(yīng)用

1 、世人注目的鋼筋腐蝕危害
　　 以往有資料報道，美國腐蝕損失的 40 ％與混凝土中鋼筋腐蝕相關(guān)。近期，美國腐蝕工程師學(xué)會 (NACE) 發(fā)布的數(shù)據(jù)表明，美國每年的總腐蝕損失已達 3000 億美元，占國民生產(chǎn)總值 (GDP) 的 4.2 ％。另有報道指明，以基礎(chǔ)設(shè)施為主的鋼筋腐蝕破壞，其年經(jīng)濟損失達 1500 億美元 ( 占總腐蝕損失的 50 ％、占 GDP 的 2 ％ ) 。單就橋梁而言，美國 60 萬座橋中，已經(jīng)有 40 ％承載力不足，年修復(fù)費高達 2000 億美元。美國技術(shù)評估委員會確認(rèn)，為維持一座橋， 40 年內(nèi)總的修復(fù)費，已經(jīng)相當(dāng)于四座橋的初建費用 !
　　 美國因鋼筋腐蝕破壞所造成的損失，已經(jīng)成為一個重大經(jīng)濟問題，引起朝野的震驚和高度重視。另外，英國每年基礎(chǔ)設(shè)施的修復(fù)費為 55 億英鎊，澳大利亞的年腐蝕損失為 250 億美元，特別指明主要部分是鋼筋腐蝕造成的。歐洲、亞洲、中東等地區(qū)，有大量鋼筋腐蝕破壞的報道。實際上，鋼筋腐蝕破壞已經(jīng)成為世界性問題。在混凝土耐久性國際會議上，在眾多影響混凝土耐久性的因素之中，鋼筋腐蝕被排在第一位。在經(jīng)濟損失方面，一些國家也確實吃了大虧。這是我們的一面鏡子。
　　 引起鋼筋腐蝕的因素雖然是多方面的，但就世界大量鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞的事例表明，氯鹽可稱作為主要“元兇”。氯鹽主要來源于道路化冰鹽和海洋環(huán)境。凡是冬季大量使用化冰鹽和海岸線長的國家和地區(qū)，以基礎(chǔ)設(shè)施為主的鋼筋腐蝕破壞就特別突出。
　　 我國是海岸線長的國家，內(nèi)陸還有大范圍的鹽堿地，更值得注意的是，我國廣大北方地區(qū)正在大量使用氯鹽作為化冰鹽。此外，我國工業(yè)建筑中的鋼筋腐蝕比國外明顯嚴(yán)重?；A(chǔ)設(shè)施是國家的經(jīng)濟命脈，又與人民生活休戚相關(guān)。在我國，以基礎(chǔ)設(shè)施為主的鋼筋腐蝕破壞，已經(jīng)造成很大的危害，而未來潛在的威脅更是不可低估的。就“撒鹽”的危害而言，我國北方地區(qū)，一方面“撒鹽”逐年大幅度增加，另一方面又不采取防護措施，以北京為例， 1991 年撤鹽 400 噸， 2001 年撒鹽約 3000 噸，但橋梁設(shè)計規(guī)范中卻沒有防鹽腐蝕措施的規(guī)定。使用不滿 20 年的西直門立交橋，鋼筋腐蝕破壞嚴(yán)重 ( 已重建 ) ，東直門橋鋼筋腐蝕明顯 ( 已修復(fù)加固 ) ，三元橋等也有鋼筋腐蝕跡象。據(jù)悉，天津等市內(nèi)立交橋也有同類情況發(fā)生。就海洋環(huán)境腐蝕而言，我國的海港碼頭、濱海設(shè)施、水工工程，更是有大量鋼筋腐蝕破壞的事例，大多達不到設(shè)計壽命的要求。大量修復(fù)工程已經(jīng)或正在進行，可惜沒有經(jīng)濟損失的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。參照國外資料，按占 GDP 的 1 ～ 2 ％計算，我國與鋼筋腐蝕有關(guān)的經(jīng)濟損失 (2000 年計 ) ，約為 900 ～ 1800 億元 ( 此推算數(shù)據(jù)僅供參考 ) ，這應(yīng)該是個驚人的數(shù)字。我國正在進行大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在鋼筋腐蝕危害方面，我們自己的經(jīng)驗教訓(xùn)應(yīng)該認(rèn)真總結(jié)，國外的經(jīng)驗教訓(xùn)更值得認(rèn)真吸取，避免重走“吃大虧”的老路。
　　 對于以基礎(chǔ)設(shè)施為主的鋼筋腐蝕破壞，美國在總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，提出了“以防為主”的戰(zhàn)略，即在腐蝕環(huán)境中的建設(shè)工程，必須采取防腐蝕措施。另外，在工程建設(shè)中，全面實施“全壽命經(jīng)濟分析”法，一方面明確“壽命期”內(nèi)的經(jīng)濟責(zé)任，另一方面在保證設(shè)計壽命的基礎(chǔ)上，初建費加維護費要做到技術(shù)、經(jīng)濟合理 ( 用四座橋的費用維護一座橋顯然是極不合理的 ) ?！叭珘勖?jīng)濟分析”法曾有如以下例舉：氯鹽環(huán)境，鋼筋混凝土橋設(shè)計壽命為 40 年，采用加鋼筋阻銹劑作為預(yù)先防護措施，其附加費用為每平米 5 ． 40 美元。若前期不采取防護措施，則 15 年開始修復(fù)，壽命周期 40 年內(nèi)累積費用達每平米為 108 ～ 161 美元 (20 多倍 ) ?？梢娭鲝埱捌诓扇》雷o措施，具有十分重大的意義和長遠的經(jīng)濟效益。
　　 為保證工程質(zhì)量和結(jié)構(gòu)物的耐久性，我國發(fā)布了《建設(shè)工程質(zhì)量管理條例》 ( 即國務(wù)院 279 號令 ) 。規(guī)定設(shè)計單位要“注名工程合理使用年限”，工程承包單位，對于基礎(chǔ)設(shè)施的保修期限為“該工程的合理使用年限”。我國首次用政令確立工程質(zhì)量與使用壽命的“責(zé)任制”。其意義是重大而深遠的。勢必也對鋼筋腐蝕危害的治理起到巨大推動作用。
　　 防止鋼筋腐蝕的技術(shù)措施有許多種，可歸納為兩大類。其一是提高混凝土自身的防護能力，如高性能混凝土；其二被稱作“附加措施”，主要包括：混凝土外涂層、特種鋼筋 ( 如環(huán)氧涂層鋼筋、不銹鋼鋼筋等 ) 、陰極保護及鋼筋阻銹劑。作為耐久性措施，美國混凝土學(xué)會 (ACI) 確認(rèn)，涂層以外的上述三種措施，能達到長期有效的防護目的。此三種措施各有特點與利弊，而在提高混凝土密實性的基礎(chǔ)上，摻用鋼筋阻銹劑，是最通常使用的方法，而且是最簡單、經(jīng)濟和效果好的技術(shù)措施。因此，鋼筋阻銹劑的研究與工程應(yīng)用，得到了十分迅速的發(fā)展。有統(tǒng)計表明， 1993 年，全世界約有 2000 萬 m 3 的混凝土使用了鋼筋阻銹劑，而到了 1998 年，至少有 5 億 m 3 的混凝土使用了鋼筋阻銹劑 (5 年增長 20 多倍 !) ，可見發(fā)展趨勢之迅猛。以下介紹鋼筋阻銹劑的性能、工程應(yīng)用等情況。

