中科院科技成果——钢筋混凝土腐蚀防护与修复技术
混凝土自修复技术及其应用前景
混凝土自修复技术及其应用前景一、背景介绍混凝土是建筑工程中广泛使用的材料之一，但其自然老化、外界环境、设计结构缺陷等因素会导致混凝土的开裂、腐蚀、剥落等问题，影响建筑物的使用寿命、稳定性和安全性。
因此，混凝土修复技术的研究与发展就成为了建筑工程领域的一项重要课题。
二、混凝土自修复技术的发展历程1. 传统修复方法传统的混凝土修缮方法包括手工修缮、砂浆修补、表面涂层等，但这些方法仅能暂时性地解决表面问题，无法从根本上解决混凝土内部的结构问题，且需要大量人力物力和时间成本。
2. 微生物修复技术自20世纪80年代以来，微生物修复技术被提出并得到应用。
该技术利用细菌、真菌等生物体对混凝土中的有机化合物进行降解和转化，进而促进混凝土的自修复。
该技术不仅具有环保、低成本的特点，且可以延长混凝土的使用寿命。
3. 化学药剂修复技术化学药剂修复技术是指将化学药剂注入混凝土中，使其与混凝土中的水化产物发生化学反应，形成新的硬质胶体来填充开裂和损坏的部位，从而实现混凝土的自修复。
该技术具有快速、可控、高效的特点，但需要检测药剂对环境和人体的影响。
4. 自愈合混凝土技术自愈合混凝土技术是一种新型的混凝土修复技术，其主要原理是在混凝土中加入微胶囊，当混凝土开裂时，微胶囊内的自愈合剂会在混凝土中自动释放出来，填补开裂部位，从而实现混凝土的自修复。
该技术具有无需外界干预、自动化程度高的特点，且自愈合剂的使用不会对环境和人体造成污染。
三、混凝土自修复技术的应用前景混凝土自修复技术的应用前景广阔，具体包括以下几个方面：1. 建筑工程领域混凝土是建筑工程中重要的建筑材料，混凝土自修复技术的应用可以有效地延长建筑物的使用寿命，提高建筑物的稳定性和安全性。
2. 桥梁工程领域桥梁作为交通工程中重要的组成部分，其安全性和稳定性直接关系到人们的出行安全。
混凝土自修复技术的应用可以有效地延长桥梁的使用寿命，提高桥梁的稳定性和安全性。
3. 水利工程领域水利工程中的水坝、堤防等结构体需要具备良好的稳定性和安全性，混凝土自修复技术的应用可以有效地延长水利工程的使用寿命，提高其稳定性和安全性。
海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀以及防腐技术
海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀以及防腐技术摘要：在海洋环境下，钢筋混凝土结构腐蚀现象较多，钢筋腐蚀会造成海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀破坏，其中影响钢筋腐蚀最重要因素是氯离子、氧及湿气，使用传统局部修补术效果并不好，需采用各种新型防腐技术改善钢筋混凝土的结构与性能。
本文将首先分析下海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀，钢筋混凝土腐蚀机理，最后结合实际情况提出海洋环境下钢筋混凝土防腐蚀技术。
关键词：海洋环境；钢筋混凝土；腐蚀；防腐技术钢筋混凝土结构耐久性是很多研究者关注的焦点与重点问题，我国很多海港码头混凝土结构使用寿命常常不超过10年就出现顺筋锈胀开裂及剥落等等，海港码头工程质量深受影响。
在海洋环境下，腐蚀钢筋混凝土结构的主要原因是氯盐外侵，造成钢筋混凝土结构性能降低，壁内陆腐蚀现象更严重。
一、海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀钢筋周围混凝土在正常情况是高碱性的，并且钢筋表面会有一层致密钝化膜，其对钢筋有很强的保护能力，防止钢筋受腐蚀。
海洋环境下的钢筋混凝土，会受到来自海水中极强穿透能力氯离子影响，这些氯离子透过混凝土毛细孔到钢筋表面，钢筋周围混凝土液相中氯离子含量处于临界值时就会局部破坏钢筋钝化膜。
只要具备钢筋腐蚀需要的水氧等必要条件，就可能造成严重钢筋腐蚀[1]。
钢筋被腐蚀后会降低混凝土结构性能，促使其性能劣化如损伤钢筋断面、断裂钢筋应力腐蚀等等。
在海洋环境中，钢筋混凝土结构一般处于两种环境：直接暴露环境、间接暴露环境，其中前者是指将部分或全部浸泡在海水中的钢筋混凝土结构，间接暴露主要是沿海岸线构造的不与海水接触的钢筋混凝土结构。
当钢筋混凝土结构处在直接暴露环境且部分浸泡在海水中时，可以依据腐蚀程度分区：水下区、水位变化区、浪溅区与大气区。
浪溅区腐蚀最严重，这是海浪溅湿了处于高潮时的结构物，结构物在低潮时会蒸发水分，混凝土表层空隙液的氯离子浓度由此增高，并持续扩散到混凝土内，钢筋周围空隙液氯离子浓度由此增大，一直到达破坏钢筋钝化膜的临界浓度值[2]。
中科院科技成果——浪花飞溅区复层矿脂包覆防腐技术
中科院科技成果——浪花飞溅区复层矿脂包覆防腐技术
项目简介
位于浪花飞溅区的海洋钢结构受到海水腐蚀最为严重，比在海水全浸区高3-10倍。
复层矿脂包覆防腐技术由四层紧密相连的保护层组成，即矿脂防蚀膏、矿脂防蚀带、密封缓冲层和防蚀保护罩。
其中矿脂防蚀膏、矿脂防蚀带是复层矿脂包覆防腐技术的核心部分，含有优良的缓蚀成分，能够有效的阻止腐蚀性介质对钢结构的侵蚀，并可带水施工；密封缓冲层和防蚀保护罩具有良好的耐冲击性能，不但能够隔绝海水，还能够抵御机械损伤对钢结构的破坏。
浪花飞溅区复层矿脂包覆防腐技术得到国家“十一五”科技支撑计划等有关项目的支持，授权专利4项，其中发明专利3项。
该项技术已分别在青岛港液体化工码头、湛江港、舟山中华兴中、盐城大丰港、广东粤电靖海发电有限公司等地开展了应用示范，并取得良好的应用效果。
技术的先进性更受到国内同行业专家的普遍认可，已达到国内领先水平。
【国家自然科学基金】_锈蚀钢筋混凝土梁_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140803
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
科研热词 推荐指数 钢筋混凝土 3 锈蚀 2 有限元 2 钢筋锈蚀 1 钢筋混凝土梁 1 钢筋混凝土桥梁 1 评估 1 计算模型 1 裂缝 1 腐蚀电位 1 粘结滑移 1 氯离子扩散 1 模糊变量 1 桥梁工程 1 本构模型 1 服役桥梁 1 性能监测 1 局部粘结退化 1 小样本数据 1 可靠性 1 变形 1 参数分析 1 初始损伤 1 分布式光纤传感技术(botda) 1 cfrp加固 1
Hale Waihona Puke 2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 锈蚀 钢筋混凝土梁 混凝土梁 受弯承载力 预应力 钢筋锈蚀率 钢筋锈蚀 耐久性 粘结性能 疲劳 持续荷载 抗弯承载力 受剪承载力 力学性能 冻融循环 静力加载试验 锈蚀钢筋混凝土矩形梁 锈蚀率 钢骨混凝土梁 钢筋混凝土柱 钢筋混凝土旧桥 超限车载 试验研究 计算模型 裂缝间距 裂缝控制 裂缝宽度 芳纶纤维布 统计参数 算例 箍筋 碳纤维布加固 硫酸盐 破坏性试验 疲劳性能 理论分析 灰色理论 混合侵蚀溶液 混合侵蚀液体 混凝土 模型 梁式试验 梁式粘结破坏试验 桥梁工程 极限曲率 本构模型 有限元分析 数值模拟 抗弯性能 抗弯刚度 抗力计算 承载力
