專利名稱：用于鋼筋混凝土中鋼筋保護的方法
技術領域：
本發明涉及鋼筋混凝土中鋼筋抗腐蝕的方法和涉及具有改進耐腐蝕性的新穎鋼筋混凝土。
背景技術：
通常通過在堿性環境中在混凝土中在表面上形成鈍化膜來保護混凝土中的鋼筋免受腐蝕。然而，隨著時間的過去，堿性可能由于大氣二氧化碳的作用而損失和腐蝕可能由于此堿性損失或由于攻擊性離子如氯化物對混凝土的污染而發生。這兩種過程使保護性鈍化膜不穩定。
當混凝土是高度堿性時，它能承受小的氯化物離子水平而不會引發鋼的腐蝕。然而氯化物含量越高，氯化物誘導的腐蝕的危險越高。導致腐蝕引發的氯化物含量稱為氯化物閾值水平。腐蝕的引發可采用電方式檢測和顯示為電流的急劇增加。已經報導過大于水泥的0.2wt％氯化物含量會在許多鋼筋混凝土結構物中引發腐蝕。
因此先前已經建議通過電化學方法除去氯化物。該方法描述在WO98/35922，和歐洲專利Nos200,428和398,117中，和包括通過在外部臨時陽極和作為陰極的混凝土中鋼筋之間施加例如3-15伏的電壓，在混凝土中通過電流。效果是引起氯化物離子通過混凝土遷移到表面和進入已經在表面放置的電解質層。
先前已經報導過在氯化物污染的混凝土中影響腐蝕引發的因素是帶入的空氣空隙。混凝土典型地包含約1.5體積％的帶入空氣。在鋼表面空隙的存在增加如下危險局部環境被氯化物離子的存在改變而產生其中鈍化膜不穩定的條件。水泥的固體水合產物，它們在這些位置不存在，另外具有耐這樣改變的腐蝕抑制性能。
由本發明解決的問題由于大氣中二氧化碳的作用引起的堿性損失、氯化物污染和混凝土中空隙存在的影響意味著，隨著時間的過去鋼筋混凝土變得易于腐蝕。本發明提供降低此問題的措施，其中通過控制混凝土中空氣空隙的量和在鋼表面提供固體堿層來增加鋼的耐腐蝕性。發明概述根據本發明，提供了鋼筋混凝土，其中混凝土中在鋼筋表面的空隙含量小于鋼面積的0.8％，優選小于0.5％，更優選小于0.2％和其中在鋼表面上存在固體堿層。本發明的有利效果堿層的提供和低空隙含量具有抑制腐蝕的效果。該結合將氯化物誘導腐蝕的氯化物閾值從水泥的大約0.2wt％氯化物水平提高到0.5％以上和甚至1.5％或2％以上。這樣極大地增強了鋼筋混凝土的耐用性。
附圖簡述

圖1說明在實施例中采用的設備。
圖2給出在澆鑄表面處空隙和在鋼-混凝土界面處空隙之間的校正。
圖3和4給出在實施例1中獲得的結果。
圖5給出在實施例2中獲得的結果。
圖6給出在實施例3和4中獲得的結果。
圖7給出在實施例4中獲得的結果。
圖8、9和10是通過混凝土中鋼的拋光截面在掃描電子顯微鏡中獲得的反向散射電子圖象。
圖8顯示對比例6的結果。
圖9顯示實施例7的結果和圖10顯示實施例8的結果。
圖11是顯示在實施例9中通過電荷的圖。
發明詳述術語固體堿包括這樣的化合物，它在水中的飽和溶液的pH大于10。這樣的化合物保持鈍化膜穩定和耐pH降低到其中腐蝕可能發生的數值，典型地小于8.5。例子包括氫氧化鈣、硅酸鈣水合物凝膠、各種鋁酸鈣水合物和氫氧化鋰。
本說明書中的術語水泥包括混凝土中的所有粘合劑。
術語空隙表示不包含混凝土固體相的空穴，它的最大直徑至少為100微米。為避免疑問，空隙形狀不必須是球形和可以是橢球或不規則的。