2 、鋼筋阻銹劑的性質(zhì)、分類與作用原理

2 ． 1 定義
　　 鋼筋阻銹劑 (Rrebar Inhibitor 或 RI) 加入混凝土中能阻止或減緩鋼筋腐蝕的化學(xué)物質(zhì)。
　　 一些能改善混凝土對鋼筋防護性能的礦物添加料 ( 如硅灰等 ) ，不作為鋼筋阻銹劑。通常的混凝土外加劑旨在改善混凝土自身的性能，而鋼筋阻銹劑旨在改善和提高鋼筋的防腐蝕能力，但都是加入到混凝土中使用的。因此，大多數(shù)國家將鋼筋阻銹劑歸入“混凝土外加劑”，也有一些國家作為獨立的鋼筋防銹產(chǎn)品。我國將最終歸類為“混凝土外加劑”中的一個種類。

2 ． 2 分類
2 ． 2 ． 1 按使用方式和應(yīng)用對象分
(1) 摻入型 (Darex Corrosion Inhibitor)(DGI) ：摻加到混凝土中，主要用于新建工程也可用于修復(fù)工程。
(2) 滲透型 (Migrating Corrosion Inhibitor)(MCI) ：涂到混凝土表面，滲透到混凝土內(nèi)并到達鋼筋周圍，主要用于老工程的修復(fù)。

2 ． 2 ． 2 按形態(tài)分
(1)水劑型：約含 70 ％的水，國外主要是水劑型。
(2) 粉劑型：固體粉狀物，大多溶于水。國內(nèi)目前主要是粉劑型

2 ． 2 ． 3 按化學(xué)成分分
(1) 無機型：成分主要由無機化學(xué)物質(zhì)組成。
(2) 有機型：成分主要由有機化學(xué)物質(zhì)組成。
(3) 混合型：由有機和無機化學(xué)物質(zhì)組成。

2 ． 2 ． 4 按作用機理劃分
(1) 陰極型； (2) 陽極型； (3) 混合型。

2 ． 3 作用原理
(1) 陽極型：混凝土中鋼筋腐蝕通常是一個電化學(xué)過程。凡能夠阻止或減緩陽極過程的物質(zhì)被稱作陽極型阻銹劑。典型的化學(xué)物質(zhì)有鉻酸鹽、亞硝酸鹽、鉬酸鹽等。它們能夠在鋼鐵表面形成“鈍化膜”。常用作鋼筋阻銹劑成分的是亞硝酸鹽。此類阻銹劑的缺點是會產(chǎn)生局部腐蝕和加速腐蝕，被稱作“危險性”阻銹劑。因此要與其他種類的阻銹成分聯(lián)合使用，以克服這種“危險性”。此外，亞硝酸的鈉鹽，可能引起“堿集料反應(yīng)”和對混凝土性能有不利影響，現(xiàn)已很少作為阻銹劑使用。
(2) 陰極型：通過吸附或成膜，能夠阻止或減緩陽極過程的物質(zhì)。如鋅酸鹽、某些磷酸鹽以及一些有機化合物等。這類物質(zhì)雖然沒有“危險性”，但單獨使用時，其效能不如陽極型明顯。
(3) 混合型；將陰極型、陽極型、提高電阻型、降低氧的作用等的多種物質(zhì)合理配搭而成的阻銹劑。如冶金建筑研究總院研制的 RI 系列即屬于綜合性、混合型鋼筋阻銹劑。
　　 混凝土中鋼筋腐蝕破壞，大大縮短了結(jié)構(gòu)物的使用壽命，或者說需要花費很多的錢來維持方能達到設(shè)計壽命。加入鋼筋阻銹劑能起到兩方面的作用：一方面推遲了鋼筋開始生銹的時間，另一方面，減緩了鋼筋腐蝕發(fā)展的速度 ( 如圖 1 所示 ) 。在嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境中 ( 海洋或撒鹽等 ) 一般 5 ～ 15 年內(nèi)可出現(xiàn)鋼筋腐蝕造成的順鋼筋裂縫，若不及時修復(fù)，將很快達到破壞極限；而摻用鋼筋阻銹劑后，將能期望達到設(shè)計年限的要求 ( 美國以 75 年為鋼筋阻銹劑可以達到的目標(biāo)年限 ) 。

圖 1 鋼筋阻銹劑提高結(jié)構(gòu)物耐久性示意圖

3 、鋼筋阻銹劑的應(yīng)用與相關(guān)規(guī)程、規(guī)范

3 ． 1 一般情況
　　 美國國家公路研究項目“混凝土中鋼筋阻銹劑的評定方法”業(yè)已完成。在 1998 年的報告中稱“近 15 年來，鋼筋阻銹劑成為通用措施。主要用于普通混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁及其他建筑物的長期防護”。鋼筋阻銹劑使用的相關(guān)規(guī)定及做法，已經(jīng)分別納入美國公路聯(lián)合會編制的《鋼筋混凝土橋梁防腐蝕手冊》、《混凝土外加劑標(biāo)準(zhǔn)》 (AASHTOMl94) 、美國混凝土學(xué)會編制的《混凝土手冊》以及美國腐蝕工程師學(xué)會編制的《混凝土中鋼筋防腐蝕設(shè)計規(guī)范》等。日本、加拿大、澳大利亞、韓國及我國臺灣省，均有相關(guān)鋼筋阻銹劑的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，但其產(chǎn)品大多來自美國和日本。美、日產(chǎn)品也已經(jīng)進入中國大陸市場。
　　 我國早期，曾用亞硝酸鈉作為鋼筋阻銹劑使用于少量工程，由于單一亞硝酸鈉有明顯問題，沒有得到推廣應(yīng)用。八十年代初，冶金工業(yè)部為在渤海灣南岸開發(fā)建設(shè)金礦，須解決海水、海洋環(huán)境對鋼筋混凝土建筑物的腐蝕問題，于是列題研究了 RI 綜合型鋼筋阻銹劑。 1985 年，在山東三山島金礦首次大量使用，這也是我國成功應(yīng)用 16 年的大型工程實例。本研究成果于 1987 年通過部級鑒定，于 1991 年頒布了國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， 1998 年修標(biāo) [ 即《鋼筋阻銹劑使用技術(shù)規(guī)范》 (YB/T9231 — 98)] 《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》 (GB50046 — 95) 、《海工混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》、《海工混凝土防腐蝕規(guī)范》、《鹽漬土建筑規(guī)范》和正在編制中的《公路外加劑規(guī)范》等，都納入了相關(guān)鋼筋阻銹劑的內(nèi)容。國內(nèi)已有百余工程使用了 RI 系列鋼筋阻銹劑 ( 如今 RI 阻銹劑已經(jīng)發(fā)展到第三代產(chǎn)品 ) 。隨著鋼筋阻銹劑越來越被人們認(rèn)識和巨大的市場潛力，國內(nèi)各省市不斷有鋼筋阻銹劑的品種出現(xiàn)，國外產(chǎn)品也不斷涌入國內(nèi)市場。這樣競爭的局面，必將大大促進鋼筋阻銹劑在我國的應(yīng)用，對提高我國鋼筋混凝土建筑的耐久性是很有利的。

