CN107285701B - 一种建筑钢筋防锈涂料及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑钢筋防锈涂料，所述建筑钢筋防锈涂料的原料由水泥、氯丁胶乳液、乳液调节剂、阻锈剂、消泡剂、水组成，各组分质量份数如下：水泥55~70份，氯丁胶乳液15~25份，乳液调节剂3~7份，阻锈剂2~4份，消泡剂0.3~1份，水5~10份；总量100份；是一种具有防止建筑工地上钢筋锈蚀、能去除铁锈、增加钢筋和混凝土握裹力的改性防锈涂料，以及该种涂料的具体施工方法。

Description

一种建筑钢筋防锈涂料及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种建筑钢筋防锈涂料及其施工方法，具体涉及一种用于建筑工程中防止钢筋锈蚀的改性防锈涂料及其施工方法。

背景技术

2010年，美国腐蚀工程师学会 (NACE) 发布的数据表明，美国每年的总腐蚀损失已达 3000 亿美元，占国民生产总值(GDP)的4.2％，另有报道指明，以基础设施为主的钢筋腐蚀破坏，其年经济损失达1500亿美元，占总腐蚀损失的50％、占GDP的2％。另外，英国每年由于钢筋腐蚀引起的基础设施的修复费为55亿英镑，澳大利亚的年腐蚀损失为 250 亿美元，特别要说明的是钢筋腐蚀占主要部分，亚洲、中东等地区，也有大量钢筋混凝土腐蚀破坏的报道。实际上，钢筋腐蚀破坏已经成为世界性问题，在混凝土耐久性国际会议上，众多影响混凝土耐久性的因素之中，钢筋腐蚀被排在第一位。

我国自建国以来, 无论是水利、公路、铁路、电力各个***, 都建造了大量的钢筋混凝土结构, 在这些钢筋混凝土结构运行几十年后的今天, 钢筋锈蚀造成结构损害的情况虽尚无确切统计数据, 但钢筋混凝土中钢筋锈蚀肯定大量存在, 钢筋锈蚀引起的建筑物过早破坏，已成为工程界普遍关注、并日益突出的一个问题。

钢筋混凝土工程的锈蚀主要发生在两个阶段，一是在混凝土浇筑前，由于钢筋暴露于室外，受雨水及天气影响，很容易产生大面积锈斑；如果巡视各个工地，就可以发现：钢筋在未浇混凝土之前已出现大面积锈斑的现象非常普遍。二是在混凝土浇筑后，在钢筋混凝土服役期，由于各种原因导致钢筋混凝土中的钢筋锈蚀。这两阶段的锈蚀将降低钢筋混凝土结构的使用寿命，同时将增加钢筋混凝土结构的后期维护成本。

针对钢筋混凝土锈蚀引起的破坏，目前有多种方法来缓解钢筋混凝土锈蚀破坏，常用的方法在有以下几种：

1.提高混凝土和保护层厚度与密实性，如在混凝土中掺入硅粉、降低水胶比等；

2.在混凝土表面添加涂层，阻止有害介质向混凝土表面扩散；

3.在混凝土搅拌过程中掺入缓蚀剂，降低混凝土在运行期腐蚀速度；

4.电化学保护方法，如牺牲阳极法和外加电流法等；

5.电化学脱盐法，即把已渗入混凝土中的盐份重新吸出来；

6.钢筋表面处理法，如在钢筋表面涂化学乳胶、环氧树脂等。

在现阶段常用的钢筋防锈处理方法中，前5种方法主要应用于钢筋混凝土服役期钢筋的防锈蚀，而对混凝土浇筑前已锈蚀钢筋无法处理；第6种方法属于预先对钢筋处理方法，现行化学涂层有以下几点不足，亟需改进：