優選堿層厚度為1-500微米，優選不大于100微米，最優選厚度不大于80微米。優選層覆蓋至少20％，更優選至少60％，最優選至少70％的鋼。
鋼筋混凝土的氯化物閾值水平優選至少為0.5，優選至少0.8wt％水泥。
根據本發明的優選實施方案，鋼筋混凝土，其中在鋼表面處的空隙含量小于0.8％，優選小于0.5％鋼面積，含有一個或多個連接到鋼筋的犧牲陽極以產生電流，足以引起堿在鋼表面的形成但避免氫氣的排放。
根據本發明的另一個實施方案，一種降低混凝土中鋼筋腐蝕的方法包括形成鋼筋混凝土，其中在鋼表面的空隙小于0.8％，優選小于0.5％的鋼面積和在陽極和作為陰極的鋼筋之間通過直流電以在鋼表面產生固體堿層，層的厚度為至少1微米和覆蓋鋼的至少20％，優選至少60％。
可以如在歐洲專利No264,421或US專利No4,865,702中所述，采用附加的如下步驟進行該方法浸泡、優選飽和混凝土以將孔溶液放入在鋼表面處的帶入的空隙中。
本發明的方法可適用于新鮮澆鑄的或老化的和碳酸鹽化的混凝土。
根據本發明的一個實施方案，一種改進鋼筋混凝土中鋼筋耐腐蝕性的方法包括采用水浸泡，優選飽和混凝土以引起水滲透混凝土，和在外部陽極和作為陰極的鋼筋之間通過直流電和繼續通過電流足夠的時間，以在鋼筋表面形成固體堿如氫氧化鈣的厚度至少為一微米的層。
通常為增強氫氧化鈣或其它堿的形成，包括了一個或多個如下步驟(i)在澆鑄混凝土之前，在混凝土形成混合物中或在鋼上提供另外的鈣離子源(ii)在混凝土形成混合物中包括措施以協助鈣離子的遷移(iii)在混凝土形成混合物中包括試劑以改進氫氧化鈣的形態(iv)在澆鑄混凝土之前將固體堿涂敷到鋼筋上，設計材料和它的涂布以在澆鑄混凝土之前在與空氣接觸時，能抵抗它的抑制性能的任何顯著損失(v)在混凝土形成混合物中包括措施用于降低帶入的空氣空隙
(vi)在澆鑄混凝土之前，將與混凝土中孔溶液反應的材料施涂到鋼筋上以在鋼筋上沉淀固體堿。
在混凝土形成混合物中包括的另外的鈣離子源可以是鈣鹽例如硝酸鈣或亞硝酸鈣。
另外的鈣離子源表示除如下鈣離子源以外的鈣離子源通常在混凝土生產中使用的普通水泥、鋁酸鈣水泥和火山灰水泥中存在的鈣離子源。合適的量在混凝土中提供如下鈣離子量水泥的至少0.1wt％和優選1-5wt％。
用于協助鈣離子遷移的措施可以是提高鈣離子溶解度的任何試劑，例如螯合劑如乙二胺四乙酸。
用于改進氫氧化鈣形態的試劑可以是多糖或化合物如二甘醇醚。
可以通過涂敷工藝如靜電噴涂，將堿(可以是氫氧化鈣)層涂敷到鋼筋上。這樣在鋼筋上提供堿的貯源，而保持堿性。
當與混凝土的孔溶液接觸時可在鋼上沉淀固體堿的材料是硝酸鈣。此材料會與孔溶液中的氫氧化鈉和氫氧化鉀反應，以產生可溶性差的氫氧化鈣。
根據本發明的另一方面，一種降低鋼筋混凝土中鋼筋腐蝕的方法包括采用水浸泡混凝土以引起水滲透混凝土和在陽極和作為陰極的鋼筋之間通過直流電以在鋼表面形成厚度優選至少為一微米的固體堿層。
根據本發明的另一方面，一種改進鋼筋混凝土中鋼筋耐腐蝕性的方法包括，在澆鑄混凝土之前，將固體堿施加到鋼上，優選在鋼表面上提供厚度至少為一微米和小于500微米的層，和然后澆鑄混凝土。