3 ． 2 《鋼筋阻銹劑使用技術(shù)規(guī)范》 (YB/T9231 — 98) 部分內(nèi)容介紹
3 ． 2 ． 1 使用鋼筋阻銹劑的環(huán)境和條件
(1) 海洋環(huán)境：海水侵蝕區(qū)、潮汐區(qū)、浪濺區(qū)及海洋大氣區(qū)；
(2) 使用海砂作為混凝土用砂，施工用水含氯鹽超出標(biāo)準(zhǔn)要求；
(3) 采用化冰 ( 雪 ) 鹽的鋼筋混凝土橋梁等；
(4) 以氯鹽腐蝕為主的工業(yè)與民用建筑；
(5) 已有鋼筋混凝土工程的修復(fù)；
(6) 鹽漬土、鹽堿地工程；
(7) 采用低堿度水泥或能降低混凝土堿度的摻合料；
(8) 預(yù)埋件或鋼制品在混凝土中需要加強防護的場合。

3 ． 2 ． 2 關(guān)于用量的規(guī)定
　　 鋼筋混凝土的用量取決于設(shè)計壽命期內(nèi)腐蝕介質(zhì)進入混凝土中的量，在氯鹽為主的情況下，阻銹劑摻量符合下列比例要求：對于粉劑型 RI/Cl — ≥ 1.2 ，對于水劑型的比例為， RI/Cl — ≥ 3( 均為重量比 ) 。
　　 對于在設(shè)計壽命期內(nèi)進入混凝土中的介質(zhì)量尚不明確時，可按照 ( 規(guī)程 ) 中的推薦用量表執(zhí)行。以粉劑為例，可在 5 ～ 15kg /m 3 范圍內(nèi)選擇。

3 ． 3 關(guān)于 RI 鋼筋阻銹劑使用說明
(1) 一般采用干摻法，也可溶于拌和水中 ( 包括部分不溶物 ) 。一定要攪拌均勻，可適當(dāng)延長攪拌時間。本品略有減水作用，可在保持原流動度的情況下適當(dāng)減水。
(2) 本品適應(yīng)于普硅水泥、礦渣水泥、粉煤灰及硅灰摻合料等，與常用減水劑有較好的相容性。
(3) 本品對引氣劑有一定選擇性，有的可能稍微降低含氣量，可選擇引氣劑品種或適當(dāng)調(diào)整摻量解決。
(4) 本品在有明顯早強、促凝作用 ( 特別是在 25 ℃ 以上使用時 ) ，并有塌落度損失方面的影響，必要時需采取緩凝措施。
(5) 在與其他外加劑共用時，應(yīng)先行摻加本品，待與水泥 ( 混凝土 ) 均勻混合后再加入其他外加劑。
(6) 采用本品的重要工程，必須事先做配比試驗。
(7) 本品在高質(zhì)量混凝土中才能更有效地發(fā)揮作用，必須遵守相關(guān)規(guī)范和設(shè)計規(guī)定，確保混凝土質(zhì)量與密實性。

4 、 RI 阻銹劑的典型工程應(yīng)用事例
　　全國已經(jīng)有上百個工程使用了 RI 鋼筋阻銹劑。僅舉以下典型事例：

(1) 山東三山島金礦工程：國家重點工程，始建于 1985 年，約 10000m 3 混凝土使用了 RI 阻銹劑。不僅解決了使用海砂、施工用水含鹽超標(biāo)等現(xiàn)實問題，而且在海洋環(huán)境中，使用 RI 鋼筋阻銹劑確實起到了十分良好的防護作用 ( 已經(jīng)由 16 年的實際考驗所證明 ) 。本工程也是我國首次大量使用海砂的建筑群體，證明使用鋼筋阻銹劑可以使海砂“變廢為寶”，為海砂資源的開發(fā)利用提供了成功先例。
(2) 天津、青島、上海、寧波、廈門、深圳、湛江等沿海城市和地區(qū)的海工、水工及使用海砂 ( 如寧波 ) 的民用建筑，都已經(jīng)或正在使用鋼筋阻銹劑。
(3) 北京地區(qū)的橋梁建設(shè) ( 三環(huán)部分橋、四環(huán)眾多橋 ) ，已經(jīng)按設(shè)計要求，使用了 RI 型鋼筋阻銹劑，以阻止或減緩化冰鹽的腐蝕危害。正在建設(shè)中的五環(huán)和北京外延的高速公路橋，也正在按設(shè)計要求使用鋼筋阻銹劑。
(4) 南疆鐵路跨越鹽堿地的區(qū)段橋梁等，已經(jīng)采用了鋼筋阻銹劑。是鐵路部門大量使用鋼筋阻銹劑的典，型工程之一。
(5) 大量工業(yè)廠房的修復(fù)工程使用了 RI 型鋼筋阻銹劑。包括冶金、化工、醫(yī)藥、紡織以及部分海工水工的修復(fù)工程等。
(6) 部分出口到非洲，用于海工工程和使用海砂。

5 、簡要結(jié)語

(1) 當(dāng)今世界，鋼筋腐蝕成為影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主導(dǎo)因素。以基礎(chǔ)設(shè)施為主體的大量結(jié)構(gòu)破壞與修復(fù)工程，已經(jīng)造成巨大經(jīng)濟損失。在我國更應(yīng)引起高度重視。
(2) 在眾多腐蝕因素中，氯鹽是引起大范圍鋼筋腐蝕破壞的最重要因素。我國存在著廣泛的氯鹽環(huán)境，特別是正在進行的大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，應(yīng)著重加強對氯鹽腐蝕的防護工作。
(3) 防止鋼筋銹蝕有多種措施。但最重要的是提高對鋼筋銹蝕危害的認(rèn)識，確立“以防為主”的思想，在此基礎(chǔ)上才能合理選用防護措施。這需要設(shè)計、施工、管理、維護人員的共同努力。
(4) 對于鋼筋防護而言，在任何情況下混凝土質(zhì)量都是最重要的。在高質(zhì)量混凝土的基礎(chǔ)上摻加鋼筋阻銹劑，被認(rèn)為是長期保護鋼筋不發(fā)生腐蝕破壞、實現(xiàn)設(shè)計壽命的最簡單、最經(jīng)濟和效果良好的技術(shù)措施。因此，近些年來在國際上得到迅速發(fā)展，在國內(nèi)以 RI 為代表的鋼筋阻銹劑產(chǎn)品，已經(jīng)有十多年的應(yīng)用實踐和、上百個工程應(yīng)用事例。隨著我國大規(guī)模建設(shè)和眾多老建筑物的修復(fù)工程，鋼筋阻銹劑作為提高結(jié)構(gòu)耐久性的有效措施之一，應(yīng)該得到更大的發(fā)展。
(5) 鋼筋阻銹劑是鋼筋防護措施之一，還有一些其他方法可供選擇。應(yīng)該依據(jù)實際情況和需要，多方面綜合考慮，以選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的防護方法。