推荐指数 10 7 4 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
海港工程钢筋混凝土腐蚀原因及防护技术措施
中国新技术新产品
一３ ９—
关键 词 腐 防
冬季使用 的“ 融雪剂 ”化冰盐 ） 渍土（ （ ， 盐 含较高 砂石料和拌合用水 的试验研 究 ， 确保小于一定 钢筋 混凝土结构设施是现代使用最广泛 的 盐分 的土壤 ） ， 等 通过混凝土表层渗透 到达钢筋 值 ， 就可使钢筋长期处 于钝态。 构筑物之一。目 ， 前 我国正处 于基本建设高潮时 表面 ， 破坏钝化膜而 产生腐蚀 ， 大大缩 短了使 用 ３ ． ２涂料涂装保护 期， 随着海 洋开发的规模 不断扩 大 ， 海洋 产业 ， 寿命 。海 洋工程 中的钢筋 混凝土结构 往往 ３５ ￣ 混凝土表 面实施 涂料涂装保 护，可阻止或 包括临海工业如大量的港湾码 头、海 洋跨海大 年就 出现腐蚀 。试 验表 明 ， 、 有 无涂装 的混凝 土 减缓环 境介质 中氯离子 的侵人 ，也起到装饰效 桥 、以及 以旅游 和运输业 为 目的建造 的人工岛 暴露于海洋大气环境下 ７ 年时 间 ， 未涂装 的其 果 。但 必须解决涂层 中的耐碱性和附着力等两 和码头正在逐渐增加。另外 ， 国六 、 我 七十年代 钢筋腐蚀 面积接 近 ８％，而涂装 的几 乎未被腐 方面的问题 、受 阳光直射部位表面 的耐光老化 ０ 已建的大量临海码头等设 施已将 进人 腐蚀破坏 蚀 。 问题 、以及 潮湿表面实施时的湿 固化与湿面附 的高风险期。这些 已建和在建钢筋混凝 土设 施 碱一 骨料反应 ： 骨料反应是混凝 土中某 着力 问题 。 碱一 亟需 良好的腐蚀控制。 这已不单是技术 问题 ， 也 些活性矿物骨料 与混凝 土孑 隙中的碱性溶液 之 Ｌ 底层 涂料 （ 闭漆 ） 封 ， 有低粘度 和高渗 应具 间的反应。碱 一 骨料反应 中， 碱与 Ｓ ｉ 反应生成 透能力 ， 渗透到混凝土 内起到封闭孑隙和提 Ｏ 是关系到 国家经济发展 的长远利益问题 。 能 Ｌ ２海港工程钢筋混凝土结 构腐蚀 的原 因及 的碱 硅胶会吸收微孑 中的水分 ， Ｌ 发生体积膨 胀。 高后续涂层附着力的作用，是混凝土表面涂装 现状 当膨胀 压力超过 硬化水 泥浆 的抗拉 强度时 ， 就 保护 的关键 和质量控制步骤 。 就耐碱性而言 ， 呋 昆 当前 我国的海 港、 桥梁 、 隧道 以及海 岸工 程 会引起ｔ 凝土开裂破 坏。 喃树脂优 于环氧树脂 ，耐碱性好的封闭漆有利 等海 洋工程 建没蓬勃发展 ，使沿海地 区钢筋 混 碱一 骨料反应发 生的条 件有三个 ： 第一 ， 充 于涂层 长期 附着性能 。国 内海港码头工程中使 包 外部 的 用涂层保护 的工程实例 已较多 ，但尚未很好解 凝土结构 的数量迅速增长 。 然而 ， 我国海洋工程 分的水 （ 括混凝土中原有的水和来 自 钢筋 混凝土结构腐 蚀也十分严重 ，经济损失 巨 水 ） ； ， 第二 限量值 以上 的 Ｎ Ｏ ａ Ｈ浓度 （ 中原 决底漆的渗透与附着力问题。早期部分工程在 微孔 大。据调查，我国 ２０ 年海洋腐蚀损失约为 有 的碱和来 自外 部的碱 ） 三 ， 中存在反 使用几年后 ， ０４ ； 第 骨料 就出现涂层的析碱、 开裂乃至脱落 只要切断产生碱 一 反应的其 问题。 骨料 ５０ 亿元 ＾民币 ， 占国民生产总值的 ５ ０ｏ 约 ％。我 应性 二氧化硅 。 国上世纪 ９ 年代前修建的海港工程 ， ０ 一般使 用 中—个 因素 ， 就能抑制碱一 骨料反应 。 南 京 水 利科 学 研 究 院 分 别 于 １９ 和 ９７年 １－０ ０２ 年就钢筋锈 蚀严重 。 － 对已有建筑 而言 ， 反应性 ＳＯ 及 Ｎ Ｏ 已 ｉ２ ａ Ｈ １９ 年 ， 军獭 山驱 逐舰码头约 １００ ９９ 对海 ３０ｍ 和 海洋领域 的开发对—个国家的发展起到 了 经存在 于其 中 ，可控的因素只有 水。有报告显 北仑港区 ２ ５万吨级矿石装船码头约 １０ｍ 构 ２０ ￣ 很重要 的作用 ，近年来我国对海洋领域也是越 示 ， 在湿度 ≤８％ 。 ５ 时 即使发生碱— 骨料反应也不 件表面 ， 了 Ｆ 实施 Ｈ系列的呋喃改性环氧封闭底 来越重视 ，大量的新的海 洋工程 钢筋 混凝土结 会产生膨胀 ， 么， 那 通过防止外部水 分渗入就可 漆 环 氧煤沥青 中间漆与面漆的涂装保护 。 涂层 构物都在兴建中。 另外 ， 根据我 国海工工程的调 以控制碱一 骨料反应 。 性能检验 结果表 明 ， 涂层 附着力 （ 拉开法 ）－ － ／混 查 ，目前我 国现有的海 洋工程 钢筋混 凝土结构 ３钢筋混凝土结构防护技术措施 凝土本体抗 拉强度 ， 常达到 ２ Ｍ ａ 右 ； 通 ． ｐ左 ０ 呋 物如码头 、 桥梁等 ， 已进人 中 、 ， 许多 老期 亟需要 ３ ． １内掺 钢筋 阻锈剂 喃改性环 氧封 闭底 漆的渗 透深度达 ｌ３ ｍ 抗 ￣ｍ ； 国内外大 量的实践表明 ， 钢筋腐蚀 是影响 氯离子渗透试验表 明 ， 修复 。随着我国综合实力 以及 国际影 响力的不 未发现任何脱落与开裂 断提高，我国在海外承接的海洋工程钢筋混凝 钢筋混凝土耐久性的首要 、 因索 。 关键 混凝土中 现象。 土结 构物 的新建 和修 复工程 的项 目也 越来 越 钢筋锈蚀破坏 ， 已成为世界性 问题。 大量研究表 所 以，海港工程钢筋混凝土 中实施涂料涂 多。混凝土是复合的人工 材料 ， 有多孔性 、 具 显 明钢筋阻锈剂对 防止和减缓 钢筋锈 蚀具有 独到 装 保护是一种经济实用 的防腐蚀技术措施 。但 微裂缝结构和较粗糙的表面。由于混 凝土和钢 的效能 。其花 费少 ， 使用简便且 经济有效 ， 已成 涂 装质量的控制十分关键 ， 一旦局部存在各种 筋的变形性不同 ，导致结构表 面产生 较大的变 为防止钢筋锈蚀的主要技术措施之一 。 近年来 ， 缺陷与针孑被氯离子 突破 ，则在一定范 围内涂 Ｌ 形 ， 局部显微裂缝 和９￣ （ １０ ｍ ） 出现 ９ ． ０ ￣３ ｍ 。 ． 钢筋阻锈剂大量应用于海港工程 。 层 的封 闭保护作 用将会 丧失 。 潮湿面涂装时， 设 混凝土表面的粗糙度和多孑 性， Ｌ 为其表面 海工混凝土中钢筋的腐蚀 ，事实上是 一种 计选材 十分关键 ，因为任何一种封闭底漆在干 其 阳极反应都在钢筋 电解 质界 燥面与潮湿面的附着力存在明显的差别 ， 吸收水分创造了条件。促使钢筋混凝土腐蚀劣 电化学腐蚀 ， 阴、 所以， 化的原因主要有 以下几种 ： 面上发生， 若能阻止其中任何一种界面反应 ， 就 必要时需辅以其他措施提高构件表面的干燥程 中性化： 水泥水化产物中含氢氧化钙较多， 能抑制腐蚀。如果某种（ 或某些） 化学物质能够 度。另外， 前市售涂料品种， 目 均不能有效地克 因而混凝土是强碱 性的 ， 其孔隙 内溶液 的 Ｐ 优先 参与并 阻 止上 述两 种或其 中一种 界面 反 服活动性裂缝，除非是专项设计生产的弹性涂 Ｈ≥ １． ２ 。当大气 中的 Ｃ 后变成酸性液体 ， ６ Ｏ 遇水 不 应 ， 能长期保持稳定状态 ， 且 则用此类化学物质 层 。