可以通過涂敷與混凝土孔溶液反應的材料以形成固體堿，而原位形成固體堿。
通過如下實施例說明本發明。實施例1-5的通常試驗步驟在所有的實施例中，使用如圖1所示的設備測量引發嵌入混凝土中的鋼腐蝕要求的氯化物含量(氯化物閾值水平)。
在150mm立方體模具中澆鑄包含中央放置的20mm直徑低碳鋼棒(1)的混凝土試樣。
在澆鑄之前，清潔低碳鋼棒以除去氧化物污垢，和將棒端使用水泥涂料屏蔽(2)以在鋼上在屏蔽區域放置堿和最后采用熱收縮絕緣覆蓋物覆蓋。棒曝露于混凝土的部分的長度為100mm。
使用275kg/立方米水泥制備混凝土試樣。
水泥是(i)普通硅酸鹽水泥或(ii)耐硫酸鹽硅酸鹽水泥或(iii)按重量計普通硅酸鹽水泥和粉碎飛灰(PFA)的70∶30共混物或(iv)按重量計普通硅酸鹽水泥和研磨的粒化鼓風爐熔渣(GGBS)的35∶65共混物。除水泥以外，使用680kg/立方米的細集料(M級砂)和1230kg/立方米的10mm集料。游離w/c比例是0.4。
選擇此混凝土混合物設計是因為，通過改變壓緊程度，可以在實驗室條件下再現典型地在真實混凝土結構中找到的帶入空氣含量。在以塑料包裹固化經最小一個月之后，通過切割割掉平行于鋼棒立方體的一側，將每個試樣的覆蓋降低到15mm。將屏蔽涂料涂敷到剩余的澆鑄件表面上。將試樣采用水飽和，和然后浸入包含氯化鈉溶液(3)的罐(4)中。將從試樣突出的鋼末端電連接到外部陰極(10)上，外部陰極由浸入罐中氯化鈉溶液的活化鈦網組成。將罐中的溶液3采用曝氣器裝置(5)曝氣和使用泵(未示出)循環。測量在鋼筋和陰極之間流動的電流。陰極將鋼保持在大約-120mV的電勢(對飽和甘汞電極)。在此設置中，氯化物離子從罐中的溶液通過混凝土向鋼擴散。最后在鋼處的氯化物含量足以引發腐蝕。此由如下情況指示在鋼和陰極之間的電流從幾微安培到幾十或幾百微安培非常急劇增加。將試樣隨后從罐中取出和劈開以目測檢驗鋼表面的狀態。將此照相。在混凝土的澆鑄件外部表面上和，在許多情況下，在鋼表面使用圖象分析系統，將空隙面積百分比定量化，其中將空隙轉變成位圖中的黑象素，它可表達為象素總數目的百分比。在圖2中，將界面(鋼表面)處的空隙百分比與在澆鑄件表面處的空隙百分比比較。
在從罐中取出混凝土試樣2小時之內，在1mm深度增量下，通過研磨以產生粉塵樣品，測量氯化物情況。通過如下方式確定每個樣品的氯化物含量在硝酸溶液中進行酸溶物萃取和隨后對硝酸銀進行電位滴定。這樣得到在將試樣從罐取出時氯化物的情況(氯化物作為深度的函數)。
然后將由方程得到的擴散圖對此數據擬合
C(xt)＝Cs補余誤差函數(x/2Dt)其中C(xt)是作為距離x和時間t函數的氯含量，Cs是混凝土表面處的氯化物含量和D是表觀擴散系數。然后使用此模型以計算在鋼的深度下，在由電流測量檢測到腐蝕引發的時間的氯化物含量。
向此基礎試驗步驟進行補充以產生實施例。實施例1.在鋼處的帶入空氣空隙對氯化物閾值水平的影響改變試樣的壓緊時間以得到帶入空氣在混凝土中的可變量和因此帶入空氣空隙在鋼-混凝土界面處的可變數目。