[ 應(yīng)用實例 3]

鋼筋阻銹劑的應(yīng)用

1 、概 述

　　鋼筋腐蝕成為當(dāng)今世界影響混凝土耐久性的主要因素，特別在氯鹽環(huán)境中，鋼筋腐蝕是首要因素。為此，人們研究開發(fā)了一系列防護措施，其中鋼筋阻銹劑是重要技術(shù)之一。在防止金屬腐蝕的方法中，“緩蝕劑”是常用方法之一。緩蝕劑的應(yīng)用已經(jīng)有上百年的歷史，鋼筋阻銹劑是緩蝕劑在混凝土中的應(yīng)用，是一種既古老又新型的技術(shù)。
　　 世界上鋼筋阻銹劑的研究與使用已經(jīng)歷了很長的時期。日本作為一個島國，由于缺乏建筑用河砂，不得不開發(fā)利用海砂。因此，既要解決海洋環(huán)境中氯鹽鋼筋腐蝕問題，又要設(shè)法防止海砂中氯鹽對鋼筋的侵害。 1973 年在沖繩發(fā)電站建設(shè)工程中，大量使用了鋼筋阻銹劑。此后用量猛增，到 1980 年，每年有 160 萬 m 3 混凝土使用了鋼筋阻銹劑 ( 鋼筋阻銹劑年均用量約為 1 ～ 1.5 萬 t) 。 1982 年日本制訂了《鋼筋混凝土用防銹劑》 (JISA 6205) 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)部還發(fā)布指令文件 (597 號文、 142 號文等 ) ，要求使用海砂或環(huán)境氯鹽可能超標(biāo)時，必須使用鋼筋阻銹劑。
　　 原蘇聯(lián)也是很早使用鋼筋阻銹劑的國家之一。于 1985 年出版了《混凝土中鋼筋阻銹劑》專著，并在國標(biāo)《建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》中納入鋼筋阻銹劑內(nèi)容。
　　 美國于 20 世紀(jì) 70 年代初開始研究、開發(fā)、使用鋼筋阻銹劑 ( 與環(huán)氧涂層鋼筋同時 ) 。早期美國比較重視環(huán)氧涂層鋼筋的有效性，在最近 20 年，鋼筋阻銹劑才得到迅速發(fā)展。經(jīng)過了較長時間的試驗研究和工程應(yīng)用，美國混凝土學(xué)會 (ACI) 肯定了鋼筋阻銹劑的效果，并確認(rèn)其“是長期有效的防鋼筋銹蝕的措施”； 1992 年美國公路運輸聯(lián)合會 (AASHTO) 等 3 個單位編制并頒布的《鋼筋混凝土橋梁的防腐蝕手冊》，將鋼筋阻銹劑定為橋梁防腐蝕的重要措施之一；美國海軍工程服務(wù)中心 (NFESC) 、美國航天局肯尼迪太空中心 (NASA KSC) 等軍工部門，都在大力研究、開發(fā)和積極采用鋼筋阻銹劑。 199 5 ～ 1998 年，美國曾將其列為國家級研究課題，制訂統(tǒng)一的鋼筋阻銹劑的評價方法和使用標(biāo)準(zhǔn)。該研究報告指出：“ 15 年來，鋼筋阻銹劑應(yīng)用日趨普遍，它能長期保護鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，如公路橋及其他結(jié)構(gòu)等…，本研究結(jié)果將被美國公路運輸聯(lián)合會 (AASHTO) 采納，并推薦納入《混凝土外加劑標(biāo)準(zhǔn)》 (AASHTO M194) 。同時納入美國混凝土學(xué)會 (ACI) 編制的《混凝土手冊》，明確推薦在橋梁及其他結(jié)構(gòu)上使用”。 1999 年，美國成立了鋼筋阻銹劑聯(lián)合會 (CCIA) 在北美，乃至全世界推廣應(yīng)用鋼筋阻銹劑。
　　 除美國、日本之外，加拿大、歐洲各國、澳大利亞、印度等，都在積極開發(fā)和應(yīng)用鋼筋阻銹劑；中東國家、韓國、東南亞各國 ( 包括我國臺灣省 ) 等國家、地區(qū)也在使用引進的鋼筋阻銹劑產(chǎn)品。據(jù)悉， 1993 年之前，全世界有 2000 萬 m 3 的混凝土使用了鋼筋阻銹劑，而到了 1998 年，至少有 5 億 m 3 的混凝土使用了鋼筋阻銹劑，可見其發(fā)展趨勢之迅猛。鋼筋阻銹劑作為提高混凝土耐久性的重要方法之一，已經(jīng)成為一項世界性通用技術(shù)。

2 、我國鋼筋阻銹劑的研究與發(fā)展
　　 我國在研制、開發(fā)鋼筋阻銹劑方面起步較早， 20 世紀(jì) 60 年代就有人利用亞硝酸鈉作為鋼筋阻銹的成分，試用于混凝土中，并取得一定經(jīng)驗。但是，單純亞硝酸鈉雖有阻銹作用，同時也存在一定問題，因而沒有被推廣使用。
　　 1985 年起，在山東三山島金礦大量使了鋼筋阻銹劑，這是我國阻銹劑產(chǎn)品在全國大型重點工程中的首次應(yīng)用。雖然比日本、美國等國家晚了近 10 年，但我國仍是世界上較早將阻銹劑應(yīng)用于大型工程的少數(shù)國家之一?！　≡谀莻€時期，國外 ( 特別是美國 ) 鋼筋阻銹劑的研制和發(fā)展十分迅速。相對而言，國內(nèi)發(fā)展緩慢。是由于國內(nèi)在此時期之前對混凝土耐久性、鋼筋腐蝕危害等認(rèn)識不足和重視不夠，旨在提高耐久性的項目一時難以開展，包括鋼筋阻銹劑在內(nèi)的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品很難打開市場。曾有一段時期，國內(nèi)很少有單位進行鋼筋阻銹劑的研制與開發(fā)。
　　 近幾年來我國鋼筋阻銹劑事業(yè)發(fā)生了明顯的變化，鋼筋阻銹劑逐步得到一定程度的重視，社會已經(jīng)開始重新認(rèn)識和接納這一技術(shù)措施，市場走向也看好，多本規(guī)程、規(guī)范也已經(jīng)將其納入；不僅國內(nèi)已經(jīng)有數(shù)種鋼筋阻銹劑產(chǎn)品問世，而且已有幾家國外產(chǎn)品進入我國市場。我國現(xiàn)正處于大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時期，國家對重要工程的使用年限 ( 耐久性 ) 越來越重視，并提出明確的要求。 2000 年國務(wù)院發(fā)布了《建設(shè)工程質(zhì)量管理條理》 ( 中華人民共和國國務(wù)院第 279 號令 ) ，實際上是貫徹實施基礎(chǔ)設(shè)施工程的“全壽命責(zé)任制”，其意義是重大而深遠的。國內(nèi)對于混凝土耐久性、鋼筋腐蝕危害的認(rèn)識的提高，是促進鋼筋阻銹劑發(fā)展、擴大應(yīng)用的動力。然而，市場開拓仍然是有難度的，因為鋼筋阻銹劑僅僅是鋼筋防腐蝕、提高耐久性的技術(shù)措施之一，是高性能混凝土的“附加措施”，不是單靠鋼筋阻銹劑就能夠解決一切問題。在國內(nèi)，包括技術(shù)、學(xué)術(shù)界對鋼筋阻銹劑的評價與定位、使用范圍與必要性等方面，尚有一個研討過程。此外，對其阻銹效能的試驗檢驗方法、有效年限等，也需要通過工程實例和時間的考驗。
　　 另外應(yīng)該注意的是，隨著鋼筋阻銹劑市場的發(fā)展，國內(nèi)外鋼筋阻銹劑的品種也將不斷增加，會出現(xiàn)“真?zhèn)坞y辨”的情況，會對市場的形成與發(fā)展帶來負面影響。