1).施工方法复杂，且涂层干硬后，钢筋与混凝土之间握裹力降低；

2).工程造价高，项目承建方难以接。如在钢筋外表面涂抹环氧树脂，每吨钢筋增加成本约2500~4000元，造价高，是环氧涂层钢筋一直难以大面积推广的主要原因之一。

因此，针对目前盐碱环境中水利工程、水运工程、电力工程如何防止钢筋锈蚀还存在的诸多问题，以及针对这些问题的解决措施的不足，在提高钢筋混凝土施工质量方面，还有许多工作要做。

发明内容

目的：为解决现有技术的不足，针对当前由于钢筋架设与混凝土浇筑不同步引起的钢筋锈蚀、钢筋混凝土在服役过程中钢筋受腐蚀性介质侵蚀引起的锈蚀胀裂、钢筋与混凝土握裹力低等问题，本发明提供一种建筑钢筋防锈涂料及该防锈涂料在建筑工地施工现场具体的施工方法，该防锈涂料及其施工方法主要应用于涉及钢筋混凝土的建筑工程，能够解决建筑工程中因钢筋架设与混凝土浇筑不同步引起的钢筋锈蚀、钢筋与混凝土握裹力低等问题，还可以去除钢筋表层的锈斑，改善钢筋混凝土外观质量，提高钢筋混凝土的耐久性和建筑物的稳定性，降低建筑物运行期维护成本，增加建筑物使用寿命。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种建筑钢筋防锈涂料，其特征在于，所述建筑钢筋防锈涂料由水泥、氯丁胶乳液、乳液调节剂、阻锈剂、消泡剂、水组成，各组分质量份数如下：水泥55~70份，氯丁胶乳液15~25份，乳液调节剂3~7份，阻锈剂2~4份，消泡剂0.3~1份，水5~10份；总量100份。

作为优选方案，所述建筑钢筋防锈涂料原料组分质量份数为：水泥60~65份，氯丁胶乳液15~20份，乳液调节剂4~6份，阻锈剂2~3份，消泡剂0.3~0.8份，水8~10份；总量100份。更优选的，所述建筑钢筋防锈涂料原料组分质量份数为：水泥65份，氯丁胶乳液20份，乳液调节剂5份，阻锈剂2.4份，消泡剂0.6份，水7份；总量100份。

作为优选方案，所述水泥选用P·O42.5水泥、P·O52.5水泥中的一种或两种混合；所述消泡剂选用聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚中的一种或两种混合物。

所述氯丁胶乳液固含量为40~60%，选用阳离子型、氯丁胶乳液溶液呈弱酸性。

作为优选方案，所述阻锈剂的原料由葡萄糖酸锌 、硅酸锂 、苯甲酸铵、三乙醇胺、水组成，各组分质量份数如下：葡萄糖酸锌3~6份，硅酸锂25~35份，苯甲酸铵10~20份，三乙醇胺15~25份，水25~35份；总量100份。

作为优选方案，所述阻锈剂的原料组分质量份数为：葡萄糖酸锌4.5~5.5份，硅酸锂28~31份，苯甲酸铵14~18份，三乙醇胺18~22份，水28~32份；总量100份。更优选的，所述阻锈剂的原料组分质量份数为：葡萄糖酸锌5份，硅酸锂30份，苯甲酸铵15份，三乙醇胺20份，水30份；总量100份；

阻锈剂的生产步骤较简单，把阻锈剂的各组分按一定质量称量好后，放在密封搅拌器内搅拌均匀即可。

作为优选方案，所述乳液调节剂的原料由氢氧化钾、硅氟化钠、硫化剂、硫化促进剂组成，各组分质量份数如下：氢氧化钾48~58份，硅氟化钠8~13份，硫化剂15~25份，硫化促进剂12~22份；更优选的，所述乳液调节剂的原料组分质量份数为：氢氧化钾53份，硅氟化钠11份，硫化剂20份，硫化促进剂16份。