圖3給出對于充分壓緊的較差壓緊的試樣，在腐蝕引發時間的計算氯化物圖。在15mm深度(混凝土對鋼的覆蓋)的氯化物含量是對于那些試樣確定的氯化物閾值水平。同樣包括的是腐蝕引發的時間和鋼-混凝土界面狀態的照片。在充分壓緊的試樣中有顯著更少的帶入空氣，它的氯化物閾值水平更高和它的腐蝕引發時間更長。
圖4給出對于那些試樣的氯化物閾值水平，其為由空隙覆蓋的鋼-混凝土界面的面積百分比的函數。
這樣顯示，在約0.8％空隙時，氯化物閾值開始快速增加和當進一步降低空隙含量時，閾值可增加到大于2wt％水泥。實施例2.在硬化混凝土上的電化學處理對氯化物閾值水平的影響測量電化學處理和老化的混凝土試樣的氯化物閾值水平。這在澆鑄和固化之后，但在降低覆蓋和進一步的試樣制備和測試之前進行。
電化學處理由如下組成向嵌入混凝土中的鋼棒通過4安培/m2鋼的電流10天。這通過將試樣放入包括水和陽極的罐中實現。使用少量硝酸將水的pH降低到6的數值。老化7天由如下組成將試樣放入40℃的水中40分鐘每天隨后在室溫下干燥。進行用于電化學處理的老化過程和硝酸向罐中的加入，以限制pH升高，它由在陰極的電流誘導。
氯化物閾值水平數據在圖5中給出，圖5也包括擬合到圖4中用于對比的數據的趨勢線。電化學處理導致氯化物閾值水平的顯著增加和對于4個試樣中的3個獲得了大于2％的數值。
使用大約2克已經從鋼附近通過研磨除去的混凝土樣品，獲得在鋼處的pH指示。從一個已經進行電化學處理的試樣和一個沒接受處理但僅老化的試樣獲取樣品。將這些樣品加入到在已經密封的離心管中的去離子水，搖動和在已經除去二氧化碳的密封室中靜置20天。樣品對水的重量比為2∶5。然后將這些樣品離心和測量溶液的pH。電化學處理的試樣產生pH為12.71的樣品，而未處理的試樣產生pH為12.69的樣品。
這些pH差異是可忽略的。因此電化學處理和老化的效果不是增加pH的絕對值。然而氫氧化物如氫氧化鈣在鋼上在帶入空氣空隙位置的沉淀，會增加對小于大約12.5數值的pH下降的耐抗性。
這顯示對于給定的在鋼上的空隙面積在處理開始時，電流會增加氯化物閾值水平。結果包括在圖5中。實施例3.在硬化之前施加到混凝土的電化學處理對氯化物閾值水平的影響將凝結混凝土樣品進行電化學處理。處理在澆鑄混凝土0.5小時之內開始。
電化學處理由如下組成在飽和甘汞電極(SCE)上首先將鋼保持在-900mV下18小時。然后將電流保持恒定在500mA/平方米持續另外24小時和然后將它降低到300mA/平方米持續另外90小時。試樣的制備和測試的剩余部分如以上在對于所有實施例的通常試驗步驟中所述。
通過的總電荷是1.7安培天每平方米鋼，它可與硬化試樣的40安培天每平方米鋼比較。不可預料的是在硬化之前施加到混凝土的處理得到具有更低電荷的顯著益處。
結果包括在圖5中和顯示在約1％的空隙含量下，采用相對小的電荷增加了氯化物閾值水平。實施例4.在澆鑄混凝土之前采用懸浮在二甘醇醚中的氫氧化鈣涂敷鋼對氯化物閾值水平的影響測量包含鋼的混凝土試樣的氯化物閾值水平，所述鋼已經采用氫氧化鈣在二甘醇醚中的懸浮液涂敷。在清潔鋼之后但在澆鑄混凝土之前涂敷此涂料。選擇此涂料以在澆鑄混凝土之后獲得對pH下降的耐抗性。另外，涂料的碳酸化將因為無水存在而被限制。