因此 ， 实施涂 料涂装 的钢筋混凝土构件 ， 首 断地 渗透侵蚀混凝土 ， Ｐ 其 Ｈ值逐 渐降低 ， 泥 就可有 效地阻止钢筋锈蚀 ，这种在混凝土拌制 先必须进行控 裂设计 ，至少达到构件在不同工 水 水 化产物发生分解 ， 导致混凝土胀裂 、粉化 脱 过程 中掺 加少量 化学物 质（ 外加剂 ） 过影响 况 条件下 ， 拉弯区裂缝的缝宽基本不变 ， ， 通 受 以确 落， 使其强度大大降低。 这个过程即中性化。 其 上述 界面电化学反应来阻止钢筋腐蚀的方法是 保涂层保护的效果 。 者， 再 预制件采取岸上涂装 反应如下 ：Ｏｖ ２＋ ａ 厂 ａ ０ Ｈ０ Ｃ ＝ ０Ｃ （ ｒ Ｈ Ｏ Ｃ ２ 简便 易行 的 ， 化学物质（ 这种 外加剂 ）对钢筋而 封闭 ，则存在 吊运安装 过程中局部损坏和现场 ， 冻融 ： 在寒冷的地区或季节 ， 混凝土 中的水 言 ， 就是阻锈剂。按阻锈机 理 ， 可分为阳极型 ， 阴 补 口问题 ；现 浇构 件则存在减少海水初期污染 分在 ０ 以下结冰 ， ￣ Ｃ 这使得其表面和 内部 由于 冰 极型 和混合 型三类 ；按材质种类可分为有机类 和涂装时 机问题 ；此外涂层设计使用年限通常 的体积增大而出现胀裂， 温度高时冰融化， 反复 和无机 类两 种。以往大规模工程应用的亚硝酸 只有 １ 到 １ 年 ，受 阳光直射 部位的面漆耐紫 ０ ５ 的冻融使？凝土浅表面 由于产生裂纹而变得疏 钙 ， 昆 属阳极型阻锈 剂。苯甲酸钠 、 重铬酸、 氯化亚 外线老 化设计 年限 通常不 到 １ 年 ， ， 继 Ｏ 届时 后 松 以致脱落。 冻融不仅破坏混凝土本身 ， 也使其 锡等 也是 阳极型阻锈剂。 近来 ， 开发了大量 的有 防腐技术措施如何， 两者的匹配性如何等问题， 中的钢筋失去保护而发生腐蚀。 因此 ， 害也是 机类阻锈剂 ，以及 有机胺盐类 与亚 硝酸钠的复 这些在设计或组织实施 中， 冻 均应充分考虑。 影响钢筋混凝土结构耐久性的重要 因素 。 合阻锈剂。 参考文献 氯离子侵蚀 ： 土的氯盐 （ｌ有 两种来 混凝 ｅ一 ） 内掺亚 硝酸钙和复合型亚硝酸钙钢筋阻锈 ｆ李常升． １ ］ 水利水 电工程质量监控 与通病防治全 源， 一是 使用 了含氯盐 的外加剂 ， 如使 用海砂 ， 剂 ，是一种经过长期‘ 试验研究和工程实践的经 书 】 ： ． 北京 环境科学 出版社 ， ９． １ ９ ９ 施工用水中含 Ｃ－ １加入含 Ｃ－ 、 １ 的防冻剂等等 。再 济实用 的钢筋保护措 施。与预估钢 筋周围混凝 『黄 国兴 ， ２ ］ 陈改新． 工混凝土建筑物修补技 术 水 就是环境 中的氯盐 ， 比如海洋 环境 、 城市立交桥 土 中氯化物含 量相 比， 过对实际使用的水泥 及Ｉ 通 Ｍ 北京 ： 中国水利水 电出版社． ９． １８ ９
钢筋混凝土的腐蚀机理与防护技术应用论文.doc
钢筋混凝土的腐蚀机理与防护技术应用论文在工程设计中，场地地下水、土常常具有腐蚀性，腐蚀严重影响混凝土结构耐久性、可靠性。
在生产建立中的各类建、构筑地基根底常用的结构形式一般为钢筋混凝土结构，这些根底与地下水、土直接接触，建构筑物根底受到腐蚀性水、土的侵蚀，会引起根底混凝土剥落、丧失强度、钢筋锈蚀等现象，从而降低根底的耐久性，直接影响整个结构的使用平安。
因此，防腐蚀设计以成为建构筑物根底设计不可缺少的内容。
钢筋混凝土的腐蚀分为两局部：一局部是混凝土的腐蚀，另一局部是钢筋的腐蚀。
这里主要讲述硫酸盐及氯离子对钢筋混凝土的腐蚀机理。
2.1硫酸盐对混凝土的腐蚀机理。
混凝土硫酸盐腐蚀的机理是一个非常复杂的物理、化学过程，硫酸盐侵蚀引起的危害包括混凝土的整体开裂和膨胀以及水泥浆体的软化和分解，主要是通过物理、化学作用破坏水泥水化产物，使其丧失强度。
硫酸盐侵蚀的物理作用是指水土中的硫酸根离子通过混凝土孔隙进入混凝土结构中，在没有与混凝土中的组分发生化学反响以前，在干湿循环状态下，外部环境中的硫酸钠吸水发生结晶膨胀。
硫酸钠吸水后体积膨胀，一般表现为混凝土外表开裂、强度降低。
硫酸盐侵蚀的化学作用是指水土中的硫酸根离子通过混凝土孔隙进入混凝土结构中后与混凝土中的不同组分发生一系列的化学反响，这些化学反响生成的盐类矿物一方面由于吸收了大量水分子而产生体积膨胀导致混凝土的破坏，另一方面也可使水泥中硬化组分溶出或分解，导致混凝土强度和粘结性丧失。
2.2氯离子对钢筋的腐蚀机理。
水或土对钢筋的腐蚀主要为电化学反响过程。
混凝土中钢筋一般处于氢氧化钙提供的碱性环境中，在这种碱性环境中钢筋与氧化性物质作用，作用在金属外表形成一种致密的、覆盖性能良好的、牢固的吸附在金属外表上的钝化膜（水化氧化物nFe2O3·mH2O），对钢筋有很强的保护能力，防止钢筋进一步锈蚀。
相关研究说明钝化膜在高碱性环境中才是稳定的，当钢筋所处环境中pH<9时钝化膜逐渐破坏。
中国腐蚀与防护学会自然科学一等奖
我国腐蚀与防护学会自然科学一等奖一、概述我国腐蚀与防护学会自然科学一等奖是该领域的最高奖项之一，旨在表彰在防腐蚀和防护领域取得杰出成就的科学家和研究人员。
本次获奖者是在国内外腐蚀与防护领域具有重要影响力和地位的专家，他们的成果对相关领域的发展具有重要意义。
二、获奖成果今年的我国腐蚀与防护学会自然科学一等奖评选中，共评选出5位获奖者，他们的成果涵盖了腐蚀与防护领域的多个方面，包括新材料的研究与应用、腐蚀机理的深入探究、防腐技术的创新等。
以下是其中几位获奖者的成果介绍：1. XXX：在新型防腐蚀材料的研究领域取得重大突破，发现了一种具有特殊结构的材料，不仅可以有效抵抗腐蚀，还具有优良的导电性和导热性，对于航空航天等领域有重要应用价值。
2. XXX：对金属材料的腐蚀机理进行了深入研究，提出了一种新的防腐蚀理论，为金属材料的防腐蚀技术提供了新的思路和方法。
3. XXX：在防腐涂层技术方面进行了探索和实践，成功研发出了一种具有高性能和长寿命的防腐涂层，为工业设备的防腐蚀提供了新的解决方案。
三、获奖者的贡献这些获奖成果不仅在技术上具有重要意义，而且对于相关领域的发展和进步也起到了推动作用。
他们的工作不仅丰富了腐蚀与防护领域的理论体系，而且为相关行业的发展提供了重要支撑。
获奖者们始终坚持科学研究，不断探索创新，为我国的腐蚀与防护领域的发展做出了重要贡献。
四、展望我国腐蚀与防护学会自然科学一等奖的设立，不仅是对获奖者的肯定和鼓励，也为行业的发展注入了新的活力。
我们期待未来，在腐蚀与防护领域会有更多的科研人员脱颖而出，取得更多的创新成果，为我国的腐蚀与防护事业作出新的贡献，推动相关领域的发展。
五、结语我国腐蚀与防护学会自然科学一等奖的设立和评选，为我国腐蚀与防护领域的发展树立了典范，同时也为更多的科学研究人员提供了学习和交流的评台。
我们相信，在科学研究人员的共同努力下，我国的腐蚀与防护事业一定会取得更大的突破和进步，为国家的科技事业做出更大的贡献。
中国腐蚀与防护学会工作总结
中国腐蚀与防护学会工作总结20××年我学会在中国科协和挂靠单位的支持和指导下，在常务理事会的领导下，进展顺利。
主要开展了培训、学术交流、资格认证以及科技进步奖、技术咨询、科普等活动。
一、培训工作（一）举办"NACE国际阴极保护技术（CP2）资格认证培训班"。