作为优选方案，其中，硫化剂是氧化锌和氧化镁混合物，两者的质量比是45：55，硫化促进剂选用二苯胍、二苯基硫脲、硫代对称二苯脲中的一种或几种。

把乳液调节剂各组分按一定质量称量好后，放在密封搅拌器内搅拌均匀即可。

乳液调节剂各成份作用说明：

1).氢氧化钾：胶乳稳定剂，主要作用是防止氯丁胶“早凝”，与水泥凝固硬化不同步；

2).硅氟化钠：该物质水解产生的氢氟酸及硅酸对胶乳稳定剂有吸附作用，起中和作用。

3).硫化剂：促进氯丁胶在水泥浆中交连，同时还可以抗氯丁胶乳老化，使氯丁胶形成致密网状结构；

4).硫化促进剂：加速氯丁胶硫化过程。

本发明还提供上述的建筑钢筋防锈涂料的制备方法，其步骤为：

(1)把氯丁胶乳液、乳液调节剂、消泡剂按配方质量比例称量好，放在干燥搅拌器内，开机搅拌；

(2)在搅拌过程中把水泥缓慢加入，加完后再缓慢加阻锈剂和水，全部加完后，再继续搅拌120~180s，即得。

本发明还提供上述的建筑钢筋防锈涂料的施工方法，其步骤如下：

(1).先清除钢筋外表面浮灰、油污；

(2).把搅拌均匀的钢筋防锈涂料放入喷涂容器中，在钢筋外表面第一次喷涂防锈涂料，第一次喷涂完毕2小时后，喷涂第2遍，两小时后再喷涂第3遍，喷涂厚度1mm左右，涂抹后的钢筋放避风、阴凉处养护12小时后即可用于建筑施工现场；

(3).钢筋绑扎完毕，在浇筑混凝土前1小时，用喷涂机或毛刷在钢筋防锈涂料表面涂一层液态辛基三乙氧基硅烷，喷涂完后立即浇筑混凝土。

有益效果：本发明提供的建筑钢筋防锈涂料，是一种具有防止建筑工地上钢筋锈蚀、能去除铁锈、增加钢筋和混凝土握裹力的改性防锈涂料，以及该种涂料的具体施工方法。该种涂料主要应用于盐碱环境下水利工程、水运工程、电力工程等近水、近腐蚀性介质钢筋混凝土的建筑工程，能够解决建筑工程中因钢筋架设与混凝土浇筑不同步、钢筋混凝土在服役过程中钢筋受腐蚀性介质侵蚀引起的锈蚀、胀裂等问题，可明显提高钢筋混凝土的耐久性和建筑物的稳定性，增加建筑物使用寿命，降低后期维修费用。本发明中的改性防锈涂料能够使受保护钢筋在野外环境中放置6个月不出现锈斑，同时可以使混凝土与钢筋之间握裹力提高15份~35份。与传统防锈涂料或不涂抹该防锈涂料相比，具有以下显著优点：

1、提高钢筋与混凝土握裹力：

钢筋表层涂抹上本发明中所述的“建筑钢筋防锈涂料”后，钢筋与混凝土的握裹力较不涂抹该防锈涂料相比，可提高15份~35份，改变涂抹钢筋防锈涂料握裹力降低这一现状，提高钢筋与混凝土的整体性；

2、钢筋表层无锈斑：

钢筋表层涂抹上本发明中所述的“建筑钢筋防锈涂料”后，放在自然环境中6个月后，观察钢筋表观质量，钢筋表面无锈斑，而普通钢筋放在自然环境中仅1个月后，钢筋表层锈蚀严重；

3、去除已锈蚀钢筋表层的锈斑：

本发明的建筑钢筋防锈涂料pH值为5.0左右，呈弱酸性，与钢筋表层锈斑可发生化学反应，把表层的锈斑去除；

4、提高浇筑混凝土表观质量：

钢筋表层涂抹上本发明中所述的“建筑钢筋防锈涂料”后，钢筋表面不会再发生锈蚀，使钢筋表面不会有锈斑与水混合的黄色液体渗透到现浇钢筋混凝土表面，提高了钢筋混凝土表观质量；