氯化物閾值水平數據在圖6中給出，與擬合到圖4中用于比較數據的趨勢線一起給出。由于混凝土涂料不能精確地測量鋼表面處的空隙。因此將此數據對澆鑄件表面處的空隙百分比作圖。對于給定的帶入空氣空隙含量，涂敷導致氯化物閾值水平的增加。結果見圖6。
這顯示對于在鋼上的給定空隙面積，固體堿在鋼上的涂敷會增加氯化物閾值水平。實施例5.使用超增塑劑Conplast M4以降低帶入空氣空隙含量測量混凝土試樣的氯化物閾值水平，該混凝土試樣使用從FosrocInternational獲得的稱為Conplast M4的磺化蜜胺甲醛超增塑劑，通過改進加工性能以降低帶入空氣空隙含量，這與其作為減水劑或用于最小化混凝土振動助劑要求的其通常用途相反。在澆鑄混凝土試樣之前，將占水泥1wt％的Conplast M4加入到混凝土中。選擇此超增塑劑是由于它不在混凝土中反應產生氣體。
氯化物閾值水平數據在圖7中給出，與擬合到圖4中用于比較數據的趨勢線一起給出。與在超增塑劑不存在情況下通過混凝土壓緊達到的情況相比，超增塑劑導致空隙的降低和氯化物閾值水平的增加。
這顯示超增塑劑可降低鋼上的空隙面積和增加氯化物閾值水平。掃描電子顯微鏡檢驗的詳細試驗情況實施例6、7、8和9的通常詳細情況采用中央放置的鋼帶(17mm寬和70mm長-長度方向嵌入混凝土中)澆鑄直徑72mm的圓筒形混凝土試樣。0.4游離水/水泥比例混凝土包括275kgm-3普通硅酸鹽水泥(OPC)，680kgm-3的細集料(M級砂)和1230kgm-3的10mm集料(Thames valley砂礫)。將試樣固化2周。樣品制備由如下組成切割包含鋼的片段，干燥，采用樹脂進行真空浸漬，研磨和拋光。
產生用于SEM檢驗的混凝土中鋼拋光橫截面的初步嘗試導致在界面處的細裂紋。這樣的問題已經給其它研究帶來麻煩。缺陷的可能原因是不同硬度材料的切割和拋光，當將樣品用烘箱干燥時的膨脹的較小差異，水泥漿的干燥收縮和在拋光期間可溶性物質的浸出。采取許多步驟以限制這些影響。使用薄(50μm)鋼帶以限制切割和拋光的不利影響。在拋光期間將樣品固定地承載和使用油基研磨介質。當在低真空SEM中在9Pa的壓力下檢驗樣品時，對干燥的要求降低。在室溫下對樣品進行限制干燥。低真空條件也表示不要求樣品的導電涂層。結果是可以一致地生產具有良好鋼-混凝土界面的樣品。
使用JEOL 5410LV SEM。
SEM的儀器參數是加速電壓＝20kV；
加載束流＝55 束斑尺寸(SS)設定＝12。
實施例6.用于對比目的不向以上試驗方法加入任何附加，澆鑄用于對比的對照試樣(PS1)。
其在圖8中顯示，它是通過混凝土中鋼的拋光部分在掃描電子顯微鏡中獲得的反向散射電子圖象。在這些圖象中的灰度等級依賴于材料的電子密度。感興趣的相，按它們的亮度分級，是鋼(最亮)＞未水合水泥顆粒＞氫氧化鈣＞凝膠(主要是硅酸鈣水合物(CSH)和帶有鋁酸鹽的水合物和集料＞氣孔和孔隙(最暗)。沒有氫氧化鈣在鋼上任何優選形成的一般指示。實施例7.使用反應物通過與孔溶液的反應以形成固體堿將硝酸鈣溶于水以形成飽和溶液。將鋼表面在去離子水中通過濕砂處理清潔，使得水可潤濕鋼表面。