3 、鋼筋阻銹劑的分類與作用原理
　　 鋼筋阻銹劑是對鋼筋起作用的化學(xué)物質(zhì)，其較小的劑量就能達到阻止或減緩鋼筋銹蝕的目的。一些礦物摻合料 ( 如硅灰 ) 等雖然也能提高對鋼筋的保護能力，但不屬于鋼筋阻銹劑范疇。
　　 目前國際上對鋼筋阻銹劑還沒有統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)。其化學(xué)成分復(fù)雜，有無機型、有機型和混合型 ( 由有機和無機化學(xué)物質(zhì)組成 ) ；按作用機理可劃分為陰極型、陽極型、混合型等。為了便于使用者區(qū)分，通常按使用方式和工程對象分為摻入型與滲透型兩大類。

3 ． 1 摻入型 (Darex Corrosion Inhibitor 簡稱 DCI)
　　 摻入型是研究開發(fā)早、技術(shù)比較成熟的阻銹劑種類，即將阻銹劑摻加到混凝土中使用，主要用于新建工程 ( 也可用于修復(fù)工程 ) 。在美國、日本和原蘇聯(lián)等國，已經(jīng)有 30 多年的應(yīng)用歷史，我國也有 20 多年大型工程應(yīng)用歷史。雖然作用原理復(fù)雜并說法不盡一致，但“成膜理論”是主要論點。以亞硝酸鹽為例，它在鋼筋發(fā)生作用的表達式：

F e ＋＋ ＋ OH — ＋ NO =NO ＋ γFeOOH (1)

　　亞硝酸根 (NO ) 促使鐵離子 (F e ＋＋ ) 生成具有保護作用的鈍化膜 (γFeOOH) 。當(dāng)有氯鹽存在時，氯鹽離子 (Cl — ) 的破壞作用與亞硝酸鈉的成膜修補作用競爭進行，當(dāng)“修補”作用大于“破壞”作用時，鋼筋銹蝕便會停止?！　』炷林袚饺脘摻钭桎P劑能起到兩方面的作用：一方面推遲鋼筋開始生銹的時間；另一方面，減緩了鋼筋腐蝕發(fā)展的速度。混凝土越密實，摻用鋼筋阻銹劑后的效果就越好。使用得當(dāng)將能期望達到設(shè)計年限的要求。

3 ． 2 滲透型 (Migrating Corrosion Inhibitor 簡稱 MCI)
　　 滲透型阻銹劑是近些年國外發(fā)展起來的新型阻銹劑類型，即將阻銹劑涂到混凝土表面，使其滲透到混凝土內(nèi)并到達鋼筋周圍。主要用于老工程的修復(fù)。該種阻銹劑已經(jīng)進入我國市場，我國也有單位在研制開發(fā)。該類阻銹劑的主要成分是有機物 ( 脂肪酸、胺、醇、酯等 ) ，它們具有揮發(fā)、滲透的特點，能夠滲透到混凝土內(nèi)部；這些物質(zhì)可通過“吸附”、“成膜”等原理保護鋼筋，有些品種還具有使混凝土增加密實的功能。
　　 當(dāng)前，中國是世界建筑規(guī)模最宏大的國家 ( 占世界水泥用量的 55 ％ ) ，而一些發(fā)達國家新建工程很少，目前主要是老工程的修復(fù)工作。國外勞務(wù)費高，“破損型”修復(fù)費用大，因此，非破損型修復(fù)得到重視和發(fā)展。于是，滲透型阻銹劑便應(yīng)運而生。國外腐蝕監(jiān)控、檢測技術(shù)應(yīng)用較普遍，當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土中鋼筋開始“脫鈍”，或氯離子濃度將達到“臨界值”的時候，在混凝土表面 ( 非破壞 ) 涂刷滲透型阻銹劑，期望達到阻止、減緩鋼筋銹蝕的目的，同時也是省工、省力、節(jié)儉的方法。如果鋼筋已經(jīng)嚴(yán)重破壞、混凝土開裂、剝落，此時“滲透型”方式的優(yōu)越性就難以突現(xiàn)了。修復(fù)時，在混凝土中摻人鋼筋阻銹劑更為適合。
　　 滲透型阻銹劑的效能、檢驗方法、長期有效性等，仍是各國研究探討的課題，主要是在滲透深度、藥劑揮發(fā)與留存時間、作用檢驗指標(biāo)等，還有一些不盡相同的認(rèn)識，對不同品種、型號的產(chǎn)品，國外也存在不盡一致的評價結(jié)果。

