鋼筋腐蝕成為當(dāng)今世界影響混凝土耐久性的主要因素,在氯鹽環(huán)境中,鋼筋腐蝕是首要因素,如著名耐久性專家梅塔(P.K Mehta)所說“鋼筋腐蝕是混凝土破壞的主要原因”。為了與鋼筋腐蝕作斗爭(zhēng),人們研究發(fā)展了一系列防護(hù)措施,鋼筋阻銹劑是其中重要技術(shù)之一。金屬防腐蝕的方法中,采用“緩蝕劑”是常用方法之一。緩蝕劑的應(yīng)用已經(jīng)有上百年的歷史,鋼筋阻銹劑是緩蝕劑在混凝土中的應(yīng)用,是一種既古老又新型的應(yīng)用技術(shù)。
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世界上鋼筋阻銹劑的研究與使用經(jīng)歷了很長(zhǎng)的時(shí)期。日本是一個(gè)島國(guó),上世紀(jì)五十年代就缺乏建筑用河砂,不得不開發(fā)利用海砂,既要解決海洋環(huán)境中氯鹽腐蝕問題,又要設(shè)法防止海砂中氯鹽對(duì)鋼筋的浸害。1973年在沖繩發(fā)電站建設(shè)工程中,正式大量使用了鋼筋阻銹劑。以后用量猛增,到1980年,每年有160萬m3混凝土使用了鋼筋阻銹劑(鋼筋阻銹劑每年用量約1-1.5萬噸)。1982年日本制定了《鋼筋混凝土用防銹劑》工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JISA6205),建設(shè)省還發(fā)布指令文件(597號(hào)文、142號(hào)文等),要求使用海砂或環(huán)境氯鹽可能超標(biāo)時(shí),必須使用鋼筋阻銹劑。
原蘇聯(lián)也是使用鋼筋阻銹劑很早的國(guó)家,1985年出版了《混凝土中鋼筋阻銹劑》一書的專著,并在國(guó)標(biāo)《建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》中納入鋼筋阻銹劑內(nèi)容。
在美國(guó),鋼筋阻銹劑是上世紀(jì)70年代初開始研究與開發(fā)使用的(與環(huán)氧涂層鋼筋同時(shí))。初期看中環(huán)氧涂層鋼筋的有效性,只是在**近20年,鋼筋阻銹劑才得到迅速發(fā)展。經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用,美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)(ACI)肯定了鋼筋阻銹劑的效果,并確認(rèn) “是長(zhǎng)期有效的防鋼筋銹蝕的措施”。1992年美國(guó)公路運(yùn)輸聯(lián)合會(huì)(AASHTO)等三個(gè)單位編制并發(fā)布的《鋼筋混凝土橋梁防腐蝕手冊(cè)》,將鋼筋阻銹劑作為橋梁防腐蝕的重要措施之一;美國(guó)海軍工程服務(wù)中心(NFESC)、美國(guó)航天局肯尼迪太空中心(NASAKSC)等軍工部門,都在大力研究開發(fā)和積極采用鋼筋阻銹劑,作為與“鹽害”作斗爭(zhēng)的重要手段。1995-1998年,美國(guó)曾列國(guó)家級(jí)研究課題,制定統(tǒng)一的鋼筋阻銹劑的評(píng)價(jià)方法和使用標(biāo)準(zhǔn)。該研究報(bào)告指出;“15年來,鋼筋阻銹劑應(yīng)用日趨普遍,它能長(zhǎng)期保護(hù)鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),如公路橋及其他結(jié)構(gòu)等,本研究結(jié)果將被美國(guó)公路運(yùn)輸聯(lián)合會(huì)(AASHTO)采納,并推薦納入《混凝土外加劑標(biāo)準(zhǔn)》(AASHTO M194):同時(shí)納入美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)(ACI)編制的《混凝土手冊(cè)》,明確推薦在橋及其他結(jié)構(gòu)上使用”。1999年,美國(guó)成立了鋼筋阻銹劑聯(lián)合會(huì)(C.C.I.A)在北美和全世界推廣、應(yīng)用鋼筋阻銹劑。
除美國(guó)、日本之外,加拿大、中東、歐洲、澳大利亞、印度等,都在積極開發(fā)和采用鋼筋阻銹劑:中東、韓國(guó)、東南亞各國(guó)及我國(guó)臺(tái)灣等,也在使用引進(jìn)的鋼筋阻銹劑產(chǎn)品。據(jù)悉,1993年以前,全世界有2000萬m3的混凝土使用了鋼筋阻銹劑,而到了1998年,至少有5億m3的混凝土使用了鋼筋阻銹劑,可見發(fā)展趨勢(shì)之迅猛。鋼筋阻銹劑作為提高混凝土耐久性的重要方法之一,已經(jīng)成為一項(xiàng)世界性通用技術(shù)。
一、我國(guó)鋼筋阻銹劑的研究與發(fā)展
我國(guó)在研制、開發(fā)鋼筋阻銹劑方面起步并不晚,上世紀(jì)六十年代就有人利用亞硝酸鈉作為鋼筋阻銹的成分,試用于混凝土中,并取得一定經(jīng)驗(yàn)。但是,單純亞硝酸鈉雖有阻銹作用,同時(shí)也存在一定問題,因而沒有推廣使用。八十年代初,南京水科院和冶金建筑研究院等單位,也著手研制新型鋼筋阻銹劑。隨后,冶建院研究的復(fù)合型鋼筋阻銹劑(RI-1系列),通過了冶金部部級(jí)成果鑒定(吳中偉院士為專家組組長(zhǎng))。1985年起,山東三山島金礦大量使了鋼筋阻銹劑,這是我國(guó)阻銹劑產(chǎn)品在全國(guó)大型、重點(diǎn)工程中的首次應(yīng)用。雖然比日本、美國(guó)等晚了近十年,但當(dāng)時(shí)還是世界上用于大型工程的的少數(shù)國(guó)家之一。
這個(gè)時(shí)期,國(guó)外(特別是美國(guó))鋼筋阻銹劑的開拓和發(fā)展十分迅速。相對(duì)而言,國(guó)內(nèi)發(fā)展很緩慢。畢竟我們是發(fā)展**家,長(zhǎng)時(shí)期來,對(duì)混凝土耐久性、鋼筋腐蝕危害等認(rèn)識(shí)不足和重視不夠,而“短期行為”就更為有害。旨在提高耐久性的項(xiàng)目難以開展,包括鋼筋阻銹劑在內(nèi)的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品很難打開市場(chǎng)。一段時(shí)期,國(guó)內(nèi)很少再有鋼筋阻銹劑的研制與開發(fā),冶建院相關(guān)研究人員也只能在首先完成經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、不再列題、無經(jīng)濟(jì)支持的條件下,繼續(xù)艱苦地工作,如產(chǎn)品改進(jìn)、編制規(guī)程等(1991年頒布了國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),1998年修標(biāo)[即《鋼筋阻銹劑使用技術(shù)規(guī)范》(YB/T9231-98)),以便創(chuàng)造條件,使鋼筋阻銹劑方面的研究和產(chǎn)品開發(fā)能夠得以延續(xù),更期望和我國(guó)的鋼筋阻銹劑技術(shù)也能得到發(fā)展。