不收縮以形成液滴。然后將鋼浸入硝酸鈣溶液中和然后烘箱干燥，和如上所將試樣制備和測試。結果在照片參考CTl-1中給出。這顯示在鋼上的硝酸鈣可促進固體堿在鋼上的形成。
結果見圖9，它是通過混凝土中鋼的拋光部分在掃描電子顯微鏡中獲得的反向散射電子圖象。
一般指示表明有更多的氫氧化鈣已經在鋼附近形成。大約50％的鋼表面被氫氧化鈣覆蓋和氫氧化鈣的厚度大約為20微米。
特征標記的A相對較純(沒有二氧化硅污染)和可能是由于硝酸鈣晶體與水合水泥的孔溶液的反應產生的。實施例8.在混凝土混合物中使用反應物通過與孔溶液的反應和電化處理以形成固體堿采用位于圍繞鋼帶的試樣圓周上的鈦網對電極澆鑄試樣(ETC1-2)。在鋼和對電極之間，將采用凝固瓊脂凝膠(2％瓊脂)和氯化鉀(3％)填充的盧金毛細管部分嵌入混凝土中。在澆鑄之前，向混凝土混合物中加入包含占水泥5wt％的硝酸鈣的水溶液。在澆鑄試樣之后，將飽和甘汞參考電極連接到盧金探頭上。然后使用穩壓器，通過將鋼的電勢保持在相對于飽和甘汞參考電極的-800mV下，將電流通入鋼，同時混凝土凝結和硬化在澆鑄混凝土0.5小時之內開始。將電流記為時間的函數和通過的電荷計算為時間的函數。總的通過電荷是0.35安培天每平方米鋼。
這顯示，當將硝酸鈣加入到混凝土混合物中時，電流可在鋼表面產生氫氧化鈣層。
結果如圖10所示，它是通過混凝土中鋼的拋光部分在掃描電子顯微鏡中獲得的反向散射電子圖象。
有氫氧化鈣層在鋼上形成的清楚指示。大約70％的鋼表面被所述層覆蓋和所述層的厚度約為10微米。
一般在水泥漿中有更多的氫氧化鈣。實施例9.在混凝土混合物中使用鋅作為犧牲陽極和反應物通過與孔溶液的反應以形成固體堿澆鑄包含直徑45mm和5mm厚的鋅盤的試樣。鋅位于邊緣和鋼位于混凝土試樣的中心。在澆鑄之前，向混凝土混合物中加入包含占水泥5wt％的硝酸鈣的水溶液。將鋅通過電流測量器件連接到鋼上。將電流記為時間的函數和通過的電荷計算為時間的函數。
通過的電荷如圖11所示，它顯示每平方米鋼的庫侖數與時間的關系，和可以與實施例8中的通過電荷比較。
圖11顯示通過保持在-800mV的電化學處理試樣(SCE)(ETC1-2)的電荷，與當偶合到直接放置在混凝土中的鋅陽極時通過的電荷進行比較。
這顯示犧牲陽極可用于將電荷通入鋼。
權利要求
1.一種鋼筋混凝土，其中混凝土中在鋼筋表面的空隙含量小于0.8％，優選小于0.5％的鋼面積和其中在鋼表面存在固體堿的層。
2.權利要求1的鋼筋混凝土，其中層的厚度為1-100微米和覆蓋鋼表面的至少20％。
3.權利要求2的鋼筋混凝土，其中所述層覆蓋鋼表面的至少60％。
4.權利要求1或2的鋼筋混凝土，其中氯化物閾值水平至少為水泥的0.5wt％。
5.一種鋼筋混凝土，其中混凝土中在鋼表面的空隙含量小于0.8％，優選小于0.5％的鋼面積和其中將一個或多個犧牲陽極連接到鋼筋上，其電化學效應足以產生電流，以引起堿在鋼表面的形成但避免氫氣的排放。