中国腐蚀与防护学会与美国腐蚀工程师协会合作，于2007年6月13-18日在北京举办了"NACE国际阴极保护技术（CP2）资格认证培训班"。
这是NACE第二次在中国举办的阴极保护培训班，并将对考试通过的学员颁发NACE国际协会的CP2证书。
参加本期培训班的学员来自石油、天然气、海洋石油、金属腐蚀与防护研究和工程施工等单位人员28人。
教师是NACE选派的著名阴极保护技术专家David Webster先生和 Clay Brelsford先生。
教学特点是理论与实际相结合，教师与学员互动，每一章节都有理论基础讲解和实际操作，教材资料丰富完整，实验设计全面，实验设备完善。
CP2与CP1相比，加强了理论部分内容，实验操作部分的难度也增大了。
参加CP2培训班的学员课上认真学习理论知识，课下认真复习并积极参与实际操作训练。
课程结束后，进行了严格的笔试和实验两部分考试。
考试合格（实验、笔试两项成绩均超过70分）的学员将获得NACE颁发的阴极保护CP2证书。
NACE International是国际上最大的腐蚀专业领域学术团体机构，其所制定的行业标准和颁发的专业技术资格证书，在国际上被广泛采用并具有权威性。
NACE国际阴极保护技术培训及认证项目在国际上和推广到中国都影响越来越大。
我学会与NACE已形成很好的合作模式，在阴极保护领域里成为国内唯一培训认证（NACE证书）机构。
这项工作将长年定期开展。
（二）举办"管道完整性课程培训班"。
学会与GE油气国际公司合作，于2007年11月18日-23日在北京举办"管道完整性课程培训班"。
浅谈混凝土中钢筋腐蚀的防护
浅谈混凝土中钢筋腐蚀的防护作者：袁红杰来源：《城市建设理论研究》2013年第16期摘要：目前，我国正处在钢筋混凝土结构基础设施建设的高峰期，而一些地方和部门却存有片面追求速度，不顾施工质量的短期效益行为。
加之工程层层转包，得到项目的一些建筑公司，又贪图利润，偷工减料，以劣充好，以低代高地使用原材料，致使在我国各地的建设项目中出现了一些“豆腐渣”工程。
这样，在今后相当一段长的时间内，就大大加剧了混凝土结构工程受钢筋腐蚀破坏的潜在危险。
本文通过几种方法，围绕混凝土中钢筋腐蚀的防护这一课题，作粗浅的探讨。
关键词：混凝土；钢筋腐蚀；防护中图分类号：TU37文献标识码： A 文章编号：前言现代大型建筑中，钢筋混凝土主体结构的破坏大体可分为两类：一类为非正常性破坏，主要由结构设计、施工不当等责任事故和使用中的突发事件，如地震、台风、爆炸、撞击等造成，这类破坏常产生灾难性后果。
另一类为正常性破坏，主要由混凝土中钢筋腐蚀，钢筋保护层冻融开裂、干缩开裂、介质腐蚀及自然风化等原因造成，如不在早期及时防护、修复，损伤将由量变到质变，最终导致建筑结构的开裂、剥落乃至整体坍塌，造成财产损失、人员伤亡，其后果同样是灾难性的。
为了让更多的人了解钢筋腐蚀对混凝土结构破坏的严重性，对已建成和正在建造的钢筋混凝土结构及早地采取必要的钢筋腐蚀防护措施，是必不可少的。
一、电化学防护技术：混凝土中钢筋腐蚀是一个电化学反应过程，由铁变化成氧化铁，其体积比原来增大3倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，钢筋与混凝土之间的粘结应力降低或失效，致使混凝土保护层顺钢筋方向开裂、剥离甚至脱落。
解决钢筋腐蚀问题的最贴切、有效的方法应是采用电化学防护技术。
混凝土中钢筋的电化学防护技术主要有三种：阴极保护法。
这是最著名、最成熟的一种技术。
氯化物萃取技术。
该技术又被称为氯化物消除技术或除盐技术，是处理混凝土中氯化物污染的方法。
再碱化技术。
该技术又被称为酸化消除技术，现已在混凝土建筑结构的碳酸化恢复方面迅速得到应用。
科技成果——多孔质生态混凝土环境修复技术及其在河道中的应用
科技成果——多孔质生态混凝土环境修复技术及其在河道中的应用技术开发单位北京建筑大学适用范围对河道、山体、海防等边坡工程的生态防护成果简介多孔质生态混凝土环境修复技术，历经5年，完成了从低碱胶凝材料的制备、多孔质生态混凝土的制备及性能研究、多孔质生态混凝土的环境修复应用三个方面，形成了成套的新型环境修复产品及技术。
该项技术可用于新建城市河道边坡、城市老旧河道硬质边坡改造以及植被缓冲带等涉水驳岸景观的改造。
多孔质环境修复产品具备与普通刚性护坡一样的强度和刚度，能够保证坡体或者堤防的安全性。
又可以良好地生长植物花草，改善水生态环境，减少夏季热岛效应，同时还具备净化水质的功能。
多孔质生态混凝土环境修复技术是一种既能够实现安全防护又能实现生态种植，能将工程措施和生态措施很好的结合起来的一种新型护坡结构体系。
其特点是主体以特定粒径骨料作为支承骨架，通过胶凝材料和添加剂包裹而成的具有一定孔隙结构和强度的多孔质材料，然后将其护砌至坡面，在合适的条件下能够实现安全防护与生态绿化一体化，具备面层植被缓冲，多孔质骨架防护，植物根系加固三重防护的功效，是一种新型的高效生态化的护坡材料和护坡技术体系。
效益分析多孔质环境修复技术采用多孔质混凝土作为护坡材料，其强度较高，继承了传统刚性防护材料的优点，同时因其孔洞比较多，孔隙率比较高，在实现堤坝土体内部的水与外部环境的自平衡，又具备很好的生态效应，防护效果远优于传统护坡。
目前我国对于水环境的生态修复正如火如荼，中小河道和水库的安全改造和再建设也处在高峰期，无论是政策面上还是市场需求，抑或是技术水平上都达到一个前所未有的亟需的市场。
目前我国绝大部分河道的边坡仍采用硬质边坡或者直接种植植物的方式进行防护，拿北京来说，北京的护城河边坡仍然为硬质边坡防护，如果将其改造，能够对目前的护坡系统起到颠覆性效应，对目前我国的护坡起到一个极大推动和技术改善，会带来巨大的经济效应、工程效应和生态效应。
混凝土中钢筋锈蚀的电化学防护技术研究
混凝土中钢筋锈蚀的电化学防护技术研究一、研究背景混凝土结构中使用的钢筋，往往会遭受到氧化、腐蚀等自然环境因素的侵蚀，导致钢筋锈蚀，从而影响混凝土结构的使用寿命和安全性。
为了防止钢筋锈蚀，电化学防护技术被广泛应用于混凝土结构的防腐保护中。
二、电化学防护技术的原理电化学防护技术是通过改变钢筋表面的电化学状态，使其处于一个较低的腐蚀电位，从而防止钢筋发生腐蚀的一种技术。
具体来说，电化学防护技术是通过在钢筋表面施加一个外加电位，使钢筋处于保护电位范围内，从而抑制钢筋的腐蚀反应。
同时，电化学防护技术还可以通过向混凝土结构中引入保护电流，使得钢筋处于阳极状态，从而促进钢筋表面的氧化反应，形成一层致密的钢筋氧化膜，从而保护钢筋不受到腐蚀的侵蚀。
三、电化学防护技术的应用1、阴极保护技术阴极保护技术是最常用的电化学防护技术之一。
该技术是通过向钢筋表面施加一个负电位，使钢筋处于保护电位范围内，从而抑制钢筋的腐蚀反应。
在具体应用中，一般采用外加电源或电化学防蚀剂来实现钢筋的阴极保护。
其中，外加电源的方式可以是直流电源、交流电源或太阳能电池等方式。
2、阳极保护技术阳极保护技术是一种利用保护电流促进钢筋表面氧化反应的电化学技术。
该技术是通过向混凝土结构中引入一定的保护电流，使得钢筋处于阳极状态，从而促进钢筋表面的氧化反应，形成一层致密的钢筋氧化膜，从而保护钢筋不受到腐蚀的侵蚀。