4 、相關(guān)規(guī)程、規(guī)范及 RI 系列鋼筋阻銹劑的工程應(yīng)用

4 ． 1 相關(guān)規(guī)程、規(guī)范
　　 目前，世界上還沒有一致公認(rèn)的鋼筋阻銹劑標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。一些國家有產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，如日本的《混凝土用防腐劑》 (JISA6025) 、美國的《混凝土阻蝕劑》 (10 號 Memorandum) 和《阻銹劑產(chǎn)品技術(shù)規(guī)定》 (Grace 03315) ；一些國家有使用技術(shù)規(guī)定，如美國《亞鈣基阻銹劑使用規(guī)定》 (E102 — 004) 和《阻蝕劑》 (BDC99S — 021) 、我國《鋼筋阻銹劑使用技術(shù)規(guī)范》 (YB/T 9231 — 98) 。
　　 大多數(shù)情況是在其他規(guī)程、規(guī)范中納入了鋼筋阻銹劑內(nèi)容，如美國混凝土學(xué)會編制的《金屬在混凝土中的腐蝕》 (ACI222R — 1) 、公路聯(lián)合會編制的《鋼筋混凝土橋梁防腐蝕手冊》、《混凝土外加劑標(biāo)準(zhǔn)》 (AASHTOMl94) 、美國混凝土學(xué)會編制的《混凝土手冊》以及美國腐蝕工程師協(xié)會編制的《混凝土中鋼筋防腐蝕設(shè)計規(guī)范》等，均將鋼筋阻銹劑及其應(yīng)用做出規(guī)定。
　　 我國已將其納入的規(guī)范包括：《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》 (GB 50046 — 95) 、《海工混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》、《海工混凝土防腐蝕規(guī)范》 (JTJ275 — 2000) 、《鹽漬土建筑規(guī)范》和《公路外加劑規(guī)范》等。最近出版的《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計與施工指南》 ( 中國工程院項目 ) 也把鋼筋阻銹劑作為防腐蝕措施的組成部分納入其中。
　　 關(guān)于鋼筋阻銹劑的適用范圍，國外規(guī)定用于腐蝕環(huán)境 ( 以氯鹽為主 ) 中的鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、后張應(yīng)力灌注砂漿等。我國相關(guān)規(guī)范 (YB/T 9231 — 98) 對使用鋼筋阻銹劑的環(huán)境和條件作了如下規(guī)定：

1) 海洋環(huán)境：海水侵蝕區(qū)、潮汐區(qū)、浪濺區(qū)及海洋大氣區(qū)；
2) 使用海砂作為混凝土用砂，施工用水含氯鹽超出標(biāo)準(zhǔn)要求；
3) 采用化冰 ( 雪 ) 鹽的鋼筋混凝土橋梁等；
4) 以氯鹽腐蝕為主的工業(yè)與民用建筑；
5) 已有鋼筋混凝土工程的修復(fù)；
6) 鹽漬土、鹽堿地工程；
7) 采用低堿度水泥或能降低混凝土堿度的摻合料；
8) 預(yù)埋件或鋼制品在混凝土中需要加強防護的場合。
　　 總體說來，鋼筋阻銹劑已經(jīng)成為一項通用技術(shù)，但由于發(fā)展快、品種多、成分復(fù)雜等，國內(nèi)外檢驗方法、質(zhì)量控制及規(guī)程、規(guī)范的研究、編制等，仍然是一項艱巨的任務(wù)。

4 ． 2 RI 系列鋼筋阻銹的工程應(yīng)用
　　 RI 鋼筋阻銹劑是國內(nèi)開發(fā)最早、工程應(yīng)用最廣的產(chǎn)品， 20 年來經(jīng)歷了坎坷的發(fā)展歷程，為國內(nèi)出現(xiàn)阻銹劑良好發(fā)展勢頭，起到一定帶動作用。 RI 鋼筋阻銹劑已經(jīng)在數(shù)百個工程應(yīng)用，并部分出口用于海外工程。以下是在海洋環(huán)境、北方撤鹽環(huán)境、西部鹽漬土環(huán)境中的典型工程應(yīng)用實例。

1) 山東三島金礦工程：國家重點工程，始建于 1985 年，大量混凝土使用了 RI 阻銹劑。不僅解決了使用海砂、施工用水含鹽超標(biāo)等現(xiàn)實問題，而且在海洋環(huán)境中，使用 RI 鋼筋阻銹劑確實起到了十分良好的防護作用 (20 年的實際考驗所證明 ) 。本工程也是我國首次大量使用海砂的建筑群體，證明使用鋼筋阻銹劑可以使海砂“變廢為寶”，為海砂資源的開發(fā)利用提供了成功先例。
2) 天津、青島、上海、寧波、廈門、深圳、湛江等沿海城市和地區(qū)的海工、水工及使用海砂 ( 如寧波 ) 的民用建筑，都已經(jīng)或正在使用鋼筋阻銹劑。近期，廣東佛山高速公路橋、粵海鐵路樞紐立交橋橋梁、海南三亞等工程和建設(shè)中的青島海濱公路工程等，已經(jīng)或正在使用 RI 型畫鋼筋阻銹劑。
3) 北京地區(qū)的橋梁建設(shè)：四環(huán)、五環(huán)、六環(huán)以及北京外沿的高速公路中，數(shù)百座橋已經(jīng)和正在使用 RI 型鋼筋阻銹劑 ( 以阻止或減緩化冰鹽的腐蝕危害 ) 。鑒于北京地區(qū)橋梁遭破壞的經(jīng)驗教訓(xùn) ( 如西直門橋等 ) ，市政、公路部門的設(shè)計單位，參照國內(nèi)外規(guī)范的要求和規(guī)定對化冰鹽環(huán)境中的橋梁進行防護。
4) 南疆鐵路跨越鹽堿地的區(qū)段橋梁等均采用了鋼筋阻銹劑。是鐵路部門大量使用鋼筋阻銹劑的典型工程之一。
5) 杭州灣大橋是我國最大的跨海橋工程，該橋也使用 RI 型鋼筋阻銹劑。
6) 大量冶金、化工、醫(yī)藥、紡織工業(yè)廠房的修復(fù)工程以及部分海工、水工的修復(fù)工程等，均使用了 RI 型鋼筋阻銹劑。
7) 部分出口到非洲、中東地區(qū)，海工工程和使用海砂的工程也采用了 RI 鋼筋阻銹劑。

5 、小 結(jié)

1) 當(dāng)今世界，鋼筋腐蝕成為影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主導(dǎo)因素。以基礎(chǔ)設(shè)施為主體的大量結(jié)構(gòu)的破壞以及其修復(fù)工程，已造成巨大的經(jīng)濟損失。在眾多腐蝕因素中，氯鹽是引起大范圍鋼筋腐蝕破壞的最主要因素。我國存在著廣泛的氯鹽環(huán)境，特別是正在進行的大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，應(yīng)加強氯鹽腐蝕的防護工作。
2) 防止鋼筋銹蝕有多種措施。在任何情況下混凝土質(zhì)量都是最重要的，在高質(zhì)量混凝土的基礎(chǔ)上摻加鋼筋阻銹劑，被認(rèn)為是長期保護鋼筋不發(fā)生腐蝕破壞、實現(xiàn)設(shè)計壽命的最簡單、最經(jīng)濟和效果良好的技術(shù)措施。國外已經(jīng)有 30 年使用鋼筋阻銹劑的經(jīng)驗，近些年來，鋼筋阻銹劑在國際上得到更迅速地發(fā)展。在國內(nèi)以 RI 為代表的鋼筋阻銹劑產(chǎn)品也已有近 20 多年的應(yīng)用實踐。隨著我國大規(guī)模建設(shè)和面對眾多老建筑物的修復(fù)工程，鋼筋阻銹劑作為提高結(jié)構(gòu)耐久性的有效措施之一，還將得到更大的發(fā)展。
3) 鋼筋阻銹劑只是提高混凝土耐久性的技術(shù)措施之一，仍有待發(fā)展和提高。目前國內(nèi)出現(xiàn)良好發(fā)展勢頭，但由于品種繁多、品質(zhì)不一，業(yè)界應(yīng)該正確引導(dǎo)和培育良好的市場氛圍。工程應(yīng)用者應(yīng)該了解、分析國內(nèi)外發(fā)展應(yīng)用情況及相關(guān)規(guī)程、規(guī)范的內(nèi)容，綜合考慮、合理選用，以使鋼筋阻銹劑正確發(fā)揮其效能。