6.一種降低混凝土中鋼筋腐蝕的方法，該方法包括形成鋼筋混凝土，其中在鋼表面的空隙小于0.8％的鋼面積和在陽極和作為陰極的鋼筋之間通過直流電以在鋼表面產生固體堿的層，層的厚度為至少1微米和覆蓋鋼表面的至少20％。
7.一種降低鋼筋混凝土中鋼筋腐蝕的方法，該方法包括，在澆鑄混凝土之前，將堿涂敷到鋼上以形成層，層的厚度優選至少為一微米和覆蓋鋼表面的至少20％，和澆鑄混凝土和控制澆鑄條件使得混凝土中在鋼表面的空隙含量小于0.8％，優選小于0.5％的鋼表面面積。
8.一種降低鋼筋混凝土中鋼筋腐蝕的方法，該方法包括采用水浸泡混凝土以引起水滲透混凝土，和在陽極和作為陰極的鋼筋之間通過直流電以在鋼表面形成厚度優選至少為一微米的固體堿層。
9.一種降低鋼筋混凝土中鋼腐蝕的方法，該方法包括在混凝土硬化之前，通過在陽極和作為陰極的鋼筋之間通過直流電以在鋼上形成厚度優選至少為一微米的固體堿層，和其中控制條件以避免氫氣的排放。
10.權利要求9的方法，其中保持陰極的電勢以避免氫氣的排放。
11.權利要求9或10的方法，其中在澆鑄混凝土之前，已經向混凝土混合物中加入可以反應形成堿的試劑。
12.權利要求9-11任意一項的方法，其中由連接到鋼上的一個或多個犧牲陽極提供電流。
13.一種降低混凝土中鋼筋腐蝕的電化學方法，該方法包括在陽極和作為陰極的鋼筋之間通過直流電足夠的時間，以在鋼筋表面形成固體堿，和通過一個或多個如下步驟增強固體堿的形成(i)在混凝土形成混合物中提供另外的鈣離子源(ii)在混凝土混合物中包括試劑以協助鈣離子的遷移(iii)在混凝土形成混合物中包括試劑以改進氫氧化鈣的形態(iv)在澆鑄混凝土之前將富堿材料的涂料涂敷到鋼筋上(v)在鋼上放置與陰極還原產物反應的材料以在鋼上產生固體堿(vi)在澆鑄混凝土之前，在鋼上加入與混凝土孔溶液反應的試劑以在鋼上形成固體堿(vii)向混凝土混合物加入會遷移到鋼界面的試劑，其中它會沉淀以形成固體堿。
14.一種降低鋼筋混凝土中鋼筋腐蝕的方法，該方法包括，在澆鑄混凝土之前，將固體堿施加到鋼上，優選提供厚度至少為一微米和小于500微米的堿層，和然后澆鑄混凝土。
15.權利要求14的方法，其中以在非含水液體中的分散體向鋼提供堿。
16.一種降低鋼筋混凝土中鋼筋腐蝕的方法，該方法包括，在澆鑄混凝土之前，向鋼表面涂敷與混凝土孔溶液反應的試劑以在鋼上形成固體堿，優選為厚度至少一微米的層，和然后澆鑄混凝土。
全文摘要
本發明提供具有改進耐腐蝕性的鋼筋混凝土，其中混凝土中在鋼筋表面的空隙含量小于0.8％，優選小于0.5％，更優選小于0.2％的鋼面積和其中在鋼表面存在固體堿的層，優選厚度至少為一微米。鋼筋混凝土的氯化物閾值水平為水泥的至少0.5wt％，優選至少0.8wt％。本發明也提供一種降低混凝土中鋼筋腐蝕的方法，該方法包括形成鋼筋混凝土，其中在鋼表面的空隙小于0.5體積％和在鋼表面存在固體堿的層，該層的厚度為至少1微米和覆蓋鋼表面的至少20％。
文檔編號E04C5/01GK1398243SQ01804268
公開日2003年2月19日 申請日期2001年1月26日 優先權日2000年1月27日
發明者G·K·格拉斯, B·雷迪, N·R·比恩菲爾德, R·F·維勒斯 申請人:帝國科技及醫學學院