在具体应用中，阳极保护技术需要考虑保护电流的大小、施加时间和混凝土结构中的电解质浓度等因素。
四、电化学防护技术的优缺点1、电化学防护技术具有防腐效果好、施工方便、维护简单等优点；2、电化学防护技术存在着技术难度大、施工成本高等缺点。
五、电化学防护技术的发展趋势1、电化学防护技术将向智能化、自动化方向发展；2、电化学防护技术将向绿色环保、可持续性发展方向发展；3、电化学防护技术将向高效、低成本方向发展。
六、结论电化学防护技术是一种有效的混凝土结构防腐保护技术。
混凝土电化学防护与修复技术
摘要：混凝土结构工程的防腐蚀与修复措施已经日益成为国家基础设施建设与维护中重要问题．本文介绍了有关混凝土电化学防护与修复技术，着重讨论阴极保护和电化学除盐（再碱化）技术的机理和技术特点，指出了其在混凝土结构中的应用前景和存在的问题。
电化学方法可以对整个混凝土结构中的钢筋骨架进行大面积的腐蚀防护处理，成本较低，易于施工，用电化学的方法对钢筋混凝土进行防护和修复有广阔的应用前景。
但是该方法对钢筋混凝土存在着一定作用，有必要进一步对电化学方法进行改善。
关键词：电化学；阴极保护；除盐；再碱化中图分类号：Ｔｕ５２８：文献标识码：Ａ文章编号：１００３—８９６５（２ｎ０７）０３—０００１一（）５１引言钢筋和混凝土的组合被誉为水泥混凝土工业发展中一次重要技术革命，两者实现优势互补，钢筋改善了混凝土结构的韧性、提高了其抗拉、抗弯性能，混凝土的碱性环境则保持了钢筋表面的钝化，同时隔离了钢筋与外界，特别是侵蚀性介质的接触，防止钢筋的锈蚀”】。
当今钢筋混凝土结构已成为最常用的结构形式之一。
钢筋腐蚀破坏造成的直接、间接损失之大远远超出人们的意料，在欧美发达国家已构成严重的财政负担。
早在９０年代初期，美国因腐蚀破坏而限载通车公路桥就占１／４（即５２万余座中的１３万座），其中已不能通车的占１％（约５０００座），维修费高达９００亿美元，加上公路、码头、房屋等因钢筋腐蚀而需要的维修费，估计高达２５８０亿美元，几乎占美国债务的６％：英国环保部门于２０世纪９０年代后期公布的一份报告估计，英国建筑业年成交额为５００亿英镑，而因腐蚀破环，钢筋混凝土结构年维修费高达５．５亿英镑，成为英国的一个沉重财政负担。
目前广泛应用于沿海及近海地区海港工程中的混凝土结构，由于海水、海风等海洋环境对钢筋混凝土结构的侵蚀，导致海工混凝土结构破坏非常普遍。
据调查，我国２０世纪９０年代前兴建的海港工程，一般１０～２０年就会出现钢筋严重腐蚀破坏，结构使用寿命基本上达不到设计基准期要求。
钢筋混凝土结构抗盐碱腐蚀方法
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2021 年第 6 期 河南建材
部结构的微观裂缝尧孔隙或表面等处聚集了有机聚 合物相后, 无机物之间的连接被加强袁 无机物的刚 性之间以点尧网或膜连接袁形成了具有弹性和黏附 性的有机聚合物质袁使得混凝土的密实度与致密性 大幅度增强袁自身弹塑性大大增加袁在腐蚀环境中 的抗腐蚀能力显著增加[2]遥 2.3 涂层或包裹防腐 2.3.1 涂层防腐蚀
2 混凝土抗盐碱腐蚀方法
2.1 提高混凝土自身密实性，加厚钢筋保护层 混凝土材料的强度等级越高袁 其密实性越好袁
能够很大程度上降低水渗透系数遥 提高混凝土的强 度等级并增加混凝土的保护层厚度袁可降低腐蚀介 质的分散速度和渗透性袁 有效增强钢筋防护效果遥 例如在基础设施建筑处于地下基础的部位袁混凝土 钢筋保护层的厚度可比正常部位增加 5耀15 mm遥 2.2 选用适宜的水泥品种
实际情况选择防腐蚀方法袁 更应该从环境情况尧经 济优势等方面去分析解决问题遥 从研制尧生产尧使用尧 维修到再制造阶段袁制定符合工程特点的防腐蚀战 略是未来人们亟需努力的方向遥
2冤目前常用的防腐蚀技术离不开有机化学材 料的应用袁使用过程中不可避免地存在环境污染隐 患袁更多地研发满足工程需求袁绿色环保尧安全袁符 合可持续发展理念的防腐蚀技术是发展关键遥
图 3 地下室顶板涂膜防腐蚀 2.3.2 用卷材、板、块材防腐
1冤卷材贴面防腐遥 采用粘贴二毡三油尧玻璃钢 等袁 使混凝土结构表面与腐蚀诱因隔离遥 玻璃钢 (GFRP)袁一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯尧环氧 树脂与酚醛树脂基体复合而成的增强材料袁具有质 轻尧性能稳定尧强度高尧耐腐蚀等优势遥 如图 4 所示遥
参考文献: [1] 解灵霞,王长华,黄振国.钢筋混凝土防腐蚀方法综述[J].郑
州工业大学学报,1997,18(1):90-94. [2] 王旭.混凝土防腐措施及评价方法分析[J].全面腐蚀控制,
国家海洋腐蚀防护工程技术研究中心揭牌
钢结 构浪花 飞溅 区腐蚀 防护技 术 、海洋钢 筋混凝 土结构
腐蚀 防护 与修 复补强技 术 、海 洋工程 阴极 保护优 化和腐
蚀监 ／ 检 测技 术 、海 洋工 程安全 评价 与寿命 预测 技术 、
海 洋 生 物 污 损 防 治 技 术 为 主 的 工 程 技 术 ， 同时 涵 盖 海 洋
验 证 计 划 工 作 总 结 会 召 开
２ ０ １ ２年 １ ２月 ６ 日， 在 云 南 召 开 了 Ｃ Ｎ ＡＳ Ｔ ０ ６ ７ １ 汽 车
后视镜 能力验证计划工作 总结会 。来 自 Ｃ Ｎ Ａ Ｓ能力 验证处
国家海 洋腐蚀 防护工程技术研究 中心揭牌
韩京城 、田玲 以及 十家参 比实验室的代表参加 了会议人介绍 了海洋工程腐蚀 与控 制相关成果 和最新研究进展 ，科研人员就 浪花飞溅区复层 矿脂包覆 技术 、氧化聚合型 防护技术 、钢 筋混凝土涂层防
护技 术进 行了现场技术演示 ，与会代 表围绕海洋防腐蚀最
新研究成果进行 了深入交流 。
Ｃ Ｎ Ａ Ｓ Ｔ ０ ６ ７ １ 汽车后视镜 能力
在 中科 院海洋研究 所揭牌 。来 自全 国 ３ ０余家高校 、科研
院所和企业 的专家代表参加 了会 议。 “ 国家海 洋腐蚀 防护工 程技术 研究 中心 ”依 托 中国 科学 院海洋研 究所 ，将 建设成 为集 引进 、示 范 、推广 为 体 的产业 化工程化 研究 开发实体 ，促 进现有 小试研究 Ｔ ｍ Ｎ
钢结 构 的环 境敏感 断裂与 氢渗 、牺牲 阳极保护 技术在 内
会上 ，上海 机动车检测 中心 与公 安部交通管理科 学研
究所 交通 安全产 品质量监 督检测 中心进行 了 Ｃ Ｎ Ａ Ｓ Ｔ ０ ６ ９ ３
混凝土的自修复原理及其应用
混凝土的自修复原理及其应用一、引言混凝土自修复技术是目前国内外研究的热点之一，该技术可以有效地延长混凝土结构的使用寿命，降低维修成本，提高结构的可靠性和安全性。
本文将从混凝土自修复的原理、分类及应用等方面进行详细的探讨。
二、混凝土的自修复原理1.微生物自修复原理微生物自修复技术是通过将特定微生物引入混凝土中，在混凝土受损部位产生胶原酶等酶类物质，使得混凝土中的钙离子与硅酸盐反应，形成新的硬质充填物，从而实现混凝土的自修复。
微生物自修复原理的优点是修复效果好、成本低、环保性好等。
2.化学物质自修复原理化学物质自修复技术是通过将化学物质注入混凝土中，在混凝土受损部位发生化学反应，形成新的硬质充填物，从而实现混凝土的自修复。
化学物质自修复原理的优点是修复效果好、操作简单、可控性强等。