5、在腐蚀介质中钢筋无锈蚀：

钢筋表层涂抹上本发明中所述的“建筑钢筋防锈涂料”后，把钢筋放入3.5份氯化钠+1份硫酸钠溶液中浸泡一年，剥开钢筋表面涂层后，钢筋无锈蚀。

具体实施方式

下面结合实例对本发明做具体说明：

建筑钢筋涂料及施工实施方法如下：

实施例1，

1.按质量比为“3：30：18：20：29”称取一定量的葡萄糖酸锌、硅酸锂、苯甲酸铵、三乙醇胺、水放入干燥搅拌器内，搅拌30min，制成阻锈剂。

2.按质量比为“45：55”比例称取氧化锌和氧化镁，混合均匀，制成硫化剂；

按质量比为“49：10：20：21”称取一定量的氢氧化钾、硅氟化钠、硫化剂、二苯胍，放入干燥搅拌器内，搅拌30min，制成乳液调节剂。

3.按质量比为“62：22：4：3.5：0.5：8”称取一定量的水泥、氯丁胶乳液、乳液调节剂、阻锈剂、聚二甲基硅氧烷、水。先把氯丁胶乳液、乳液调节剂、消泡剂按一定质量比例称量好，放在干燥搅拌器内，开机搅拌5min，然后在搅拌过程中把水泥缓慢加入，加完后再缓慢加阻锈剂和水，全部加完后，再继续搅拌120s。

4.施工方法如下：

(1).先清除钢筋外表面浮灰、油污；

(2).把搅拌均匀的钢筋防锈涂料放入喷涂容器中，在钢筋外表面喷涂防锈涂料，第一次喷涂完毕2小时后，喷涂第2遍，两小时后再喷涂第3遍，喷涂厚度1mm左右，涂抹后的钢筋放避风、阴凉处养护15。

实施例2，

1.按质量比为“5：29：19：20：27”称取一定量的葡萄糖酸锌、硅酸锂、苯甲酸铵、三乙醇胺、水放入干燥搅拌器内，搅拌35min，制成阻锈剂。

2.按质量比为“45：55”比例称取氧化锌和氧化镁，混合均匀，制成硫化剂；

按质量比为“50：10：20：20”称取一定量的氢氧化钾、硅氟化钠、硫化剂、二苯胍，放入干燥搅拌器内，搅拌30min，制成乳液调节剂。

3.按质量比为“60：23：5：3.5：0.5：8”称取一定量的水泥、氯丁胶乳液、乳液调节剂、阻锈剂、聚二甲基硅氧烷、水。先把氯丁胶乳液、乳液调节剂、消泡剂按一定质量比例称量好，放在干燥搅拌器内，开机搅拌5min，然后在搅拌过程中把水泥缓慢加入，加完后再缓慢加阻锈剂和水，全部加完后，再继续搅拌100s。

4.施工方法如下：

(1).先清除钢筋外表面浮灰、油污；

(2).把搅拌均匀的钢筋防锈涂料放入喷涂容器中，在钢筋外表面喷涂防锈涂料，第一次喷涂完毕2小时后，喷涂第2遍，两小时后再喷涂第3遍，喷涂厚度1mm左右，涂抹后的钢筋放避风、阴凉处养护13h。

实施例3，

1.按质量比为“5：29：19：20：27”称取一定量的葡萄糖酸锌、硅酸锂、苯甲酸铵、三乙醇胺、水放入干燥搅拌器内，搅拌35min，制成阻锈剂。

2.按质量比为“45：55”比例称取氧化锌和氧化镁，混合均匀，制成硫化剂；

按质量比为“48：12：20：20”称取一定量的氢氧化钾、硅氟化钠、硫化剂、二苯基硫脲，放入干燥搅拌器内，搅拌40min，制成乳液调节剂。

3.按质量比为“60：23：5：3.5：0.5：8”称取一定量的水泥、氯丁胶乳液、乳液调节剂、阻锈剂、聚二甲基硅氧烷、水。先把氯丁胶乳液、乳液调节剂、聚二甲基硅氧烷按一定质量比例称量好，放在干燥搅拌器内，开机搅拌5min，然后在搅拌过程中把水泥缓慢加入，加完后再缓慢加阻锈剂和水，全部加完后，再继续搅拌100s。

