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低溫酸化緩蝕劑 |
混凝土系統緩蝕劑的使用探索
對于處于惡劣環境，已知未來會發生氯化物污染腐蝕的鋼筋混凝土結構，緩蝕劑被用來作為一種預防措施。緩蝕劑分別作為摻合料或常規混凝土修復產品在市面銷售。關于緩蝕劑作為鋼筋混凝土外加劑的應用存在各種問題。這些問題有些涉及到緩蝕劑長期使用經驗，當某些緩蝕劑用量不合適的時候，反而會加速鋼筋混凝土中的鋼筋腐蝕；還有其他問題包括緩蝕劑從混凝土中滲出或蒸發等。總體來說，當緩蝕劑用量合適時，它有可能延緩腐蝕的發生；然而，對于已經發生的腐蝕，迄今為止沒有證據表明市售的緩蝕劑能夠降低其腐蝕速率。
許多化合物曾被或仍被用作鋼筋混凝土的緩蝕劑，如亞硝酸鈉、苯甲酸鈉、重鉻酸鉀、氯化亞錫、硅酸鈉、氨水、磷酸鈉等無機緩蝕劑以及季銨鹽、甘油磷酸酯鈉鹽、羥基磷酸鹽、乙基馬來酰胺、二甲基乙醇胺、黃原胺、氨基甲酸銨、肼、乙二胺、二環己胺等有機緩蝕劑。但有些緩蝕劑如重鉻酸鉀會使混凝土的壓縮強度下降較多（20%~40%），而氯化亞錫則作用時間較短，常用的緩蝕劑亞硝酸鈉和亞硝酸鈣雖然對混凝土的強度影響不大并且有較好的緩蝕效果，但它們屬于氧化型緩蝕劑，只有在較多的用量時才有緩蝕效果，否則會引起嚴重的局部腐蝕。并且亞硝酸鹽具有毒性，在某些國家已禁止使用。因此，開發能夠減少和替代亞硝酸鹽的高效鋼筋混凝土用有機緩蝕劑己成為迫切的工程需要。
趙冰等用極化曲線、電化學噪聲（EN）和電化學阻抗譜（EIS）等方法，檢測和評價月桂酰肌氨酸鈉等三種緩蝕劑對鋼筋在含NaCl的模擬混凝土孔溶液中電化學腐蝕行為的影響及其阻銹作用。結果表明，其緩蝕作用主要是通過在鋼筋表面的競爭吸附和沉積而提高鋼筋耐腐蝕性。Jamil等采用電化學阻抗法，研究評價了乙醇胺在防止氯離子和二氧化碳對鋼筋混凝土腐蝕的效果。研究發現，乙醇胺可以通過混凝土的表面毛細孔或者縫隙到達鋼筋的表面，并吸附在鋼筋的表面并行成有機保護膜，保護膜的穩定性既和緩蝕劑本身性質有關，又同緩蝕劑分子和金屬原子間的吸附自由能有關。Charles對由胺和脂肪酸酯組成的多功能有機緩蝕劑緩蝕劑對不同配比的混凝土中的鋼筋材料的緩蝕性能以及機理進行了研究。林薇薇[27]等合成了硫脲-二乙烯三胺縮聚物，用動電位極化曲線及電化學阻抗譜研究其在混凝土孔隙模擬液及混凝土中對鋼筋腐蝕的抑制作用。結果表明，這是一種混合型緩蝕劑，對鋼筋的點蝕也有較好的抑制作用。美國Shell Development研制生產了亞硝酸二環己胺，接著又推出亞硝酸二異丙胺產品，用于軍事工業，取得很好的防銹效果。Pedro Montes考察了各種高分子聚合物對鐵的緩蝕作用效果，果膠、羧甲基纖維素、聚乙烯醇、聚乙二醇(PEG)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸鈉等高分子聚合物對碳鋼都有明顯的緩蝕效果，其共同點是對生態環境不會造成不良影響。國外有文獻報道，從松香中提取的松香胺衍生物、咪唑及其衍生物作為穩定的碳鋼用低毒型緩蝕劑代替劇毒的亞硝酸鹽，從奶油中提取的吲哚鉻酸等對鐵也有較好的緩蝕效果。Page等研究了亞硝酸鈣對鋼筋混凝土中鋼筋的緩蝕作用。Ormellese等研究了胺類及烷基胺類對混凝土中碳鋼的緩蝕作用。
Kuziak等利用電化學阻抗譜研究了亞硝酸鈣對混凝土中不銹鋼的緩蝕作用。Triki等研究了亞硝酸鈣與鏈狀烷基胺的復配，對鋼在混凝土中的長期緩蝕作用，結果表明，其復配效果良好。
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