3.物理力学自修复原理物理力学自修复技术是通过在混凝土结构中嵌入一定数量的微观粒子或纤维，当混凝土受损时，这些微观粒子或纤维能够在受损部位形成桥梁，从而实现混凝土的自修复。
物理力学自修复原理的优点是修复效果好、耐久性强、应用范围广等。
三、混凝土自修复技术的分类1.微生物自修复技术微生物自修复技术是利用微生物的代谢活动，将其引入混凝土中，使其在受损部位产生胶原酶等酶类物质，从而实现混凝土的自修复。
2.化学物质自修复技术化学物质自修复技术是通过将化学物质注入混凝土中，在混凝土受损部位发生化学反应，形成新的硬质充填物，从而实现混凝土的自修复。
3.物理力学自修复技术物理力学自修复技术是通过在混凝土结构中嵌入一定数量的微观粒子或纤维，当混凝土受损时，这些微观粒子或纤维能够在受损部位形成桥梁，从而实现混凝土的自修复。
四、混凝土自修复技术的应用1.桥梁桥梁是混凝土结构中最易受损的部分，因此，混凝土自修复技术在桥梁维修中的应用十分广泛。
例如，在钢筋混凝土梁中添加一定数量的氧化铝微粉，当梁受损时，氧化铝微粉能够在受损部位形成桥梁，从而实现混凝土的自修复。
钢筋混凝土结构在酸性腐蚀环境下的防腐方法[发明专利]
![钢筋混凝土结构在酸性腐蚀环境下的防腐方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/82a7eacc58fb770bf68a55d4.png)
专利名称：钢筋混凝土结构在酸性腐蚀环境下的防腐方法专利类型：发明专利
发明人：裴付博,张中胜,郝大伟,田文春,刘文亮,牛彬彬
申请号：CN201510472995.6
申请日：20150805
公开号：CN106436779A
公开日：
20170222
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种钢筋混凝土结构在酸性腐蚀环境下的防腐方法，其特征在于包括以下步骤：a.调查拟建项目地下水对钢筋混凝土腐蚀情况，b.桩基工程选用预应力混凝土管桩和混凝土管桩施工及质量检查验收，c.混凝土结构表面防腐处理，d.回填土处理。
本发明的钢筋混凝土结构在酸性腐蚀环境下的防腐方法具有有效降低腐蚀性地下水对钢筋混凝土的腐蚀，提高钢筋混凝土耐久性和保证施工进度、降低施工成本的优点。
申请人：五冶集团上海有限公司
地址：201900 上海市宝山区铁力路2501号
国籍：CN
代理机构：上海天协和诚知识产权代理事务所
代理人：张恒康
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科技成果——混泥土快速修复材料及关键技术
科技成果——混泥土快速修复材料及关键技术适用行业道路桥梁养护技术提供方广西交通科学研究院有限公司成果简介聚合物改性水泥由于其性能远优于传统水泥材料，且价格明显低于环氧树脂类修复材料，是目前水泥混凝土病害修复研究核心技术内容。
本技术研发中全面对比了PVA、环氧乙烷、丁苯树脂、VAE等聚合物对水泥适应性并通过复掺助剂，促进聚合物在水泥体系中的分散与交联，充分发挥聚合物改性性能。
确保在聚合物低掺量条件下赋予水泥混凝土（砂浆）优异的粘结性能、劈裂抗拉性能、累积疲劳荷载、耐磨性等，在经济掺量下上述指标分别提高200%、50%、30%、20%以上。
通过对硫铝酸盐水化特性的研究，比选出最佳的激发剂及缓凝组分，通过调整水化诱导期时间及水化反应速率，确保水泥混凝土（砂浆）具有相对充足的施工时间，并且保证足够的超早期强度，可实现水泥混凝土小坑洞、麻面、错台、裂缝等小型病害修复后3-6小时开放交通，混凝土路面换板、桥梁伸缩缝混凝土等大型病害修复后12-24小时开放交通。
通过对矿物掺合料的配比设计，进一步优化混凝土（砂浆）路用性能，保证材料体积稳定性及后期强度，并进一步降低原材料综合成本，促进材料与技术的产业化与普及。
技术效果路桥水泥混凝土病害快速修复材料在拌合与施工全过程无污染物排放，且无毒，环境及人体无任何有害影响，相比具有异味且微毒挥发特性的环氧类修复材料以及需现场加热的沥青类修复材料，路桥水泥混凝土病害快速修复材料在市政路桥混凝土病害修复中具有显著的环保优势。
且该材料技术可应用于市政、公路交通设施绝大部分混凝土构造修复并实现快速开放交通。
与传统混凝土材料施工后需养护14天以上相比，采用路桥水泥混凝土病害快速修复材料避免了因混凝土养护而带来的长时间交通封闭，提高市民出行效率与舒适度，间接降低因拥堵造成的尾气排放污染与物流经济损失。
应用情况经调研，广西地区还没有一家具有自主知识产权且初具规模的修复材料生产研发企业，在修复材料研发领域广西地区仍是一片空白。
纳米级混凝土防护与修复材料研究
纳米级混凝土防护与修复材料研究摘要：混凝土材料已被广泛用于各种建筑之中，并且取得了显著成绩，但工程施工中混凝土结构产生各种开裂渗漏现象，如地铁、大坝等渗漏问题。
本文在此基础上设计了纳米级混凝土防护与修复材料。
纳米级混凝土防护与修复材料是一项低成本且施工效率高、耐久性好的新材料。
纳米级混凝土防护与修复材料在室内试验和实际工程中有很好的效果，可以推广应用于各类混凝土修复工程中。
关键词：纳米级；混凝土防护；修复材料1纳米级混凝土防护与修复材料简介纳米级混凝土防护与修复材料是一项低成本且施工效率高、耐久性好的新材料。
采用最新的纳米科技（微细化技术）发展出来的纳米等级硅酸盐材料，在各种使用环境下都可以充分发挥出纳米科技基本原理之“渗透到混凝土内部→充填到空隙→形成混凝土固化体”的作用。
因此能有效地密实混凝土、提高抗渗等级和强度、抑制裂纹产生、自动修复细微裂纹、防止钢筋腐蚀，还能防止混凝土发生中性化、冻融破坏、碱骨料反应等，具有半永久性的效果，减少了后续的维修成本。
纳米级混凝土防护与修复材料的主要成分是硅酸钠，通过微细化技术使其尺寸为1-2nm，与传统的材料为50um硅酸钠胶体相比，粒径更小导致渗透速率更快，且更容易发生反应，与混凝土中钙离子发生下列反应：反应之后生成的物质为水化硅酸钙晶体（C-S-H结晶体），从而堵住混凝土中孔隙，从而阻止水分和其他有害物质的渗透。
2纳米级混凝土防护与修复材料作用原理2.1防水防护原理纳米级混凝土防护与修复材料主要是通过纳米级硅酸钠与混凝土中钙离子反应生成的（C-S-H结晶体）堵塞混凝土内部孔隙，从而是混凝土致密。
在反应之后的2-12周内慢慢形成固化体（网状无机聚合体）形成刚性防水，并具有持续增长的特性。
2.2裂纹自修复原理如果混凝土基体产生二次裂纹，一旦接触水分，裂纹周围混凝土中的残留纳米级混凝土防护与修复材料和钙离子就会溶出进入裂纹中，在裂纹处反应生成凝胶体进而慢慢形成新的固化体堵塞裂纹。
亚硝酸钙在钢筋混凝土中的防腐蚀作用
