EP0755462A1 - Korrosionsinhibierung und verbesserung der verbundeigenschaften von armierungsmetallen - Google Patents

Korrosionsinhibierung und verbesserung der verbundeigenschaften von armierungsmetallen

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EP0755462A1
EP0755462A1 EP96904249A EP96904249A EP0755462A1 EP 0755462 A1 EP0755462 A1 EP 0755462A1 EP 96904249 A EP96904249 A EP 96904249A EP 96904249 A EP96904249 A EP 96904249A EP 0755462 A1 EP0755462 A1 EP 0755462A1
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concrete
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hydroxylamine
fibers
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    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
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    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/015—Anti-corrosion coatings or treating compositions, e.g. containing waterglass or based on another metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
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    • C23C22/08—Orthophosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/82—After-treatment
    • C23C22/83—Chemical after-treatment

Definitions

  • the invention concerned here relates to a method for simultaneous corrosion inhibition and improvement of the composite properties of reinforcing metals for or in binder systems.n) and the use of reinforcing metals treated in this way.

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Description

KOR OSIONSINHIBIERUNG UND VERBESSERUNG DER VERBUNDEIGENSCHAFTEN VON ARMIERUNGSMETALLEN
Die hier befasste Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Korrosionsinhibierung und Verbesserung der Verbundeigenschaften von Armierungsmetallen für bzw. in BindemittelSysteme.n) sowie die Ver¬ wendung von derart behandelten Armierungsmetallen.
Die allgemeine Problematik der Korrosion von Armierungsmetallen ist u.a. in der Einleitung zur EP-A 0285 593 dargestellt. Gemäss der Lehre in dieser Schrift werden Armierungsstangen während bzw. gleich nach der thermischen Nachbehandlung des Stahls oberflächlich in Schmelzbädern phosphatiert oder oxidiert.
Das in der DE-A 3708983 gelehrte gattungsanaloge Verfahren schlägt eine Oberflächenbeschichtung von Armierungsstahl mit Fluor-KW-Copoly- meren vor.
Demgegenüber ist das erfindungegemässe Verfahren zur gleichzeitigen Korrosionsinhibierung und Verbesserung der Verbundeigenschaften von Armierungsmetallen für bzw. in Bindemittelsysteme(n) gekennzeichnet
- durch eine Oberfl chenbehandlung der Metallteile mittels einer Fe-, Ca/Zn-, Zn- oder Mn-Phosphatierung, - durch eine anschliessende Oberflächenbehandlung mittels einer wässerigen Lösung bzw. Aufschlämmung von reduzierenden und/oder passivierenden Verbindungen (z.B. von Nitriten, Chromaten, Hydrazin bzw. Hydrazinderi aten, Hydroxylamin bzw. Hydroxylaminderivaten) und/oder organischen Korrosionsinhibitoren sowie - gegebenenfalls -
- durch eine nachträgliche Imprägnierung der Phosphatschichten mit nichtwässerigen oder wässerigen Lösungen von weiteren Korrosions- Inhibitoren (z.B. Vapour Phase Inhibitor), Adhesive Promotors, Metall-/Nichtmetallsolen und/oder Beton-/Zement-Zusatzmitteln.
Die genannten Metallteile können dabei Stangen, Platten, Nägel, Drähte, Stifte, Fasern oder andersgeformte Teile sein, und deren Ober¬ flächen können aus Eisen bzw. Eisenlegierungen, Zink bzw. Zinklegie- rungen und/oder anderen phosphatierbaren Metallen bestehen.
Verwendet werden die so behandelten Armierungsmetalle in Form von Stangen, Platten, Fasern, Stiften, Nägeln und/oder Drähten in Beton- Trag- bzw. -Stütz-Elementen sowie Industrieböden und Decken-Elementen und in Form von Metallfasern in Spritzbeton, wobei die Verbesserung des Verbundes zwischen Armierung und Beton auch zu einer Erhöhung der mechanischen Festigkeiten der Gesamtteile führt.
Der erfindungsge ässe Phosphatierungs-Schritt wird in an sich bekann- ten Metallphosphatbädern, v.a. in Fe-, Zn-, Zn/Ca- oder Mn-Phosphat- bädern ausgeführt. Hierzu eingesetzte chemische Beschleuniger umfassen wasserlösliche Oxydationsmittel wie Nitrate, Chlorate oder Chromate bzw. organische Beschleuniger wie N-haltige Verbindungen, speziell Anilin oder Pyridin oder aromatische Carbonsäuren.
Die genannte Phosphatierung geschieht batchweise oder kontinuierlich, in Bädern oder Spritzanlagen bei Raumtemperaturen oder darüber.
Nach der Austrocknung der Phosphatierungsschicht, die einige 10 zum betragen kann und welche üblicherweise mittels Heissluft ausgeführt wird, wird dieselbe erfindungsgemäss einer anschliessenden Ober¬ flächenspülung unterworfen; diese geschieht normalerweise bei Raumtemperatur.
Verwendet werden hierzu wässerige Lösungen bzw. Aufschlämmungen von reduzierenden und/oder passivierenden Verbindungen, v.a. von Nitriten oder Hydrazin bzw. Hydrazinderivaten oder Hydroxylamin bzw. Hydroxyl - aminderi aten, von Chromaten und von natürlichen und/oder syntheti- sehen Oelen, gegebenenfalls versetzt mit Paraffin, Stearaten oder Lanolin.
Es wurde festgestellt, dass erfindungsgemäss behandelte Armierungs¬ metalle schon während des Lagerns - auch im Freien - ein deutlich geringeres Korrosionsbild ergeben als nicht behandelte Proben.
Spritzbeton-Proben, welche mit erfindungsgemäss behandelten Armierungsfasern aus Stahl (Länge 2 bzw. 4 cm) verstärkt waren, zeigten eine um etwa 4 % höhere Zugfestigkeit verglichen mit normal armierten Vergleichsproben; beim Aufspritzen der erstgenannten Proben zeigten sich auch nach 6-monatiger Aussenlagerung der Proben keine Korrosionsansätze an den Stahlfasern.