鋼筋阻銹劑使用技術(shù)規(guī)程 （ YB/T923 1 — 1998 ）

1 總則

1 ． 0 ． 1 為在鋼筋混凝土工程的設(shè)計與施工中合理選擇和正確使用鋼筋阻銹劑，特制定本規(guī)程。
1 ． 0 ． 2 本規(guī)程適用于鋼簪混凝土工程及鋼筋混凝土工程的修復(fù)。
1 ． 0 ． 3 為確保鋼筋混凝土質(zhì)量，執(zhí)行本規(guī)程時，尚應(yīng)遵守國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。在使用鋼筋阻銹劑時不得降低對混凝土質(zhì)量的要求。

2 鋼筋阻銹劑的分類及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2 ． 0 ． 1 鋼筋阻銹劑分為粉劑型和水劑型兩類，其質(zhì)量應(yīng)任命表 2 ． 0 ． 1 的規(guī)定：

表 2 ． 0 ． 1 鋼筋阻銹劑分類及質(zhì)量要求

①細度指篩孔凈空 0.24mm 篩余百分率。

2 ． 0 ． 2 鋼筋阻銹基本性能應(yīng)符合表 2 ． 0 ． 2 的規(guī)定：

表 2 ． 0 ． 2 鋼筋阻銹劑的基本性能

注：試驗方法附錄。

3 使用鋼筋阻銹劑的環(huán)境條件及用量

3 ． 0 ． 1 使用鋼筋阻銹劑的環(huán)境和條件：

1 ．海洋環(huán)境：海水浸蝕區(qū)、潮汐區(qū)、浪濺區(qū)及海洋大氣區(qū)；
2 ．使用海砂作為混凝土用砂，施工用水含氯鹽超出標(biāo)準(zhǔn)要求；
3 ．采用化冰 ( 雪 ) 鹽的鋼筋混凝土橋梁；
4 ．以氯鹽腐蝕為主的工業(yè)與民用建筑；
5 ．已有鋼筋混凝土工程的修復(fù)；
6 ．采用低堿度水泥或能降低混凝土堿度的摻合料；
7 ．預(yù)埋件或鋼制品在混凝土中需加強防護的場合。
3 ． 0 ． 2 鋼筋阻銹劑的用量取決于設(shè)計壽命期內(nèi)腐蝕介質(zhì)進入混凝土中的量，在氯鹽為主的情況下，阻銹劑摻量應(yīng)符合下列比例要求：對于粉劑型， RI/C1 －≥ 1.2 ；對于水劑型的比例為， RI/C1 －≥ 3( 均為重量比 ) 。

3 ． 0 ． 3 對于在設(shè)計壽命期內(nèi)進入混凝土中的鹽量尚不明確時，可按表 3 ． 0 ． 3 確定阻銹劑摻量。

表 3 ． 0 ． 3 每立方米混凝土的鋼筋阻銹劑摻量 ( ㎏ /m 3 )

3 ． 0 ． 4 在摻用能提高混凝土的密實性又不明顯降低其堿度的摻合料時，鋼筋阻銹劑摻量可酌減；在特殊腐蝕條件下，除摻用鋼筋阻銹劑外，還應(yīng)采取其他防護措施。

4 鋼筋阻銹劑的使用方法

4 ． 0 ． 1 水劑型阻銹劑可混入拌合水中使用，同時扣除與所加液體阻銹劑等量的水。
4 ． 0 ． 2 粉劑型阻銹劑可干摻，也可溶人拌合水中使用，需延長拌合時間≥ 3min 。在保持同流動度的條件下適當(dāng)減水。
4 ． 0 ． 3 摻阻銹劑的混凝土的物理、力學(xué)性能試驗按常規(guī)方法進行，防銹性能試驗按規(guī)定方法進行 ( 試驗方法見附錄 ) 。

附 錄 A
鋼筋阻銹劑防銹性能試驗方法

A ． 0 ． 1 鹽水浸漬試驗
A ． 0 ． 1 ． 1 試驗準(zhǔn)備
A ． 0 ． 1 ． 1 ． 1 鋼筋試樣
　　 Q235 鋼車成直徑為 10mm 、長度為 50mm 的試棒，表面粗糙度達到 R 。 6 ． 3txm 。

A ． 0 ． 1 ． 1 ． 2 試驗溶液
　　 含 1. 15 ％ NaCl 的飽和 Ca(OH) 2 溶液，含粉劑型阻銹劑 0.8 ％，或含水劑型阻銹劑為 2.2 ％ ( 重量比 ) 。

A ． 0 ． 1 ． 1 ． 3 試驗容器
　　 直徑 40 ～ 50mm 、高 5 0 ～ 60mm 的玻璃磨口瓶，每組三個。

A ． 0 ． 1 ． 1 ． 4 高內(nèi)組電壓表，飽和甘汞電極。

A ． 0 ． 1 ． 2 試驗操作
A ． 0 ． 1 ． 2 ． 1 配制好的溶液分別倒人三個玻璃磨口瓶內(nèi)，溶液高度為 40mm ，每個容器內(nèi)放人兩根鋼筋試棒，全部浸人溶液中，將瓶蓋蓋緊。只有在進行電位測量時，才能打開瓶蓋。測量時，將鋼筋棒的一端露出液面并觸接電壓表的正端，負端接甘汞電極。測量時間分別是 lh 、 2h 、 3h 、 6h 、 1d 、 2d 、 5d 、 7d 。
A ． 0 ． 1 ． 2 ． 2 測量時觀察鋼筋試棒表面有無銹蝕發(fā)生。

A ． 0 ． 1 ． 3 判斷
　　 7 天內(nèi)鋼筋試棒表面無銹蝕發(fā)生，鋼筋自然電位在 0 ～ -250mV 范圍內(nèi)，視為合格 ( 可重復(fù) 2 次 ) 。

A ． 0 ． 2 干濕冷熱循環(huán)試驗
A ． 0 ． 2 ． 1 試樣制作
A ． 0 ． 2 ． 1 ． 1 砂漿配比為，灰：砂：水 =1 ： 2.5 ： 0.5 ；阻銹劑摻量：粉劑型按水泥量為 2 ％，水劑型按水泥量的 5 ％。
A ． 0 ． 2 ． 1 ． 2 將鋼筋試棒 ( 同 A ． 0 ． 1 ． 1 ． 1) 埋人砂漿正中，鋼筋周圍及底面砂漿保護層厚度均為 20mm ，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護 7d ，然后開始試驗。
A ． 0 ． 2 ． 2 循環(huán)制度為： 3 ％ NaCl 溶液浸泡 16h 、 7 5 ℃ 烘 4h 、室溫停放 4h ， 24h 為一個循環(huán)。
A ． 0 ． 2 ． 3 判斷： 60 個循環(huán)后破樣檢查，鋼筋表面無銹為合格。