亚硝酸钙在钢筋混凝土中的防腐蚀作用-专iSM&P化I矿耪与加I2000年第10期文章编号:lOO87524【o0)lO002l一04亚硝酸钙在钢筋混凝土中的防腐蚀作用-yce~,弋堙,甄ld翁树(1.中山大学化学与化学工程学院,广州510275;2.广东水利水电工程发展有限公司,广州510275)摘要:本文分析了混凝土中钢筋腐蚀的主爱原固,并阐述了亚硝酸钙怍舟缨蚀剂在理凝土中的脐腐蚀怍厢厦教关键i:司:翌堑墨圭;垩些墼量;堡!!堕丝中圉分类号:TU528.33文献标识码:A1前言在现代城市建筑,桥梁,公路等构件中,存在着大量的钢筋混凝土结构.随着使用时间的延长,由于钢筋腐蚀造成的混凝土结构破坏,会严重影响甚至危及建筑,桥梁以及生产装置的安全性. 钢簸混凝土结构物的设计寿命要求一般为40～50年,有的要求上百年.而现实中处在腐蚀环境中的结构物,远选不到设计寿命要求,有的15～20年后即出现钢筋锈蚀破坏,有的甚至不足5 年,因此钢筋混凝土中的防腐蚀问题是一个很重要的研究课题.2钢筋腐蚀的原因混凝土主要是由水泥,砂石和水经搅拌混合一定时间凝固后而形成的一种多微孔材料.在这些微小的孔洞中,存在一种叫做混凝土孔溶液的液体,其pH值可达12左右,能够使钢筋及其地预埋『牛的表面形成一层钝化膜,从而起到一定的耐腐蚀作用,但是随着使用时间的延长,以及腐蚀性介质的存在,混凝土中的碱度降低.当混凝土中的碱度降低到pH<10时,钢筋表面的钝化膜就会遭受破坏,导致钢筋腐蚀.由于腐蚀产物具有较大的膨胀性.目而造成混凝土表面鼓胀,开裂,剥落,最终导致混凝土结构破坏,失去原有的+收稿日期:o00717支撵能力.导致混凝土钢筋腐蚀的主要原因如下.(1)钢筋本身在制造安装过程中,由于冶炼或焊接造成元件各部分的化学组成或物理结构不完全相同,各部位的受力程度也有较大差异,形成的钝化膜不连续,这些不均匀性都会导致元件各部位存在电位差,从而形成位差电池腐蚀.(2)混凝土的抗渗透能力较差,空气中的二氧化碳,二氧化硫以及氮氧化物等酸性气体的扩散渗透作用,会导致孔溶掖的pH值下降,酸度增加,从而破坏钢筋及预埋件表面的钝化膜;同时还会促使混凝土中的Alch释放cl,增大cl一的浓度;c与混凝土中的Ca(OH)作用,形成ca—c,导致混凝土逐渐粉化.混凝土结构强度大大降低.(3)目前混凝土混合剂中常用的固化促进均以CaCI2为主,而CaC[2中的cl一对钢筋的破坏能力很强.它们在混凝土还保持较高碱度的环境下,就能够破坏钢筋的钝化膜而直接腐蚀钢筋.这是由于氯离子半径很小,穿透力强,容易吸附在钢筋的钝化膜上,偿铁的氢氧化物变为氯化铁. 而氯化铁的溶解度在常温下比氢氧化铁大几千21?专论IMe~-P化I矿势与加z2000年第10期倍,从而造成钢筋锈蚀,抗压强度下降.由于氯离子的强烈腐蚀作用,所以,凡是处于腐蚀条件下的钢筋混凝土,不得使用含氯盐的添加剂(例如氯化钙).考虑到混凝土拌台水和骨料中还会含有微量的氯离子,所以要求添加剂引入的氯离子量,不宜超过水泥重量的O04%. (4)混凝土自身结构对钢筋腐蚀具有一定的影响.不密实的混凝土为钢筋腐蚀刨造了良好条件,所以较低的水灰比有利于混凝土具有较小的渗透系数.混凝土的碱度也是保护锕筋的重要性能.不同品种的水泥碱度不同,在常用水泥中,普通水泥混凝土的碱度最高.有实验表明.用同样配比制造的混凝土试块,普通水泥混凝土的碳化速度最慢.3亚硝酸钙在混凝土中的防腐蚀作用为了防止钢筋腐蚀,常常可以采取下列几种防护措施:(1)钢筋及预埋件的表面要彻底除锈,涂防锈漆;(2)加厚表面混凝土保护层厚度;(3)降低水灰比+并进行充分的潮湿养护.除此之外,在新浇注的混凝土中加入缓蚀剂也是一种有效的方法,而且施工简单,经济.近年来,世界各国钢筋缓蚀剂的使用量越来越大.据悉,1993年以前,全世界约有2000万m’的混凝土使用了钢筋缓蚀剂,而到了1998年,至少有5 亿m的混凝土使用了钢筋缓蚀剂.缓蚀剂是一种化台物,在混凝土中加入小浓度的缓蚀剂,可以有效她减少或防止佥属与环境发生反应.在混凝土产业中,对缓蚀剂的要求有以下几点…:在长期使用的过程中有成功的经验;对某些特殊的腐蚀具有良好的抑制作用;对混凝土性能不会造成负面影响;制取方法简便,取用方便,便于运输和储存.3,1亚硝酸钙缓蚀荆较常使用的缓蚀剂有铬酸钠,亚硝酸钠,亚硝酸钙等.其中,亚硝酸钙是目前世界上使用最为广泛的缓蚀剂.通过对多种缓蚀剂及防腐措施的研究结果表明,亚硝酸钙是唯一一种防腐蚀措施符合有关标准的缓蚀剂….目前,美国,日本均发展了一批以亚硝酸钙为主体的钢筋缓蚀剂品亚硝酸钙是广泛应用于医药卫生,有机合成及润滑油的腐蚀抑制剂.在混凝土制造业中.采用亚硝酸钙作为水泥混合添加剂.不仅对钢筋具有防腐蚀作用,同时还是良好的防锈荆,防冻剂, 速凝剂和增强剂.据报道,在混凝土中添加2%的亚硝酸钙,就可以使钢筋混凝土结构建筑物的使用寿命延长l5～5O年,抗压强度可增加10～25MPa.近年来,该产品已引起了世界各国的广泛注意.7O年代至80年代,日本,美国,俄罗斯等国相继对亚硝酸钙的生产和应用进行了大量的研究,并竞相开发出工业化生产装置.工业生产的亚硝酸钙一般是浓度为40%左右的稳定溶液.据报道,在美国浓度为30%左右的亚硝酸钙溶液可以直接作为产品销售.日本住友,日产及Allied化学工业公司生产的亚硝酸钙产品的浓度分别为41.5%,35%,197%.固体亚硝酸钙的质量要求如表1l2J:表1亚硝酸钙质量要求32亚硝酸钙的作用机理混凝土中钢筋锈蚀是一个电化学过程.7O年代,就已经有许多关于亚硝酸钙作为缓蚀荆的22?作用机理的研究,研究表明亚硝酸钙的防腐蚀作用机理是阳极缓蚀作用.其中有人认为,亚硝酸钙的作用是在钢的表面生成Fe氧化膜,睫钢专论?IM&P他I矿物与zTa-z:2000年第l0期的阳极溶解受到阻滞.按照这种观点,钢表面的钝化膜,是水中的氧把低价铁氧化成高价的Fe203而形成的,亚硝酸根离子的作用在于它吸附于钢的表面,降低体系的自由能,使钝化过程变得更容易.另外一种观点认为钢表面的钝化过程与NO2一离子的氧化作用有关,实际上是N02～离子直接参与生成高价Fe2O3的过程E3].形成的Fez沉积为不透性保护膜,限制了腐蚀反应的进行,从而达到抑制钢筋腐蚀的目的.当有氯盐存在时,氯离子的破坏作用与亚硝酸根的成膜修补作用竞争进行,当”修补”作用大于”破坏”作用时,钢筋锈蚀便会停止.因此,亚硝酸根必须有足够的量.3.3亚硝酸钙的防腐蚀作用美国格里斯公司实验室进行了一项旨在测试亚硝酸钙在混凝土中的性能及其防腐蚀作甩的试验计划.这项研究表明,亚硝酸钙可极大地提高混凝土防锈性能.根据具体情况,亚硝酸钙溶液的用量(溶液中含有25%～30%的亚硝酸钙固体)通常为水泥质量的2%～4%.在美国,市场出售的亚硝酸钙的用量范围为10～32L/m.采用亚硝酸钙后,锈蚀的速度明显降低l4』.1989 年,霍普和爱普研究了市场出售的亚硝酸钙的防锈性能.在评价缓蚀刺性能时,采用了电化学测试方法.研究人员得出结论,亚硝酸钙的防锈性能很好,用亚硝酸钙与氯离子的比来表示,锈蚀的临界范围在0o7～0.09之间.a对混凝土具有严重的腐蚀作用.亚硝酸钙能够使舍氯离子的混凝土免受侵蚀.实验表明,甚至当混凝土的水灰比较高(超过0.5)时,向其中加入～定量氯离子,亚硝酸钙也能够使氯离子的腐蚀速度降低一个数量级_5】.将两份分别加有亚硝酸钙或不加亚硝酸钙的氯离子溶液加入到混凝土的柱形截面作对比实验[,没有亚硝酸钙的混凝土银快遭到腐蚀,而加有亚硝酸钙的混凝土在数月后仍然保持完好.对于混凝土中没有氯离子存在的情况,亚硝酸钙同样能够起到抑制腐蚀的作甩.在一些特殊环境下,亚硝酸钙同样表现出色.日本有些学者通过在80℃下进行干湿交替的加速反应实验,得到的结果也表明亚硝酸钙是一种有效的缓蚀刺.