Claims

PATENTANSPRUECHE
1. Verfahren zur gleichzeitigen Korrosionsinhibierung und Verbesserung der Verbundeigenschaften von Armierungsmetallen für bzw. in Binde¬ mittelsysteme(n) , gekennzeichnet durch eine Oberflächenbehandlung der Metallteile mittels einer Fe-, Ca/Zn-, Zn- oder Mn-Phosphatie- rung.
2. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, weiter gekennzeichnet durch eine anschliessende Oberflächenbehandlung mittels einer wässerigen Lösung bzw. Aufschlämmung von reduzierenden und/oder passivierenden Verbindungen (z.B. von Nitriten, Chromaten, Hydrazin bzw. Hydrazin- derivaten, Hydroxylamin bzw. Hydroxylaminderivaten) und/oder orga¬ nischen Korrosionsinhibitoren.
3. Verfahren gemäss Patentanspruch 1 oder 2, weiter gekennzeichnet durch eine nachträgliche Imprägnierung der Phosphatschichten mit nichtwässerigen oder wässerigen Lösungen von weiteren Korrosions- Inhibitoren, z.B. Vapour Phase Inhibitor, Adhesive Promotors, Metall-/Nichtmetallsolen und/oder Beton-/Zement-Zusatzmitteln.
Verfahren gemäss einem der Patentansprüche 1, 2 oder 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Metallteile Stangen, Platten, Nägel, Drähte, Stifte, Stützpfeiler, Fasern oder anders¬ geformte Teile darstellen und dass deren Oberflächen aus Eisen bzw. Eisenlegierungen, Zink bzw. Zinklegierungen und/oder anderen phosphatierbaren Metallen bestehen.
5. Verwendung der gemäss Patentanspruch 1, 2 oder 3 behandelten Armierungsmetalle in Form von Stangen, Platten, Fasern, Stiften,
Nägeln, Drähten und/oder Stützpfeilern in Beton-Trag- bzw. -Stütz- Elementen sowie Industrieböden und Decken-Elementen und in Form von Metallfasern in Spritzbeton, wobei die Verbesserung des Verbundes zwischen Armierung und Beton auch zu einer Erhöhung der mechani- sehen Festigkeiten der Gesamtteile führt.
EP96904249A 1995-04-13 1996-03-19 Korrosionsinhibierung und verbesserung der verbundeigenschaften von armierungsmetallen Expired - Lifetime EP0755462B1 (de)

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CH108095 1995-04-13
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