4.施工方法如下：

(1).先清除钢筋外表面浮灰、油污；

(2).把搅拌均匀的钢筋防锈涂料放入喷涂容器中，在钢筋外表面喷涂防锈涂料，第一次喷涂完毕2小时后，喷涂第2遍，两小时后再喷涂第3遍，喷涂厚度1mm左右，涂抹后的钢筋放避风、阴凉处养护13h。

实施例4，

1.按质量比为“3：31：19：20：27”称取一定量的葡萄糖酸锌、硅酸锂、苯甲酸铵、三乙醇胺、水放入干燥搅拌器内，搅拌35min，制成阻锈剂。

2.按质量比为“45：55”比例称取氧化锌和氧化镁，混合均匀，制成硫化剂；

按质量比为“50：12：20：18”称取一定量的氢氧化钾、硅氟化钠、硫化剂、硫代对称二苯脲，放入干燥搅拌器内，搅拌40min，制成乳液调节剂。

3.按质量比为“60：23：5：3.5：0.5：8”称取一定量的水泥、氯丁胶乳液、乳液调节剂、阻锈剂、聚二甲基硅氧烷、水。先把氯丁胶乳液、乳液调节剂、聚二甲基硅氧烷按一定质量比例称量好，放在干燥搅拌器内，开机搅拌5min，然后在搅拌过程中把水泥缓慢加入，加完后再缓慢加阻锈剂和水，全部加完后，再继续搅拌100s。

4.施工方法如下：

(1).先清除钢筋外表面浮灰、油污；

(2).把搅拌均匀的钢筋防锈涂料放入喷涂容器中，在钢筋外表面喷涂防锈涂料，第一次喷涂完毕2小时后，喷涂第2遍，两小时后再喷涂第3遍，喷涂厚度1mm左右，涂抹后的钢筋放避风、阴凉处养护13h。

实施例5，

1.按质量比为“4：31：19：20：26”称取一定量的葡萄糖酸锌、硅酸锂、苯甲酸铵、三乙醇胺、水放入干燥搅拌器内，搅拌35min，制成阻锈剂。

2.按质量比为“45：55”比例称取氧化锌和氧化镁，混合均匀，制成硫化剂；

按质量比为“50：12：20：18”称取一定量的氢氧化钾、硅氟化钠、硫化剂、硫代对称二苯脲，放入干燥搅拌器内，搅拌40min，制成乳液调节剂。

3.按质量比为“60：23：5：3.5：0.5：8”称取一定量的水泥、氯丁胶乳液、乳液调节剂、阻锈剂、消泡剂（聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚）、水。先把氯丁胶乳液、乳液调节剂、消泡剂（聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚）按一定质量比例称量好，放在干燥搅拌器内，开机搅拌5min，然后在搅拌过程中把水泥缓慢加入，加完后再缓慢加阻锈剂和水，全部加完后，再继续搅拌100s。

4.施工方法如下：

(1).先清除钢筋外表面浮灰、油污；

(2).把搅拌均匀的钢筋防锈涂料放入喷涂容器中，在钢筋外表面喷涂防锈涂料，第一次喷涂完毕2小时后，喷涂第2遍，两小时后再喷涂第3遍，喷涂厚度1mm左右，涂抹后的钢筋放避风、阴凉处养护12h。

实施例6，与实施例1基本相同，但有以下改变：乳液调节剂中氢氧化钾、硅氟化钠、硫化剂、二苯胍的比例调整为“55：8：16：21”。

实施例7，与实施例2基本相同，但有以下改变：阻锈剂中主要成份葡萄糖酸锌、硅酸锂、苯甲酸铵、三乙醇胺、水的比例调整为“4：32：18：19：27”。喷涂后钢筋养护时间为20小时。