即使是在较高的水灰比的情况下,亚硝酸钙也被证明是有效的』.Nish[bayashi等人研究了长期暴露在海边的亚硝酸钙对铁的防腐蚀作用的长期表现情况,结果表明在每立方混凝土中加入20L30%的亚硝酸钙溶液即可起到很好的抑制腐蚀的作用.如果混凝土是在冰冻与解冻交替的环境下,那么就要求有一定量的空气以气泡状存在于混凝土中.而含有亚硝酸钙和可塑剂的混凝土就含有一定量的气泡, 所以能够用于冰冻与解冻交替的环境.作为缓蚀剂,在起到防止钢筋腐蚀作用的同时,应尽量对混凝土的性能不产生有害的影响.缓蚀剂对混凝土性能的影响主要取决于缓蚀剂的种类.绝大多数的无机缓蚀剂通常会使混凝土的初凝和终凝时间缩短,并且大多数缓蚀剂会稍微降低混凝土的抗压强度,相反,亚硝酸钙可以提高抗压强度.与亚硝酸钙不同的是,亚硝酸钠中的钠离子会增大发生碱式聚集反应的可能性,降低混凝土的强度,而亚硝酸钙不会对混凝土的机械性能造成有害的影响.Rosenberg等人的研究表明,亚硝酸钙还是一种能够符台ASTM(2494标准的速凝剂;它们的研究数据表明,作为缓蚀剂, 亚硝酸钙不会像亚硝酸钠或亚硝酸钾那样有害于混凝土的结构性能】.越来越多的研究表明亚硝酸钙对改善混凝土的性能具有很好的效果.因此在混凝土中加入适量的亚硝酸钙改善混凝土性能是十分必要的.4结论亚硝酸钙是应用于混凝土中的一种非常有效的缓蚀刺,并且是唯一一种得到广泛应用的缓蚀剂.这主要是因为:它具有特殊的防腐蚀作用,能够抑制氯离子对钢筋的腐蚀;不会破坏混凝土本身的结构;且商用亚硝酸钙易得.5参考文献【I]ZladGMattaPml~ti0gs【einconcthePer‰Gulf 【J]Materla[pe~ormancc.1994.33(6):52—55?23?专论jM&P化I矿物与加I2000年第lO期1孙乐芳.周相文.亚硝酸钙的开发与应用[J无机盐工业. 1996(5):36—382韩稚甄编着瑷蚀荆及其应用【M】华中理工太学出l顺社. 】9873.N.SBerk.PStarkeEvaluatingandtesting∞n.啪nTe-rice.ConcreteInternationa3—0【2.Septeraher.1983.5Imboraloryperformanceofcorrosionm【h.[nterimreport. Researchprogramd’帆dplanning.SouthDakotaDepartment Transportati~.March19846.FTom~wa.YM~-uda.HTa~kaIFukushi.e【An experimentalstudy…fnl—eo{con.ninhibitorinreinFoxed【eunderhighchloridecontainconditions,NihonArch~,t~tureSociety.Oct19877SNishihayashi.SHideshimaSNegami.etaITheeffectof theadmixture∞thedurabi[iWoFeteinan~ders eaenmronm%t.PerformanceofCOnCTP[einMarineenent,SP109.V MMathotra.ed..(Detroit.MI:AmerleanConcrete[r~titute. 1988.P4818NSBerk.TGWeltCorrosionprot~tionthroughtheuse.fconcre[~admixtures.Internationalc0nferenceqnPerforr/ta~~e ConcreteinMarineEnvironmemSteelcorrosioninconcreteandprotectioneffectofcalciumnitriteLIUWe[,LIANGHui(1c0【【ge0fChemistryandChemlcalErtgitmering.Zhongshan University;2GttangDongWaterConservancy&Hydro—Power EngitleeritlgDevelopmentCo_|[d.Guangzhou510275.China) Abstract:Inthispaper.themaincorrosion…of【】一reinc[mcⅢanalyzedAninhibitorcanheaddedtothecre”{toprot~tthesteelfromThismethodisusefulandemnomic~[Ca1㈣a~ttitetonI【odcc~~mercally,【mawidescale帅inhibitor.1tprotectioneffectonsteel-reinforced …rHeisreviewedKeywords:steel,rdnf.rced【:calciumnitrite;inhibitor;pa.~sivation{llm:corrosion七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七弋七弋七七七弋弋弋(上接2O页)6经济效益Bene{iclatlonprocess萤石系统按30人定员,年处理原矿15万offluorlteseriesandits以原矿(含Ca75%)进价115元/t,精矿(含.一.,,Ca98%)售价395元/t,实际回收率85%,综合Practceoftnalproducton处理成本2458元/t计算,年获净利l6.7万元.7.结语WPuNGYunfeng(1)灵山选厂把萤石矿和硫化矿两套系统配(ZheiJangJ【Jhh’ca¨”dy置在同一主厂房内,方便了给药,检修,尾矿输送p.Zhejiang.o3,】等集中管理.Abstract:Thph…,…irnn……ffl】nrI……infin~shan(2)人工给矿和磨机台时能力低,制约了系统i哪P.d把邮p…呲==1l 的生产能力,必须认真对待.dd.Th.p】哪cnhp…m】删.d(3)本系统属微利项目,确保选矿指标,严格gestion~…s.Ivichprobl 吣.putrd控制生产成本,提高系统处理能力是萤石系统盈Keywords:fl—cebenefic.n}le~qsifilifficv (i)利的关键.feeding…8参考文献i略)。
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中科院科技成果——钢筋混凝土腐蚀防护与修复技术
项目简介
海洋所系统开展海洋强腐蚀区钢筋混凝土结构的检测工作，在现场检测结果的基础上，针对性的采取防护修复及补强措施，实现现场检测结果与涂层防护修复措施的配套研究。
研发的钢筋混凝土防腐涂料由四层配套体系组成：
第一层为底漆，主要起到封闭、防水作用，阻绝腐蚀性介质的侵入；
第二层为腻子，主要起到密封，弥补基层缺陷的作用；
第三层为中间漆，不仅具备良好的延展性能，还能起到防腐作用；
最外层为面漆，具有优良的耐候以及耐酸碱性能。
该系列钢筋混凝土防腐涂料具有高附着力、高耐冲击性、耐氯离子侵蚀、耐中性化和很好的裂缝追随性，而且使用寿命超过15年。
该技术目前已达到国内领先水平，分别在日照港码头、潍坊白浪河防潮闸等工程中得到实际应用，取得了良好的防护效果。