A ． 0 ． 3 電化學(xué)試驗
A ． 0 ． 3 ． 1 試樣制作同丸 A ． 2 ． 1 ，試驗方法見《冶金建設(shè)試驗檢驗規(guī)程》 (YBJ222) 。
A ． 0 ． 3 ． 2 試驗溶液為 3 ％ NaCl ，恒壓 1400mv 、 72h ，電流小于 150μA 為合格。

附 錄 B
鋼筋阻銹劑對混凝土性能影響的試驗

B ． 0 ． 1 抗壓強度
　　 按《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法》 (GBJ 8l ) 規(guī)定執(zhí)行。

B ． 0 ． 2 抗?jié)B
　　 按《冶金建設(shè)試驗檢驗規(guī)程》 (YBJ222) 規(guī)定執(zhí)行。

B ． 0 ． 3 初終凝時間
　　 按《混凝土外加劑標(biāo)準(zhǔn)》 (GB8076) 規(guī)定執(zhí)行。

附 錄 C
包裝、運輸與儲存

C ． 0 ． 1 粉劑型鋼筋阻銹劑為袋裝 (4 0 ㎏ / 袋、 5 0 ㎏ / 袋 ) ，水劑型鋼筋阻銹為桶裝 ( 200kg 桶 ) 。產(chǎn)品應(yīng)有相應(yīng)標(biāo)記、生產(chǎn)廠家，同進應(yīng)附有檢驗證、合格證及使用說明書。
C ． 0 ． 2 粉劑型鋼筋阻銹劑在運輸與儲存過程中，應(yīng)避免烈日直曬、雨淋，防止受潮，同時應(yīng)遠離明火和易燃爆物。不得隨地散灑和赤手觸摸：
C ． 0 ． 3 粉劑型鋼筋阻銹劑儲存期為 1 年，水劑型為 2 年。

附 錄 D
本規(guī)程用詞用語

D ． 0 ． 1 執(zhí)行本規(guī)程條文時，對要求嚴(yán)格程度不同的用詞用語說明如下：

1 ．表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的用詞：正面詞有“必須”，反面詞有“嚴(yán)禁”；
2 ．表示嚴(yán)格，在正常情況下應(yīng)這樣做的用詞：正面詞用“應(yīng)”，反面詞用“不得”；
3 ．表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應(yīng)這樣做的用詞：正面詞用“宜”，反面詞用“不宜”；
4 ．表示有選擇，在一定條件下不可以這樣做的用詞為“可”。

D ． 0 ． 2 條文中指明必須按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的寫法，采用“應(yīng)符合現(xiàn)行的……規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”，條文中的“條'與“款”之間承上啟下的用語采用“符合下列規(guī)定”、“遵守下列規(guī)定”、“符合下列要求”。

條文說明

1 總則
1 ． 0 ． 3 高質(zhì)量的混凝土才能充分發(fā)揮鋼筋阻銹劑的效能，確保混凝土質(zhì)量十分重要的。

2 鋼筋阻銹劑的分類及質(zhì)量指標(biāo)
2 ． 0 ： 1 以往國內(nèi)鋼筋阻銹劑為粉劑，國外多以水劑為主?，F(xiàn)規(guī)定了粉劑型、水劑型的外觀、 pH 、比重及細度指標(biāo)要求。
2 ． 0 ． 2 鋼筋阻銹劑的基本性能指標(biāo)，參考日本標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用防銹劑》 (JISA6205) ，主要是依據(jù)我國國情制定的。其中抗壓強度指標(biāo)，規(guī)定不低于基準(zhǔn)試樣 ( 日本允許降低 10 ％ ) ；干濕循環(huán)、電化學(xué)試驗及抗?jié)B等指標(biāo)與試驗方法，均為國內(nèi)研究成果或以相關(guān)規(guī)程、規(guī)范為根據(jù)制定的。

3 使用鋼筋阻銹劑的環(huán)境條件及用量
3 ． 0 ． 1 鋼筋阻銹劑主要使用于以氯鹽為主的環(huán)境與條件下，但不同品種用途有差異。其中 RI — 103c 、適應(yīng)面廣一些，可使用于含少量硫酸鹽的環(huán)境與條件下。
3 ． 0 ． 2 規(guī)定了鋼筋阻銹劑的用量原則，即應(yīng)該保證加到混凝土中的鋼筋阻銹劑有足夠的量。對則系列鋼筋阻銹劑的試驗和大量工程應(yīng)用表明，粉劑型保持 RI/C1-- ≥ 0.8 時已有顯著阻銹效能，當(dāng) RI/C1-- ≥ 1 時，可保持長時期鋼筋不銹。為更可靠，取 RL/C1-- ≥ 1.2( 對水劑型 RI/C1-- ≥ 3) 作為鋼筋阻銹劑用量的合適比例。
　　 目前，已可以通過試驗推算、實物檢驗等得知一定年限內(nèi) C1-- 進入混凝土中的量。圖 3 ． 0 ． 2 給出了國外相關(guān)資料，表明了在海洋環(huán)境下， C1-- 進入混凝土中的累積量與使用年限的關(guān)系。
　　 研究與實踐表明，鋼筋周圍 C1-- 累積量達到 1kg /m 3 混凝土?xí)r，鋼筋銹蝕可導(dǎo)致混凝土開裂 ( 海洋環(huán)境 15 年左右可達此值，加硅灰可延至 20 年 ) 。摻加足量的鋼筋阻銹劑可不發(fā)生鋼筋銹蝕破壞，如設(shè)計壽命 40 年，鋼筋周圍 C1-- 累積量達到 6. 3 ㎏ /m 3 ( 圖 3 ． 0 ． 2) ，按比例摻加 7.5kg /m 3 的鋼筋阻銹劑，即可保證 40 年的使用壽命。

圖 3 ． 0 ． 2 C l — 累積量與使用年限的關(guān)系

( 浪濺區(qū)、年均溫度 19 ℃ 、混凝土層厚 75mm )

3 ． 0 ． 3 給出鋼筋阻銹劑的推薦用量表，在級以確定壽命期內(nèi) C1-- 累積量時，供有關(guān)人員選擇使用。 RI — 1N 型含 N 、 K + ，可少量摻用，有堿骨料反應(yīng)時慎用。
3 ． 0 ． 4 由圖 3 ． 0 ． 2 可直觀看出，摻硅灰等可降低 C1-- 累積量，故可適當(dāng)減少阻銹劑摻量。在特殊腐蝕條件下，鋼筋阻銹劑可以與外涂層、特種鋼筋等聯(lián)合使用或再采用其他防護措施。

4 鋼筋阻銹劑的使用方法
4 ． 0 ． 2 粉劑型鋼筋阻銹劑需要攪拌均勻，有吸潮結(jié)塊現(xiàn)象時需溶于水中使用 ( 允許有少量不溶物 ) ，粉劑型鋼筋阻銹劑有一定減水作用，若不相應(yīng)減水，可能使流動度加大和混凝土強度略有降低 ( 與摻量有關(guān) ) ，故要求保持同流動度下適當(dāng)減水。