实施例8，与实施例3基本相同，但有以下改变：按质量比为“65：20：5：2.5：0.5：8”称取一定量的水泥、氯丁胶乳液、乳液调节剂、阻锈剂、聚二甲基硅氧烷、水。

以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种建筑钢筋防锈涂料，其特征在于，所述建筑钢筋防锈涂料的原料由水泥、阳离子型氯丁胶乳液、乳液调节剂、阻锈剂、消泡剂、水组成，各组分质量份数如下：水泥55~70份，氯丁胶乳液15~25份，乳液调节剂3~7份，阻锈剂2~4份，消泡剂0.3~1份，水5~10份；总量100份；

所述阻锈剂的原料由葡萄糖酸锌 、硅酸锂 、苯甲酸铵、三乙醇胺、水组成，各组分质量份数如下：葡萄糖酸锌3~6份，硅酸锂25~35份，苯甲酸铵10~20份，三乙醇胺15~25份，水25~35份；总量100份；

所述乳液调节剂的原料由氢氧化钾、硅氟化钠、硫化剂、硫化促进剂组成，各组分质量份数如下：氢氧化钾48~58份，硅氟化钠8~13份，硫化剂15~25份，硫化促进剂12~22份；

其中硫化剂为氧化锌和氧化镁混合物，氧化锌与氧化镁的质量比是45：55；硫化促进剂选用二苯胍、二苯基硫脲、硫代对称二苯脲中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的建筑钢筋防锈涂料，其特征在于：所述建筑钢筋防锈涂料原料组分质量份数为：水泥60~65份，氯丁胶乳液15~20份，乳液调节剂4~6份，阻锈剂2~3份，消泡剂0.3~0.8份，水8~10份；总量100份。

3.根据权利要求1所述的建筑钢筋防锈涂料，其特征在于：所述水泥选用P·O42.5水泥、P·O52.5水泥中的一种或两种混合；所述消泡剂选用聚二甲基硅氧烷、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚中的一种或两种混合物。

4.根据权利要求1所述的建筑钢筋防锈涂料，其特征在于：所述阻锈剂的原料组分质量份数为：葡萄糖酸锌4.5~5.5份，硅酸锂28~31份，苯甲酸铵14~18份，三乙醇胺18~22份，水28~32份；总量100份。

5.根据权利要求1所述的建筑钢筋防锈涂料，其特征在于：所述阻锈剂的原料组分质量份数为：葡萄糖酸锌5份，硅酸锂30份，苯甲酸铵15份，三乙醇胺20份，水30份；总量100份；或，所述乳液调节剂的原料组分质量份数为：氢氧化钾53份，硅氟化钠11份，硫化剂20份，硫化促进剂16份。

6.如权利要求1-5任一项所述的建筑钢筋防锈涂料的制备方法，其步骤为：

(1)把氯丁胶乳液、乳液调节剂、消泡剂按配方质量比例称量好，放在干燥搅拌器内，开机搅拌；

(2)在搅拌过程中把水泥缓慢加入，加完后再缓慢加阻锈剂和水，全部加完后，再继续搅拌120~180s，即得。

7.如权利要求1-5任一项所述的建筑钢筋防锈涂料的施工方法，其步骤如下：

(1).先清除钢筋外表面浮灰、油污；

(2).把搅拌均匀的钢筋防锈涂料放入喷涂容器中，在钢筋外表面第一次喷涂防锈涂料，第一次喷涂完毕2小时后，喷涂第2遍，两小时后再喷涂第3遍，喷涂厚度1mm左右，涂抹后的钢筋放避风、阴凉处养护12小时后即可用于建筑施工现场；

(3).钢筋绑扎完毕，在浇筑混凝土前1小时，用喷涂机或毛刷在钢筋防锈涂料表面涂一层液态辛基三乙氧基硅烷，喷涂完后立即浇筑混凝土。