一种预应力锚固工程用阻锈剂性能评价

■ 马华　李海燕　陈朝阳　魏曌　刘子科



一种预应力锚固工程用阻锈剂性能评价

■ 马华李海燕陈朝阳魏曌刘子科

摘 要：针对预应力锚固工程锈蚀情况，研发一种氨基醇类钢筋阻锈剂。通过力学性能、耐久性能、干湿循环、盐雾等试验，进行阻锈效果的评价。

关键词：阻锈剂；预应力；锚固；性能

预应力锚固措施在公路、市政、铁路的岩土及边坡工程中广泛运用，属于轻型支挡措施，结构美观且易恢复植被。土层锚杆（索）规范及边坡规范都对其防腐措施进行详细规定，但按规范执行成本很高。

国内外已研究开发的钢材锈蚀防护措施包括：修补法、钢筋涂（镀）层法、阴极保护法、钢筋阻锈剂等。涂层法由于锚固工程张拉变形量太大，目前基本不可行。钢筋阻锈剂由于特有的经济性和实用性，已得到工程界的普遍认可，如能在水泥浆中掺入阻锈剂防腐，具有巨大的应用前景。

自制一种氨基醇类阻锈剂，通过力学性能、盐水浸烘环境中防锈性能、张拉钢绞线盐水浸泡、盐雾等试验对其阻锈效果进行评价。

1　试验方案

1.1力学性能试验方案

试样制备和试验方法参照GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》进行。其中水灰比为0.5，采用基准水泥，阻锈剂掺量为胶凝材料的1‰。一组为3条试体，试体为40 mm×40 mm×160 mm的棱柱体。

1.2盐水浸烘环境中防锈性能试验方案

制备φ50 mm×50 mm净浆试样，参照JGJ/T 192—2009《钢筋阻锈剂应用技术规程》中盐水浸烘环境中防锈性能试验方法进行。将养护好的净浆试块放入烘箱，在（80±5）℃下放置24 h烘干，然后冷却。冷却后放入装有3.5%氯化钠溶液的密闭容器中浸泡96 h，然后再放入烘箱，在（80±5）℃下放置72 h烘干。此过程为1个循环。

1.3张拉钢绞线盐水浸泡试验方案

将7根φ15.2 mm钢绞线穿过张拉座的预设孔，通过锚具、液压千斤顶和油泵，张拉钢绞线至15 t，放入1.15%氯化钠溶液，分别观察放置1 d、3 d、7 d后的锈蚀情况。

1.4净浆盐雾试验方案

将张拉过的钢绞线，用净浆成型为φ7 mm的试样，放入温度为35 ℃、氯化钠溶液浓度为50 g/L的中性盐雾箱内，观察锈蚀情况。

2　结果与分析

2.1力学性能试验

通过内掺与未掺阻锈剂的1 d、3 d、7 d、28 d龄期净浆的抗折抗压强度，研究阻锈剂对净浆不同龄期力学性能的变化规律。

制备的未掺阻锈剂净浆、内掺阻锈剂净浆不同龄期的抗折、抗压强度见表1。

从表1可以看出，内掺阻锈剂对净浆的力学性能影响不大。

2.2盐水浸烘环境中防锈性能试验

4个循环后，劈开净浆，观测钢筋锈蚀面积。试验结果表明，该阻锈剂具有一定的防锈功能。

表1　不同净浆、不同龄期抗折、抗压强度　MPa

2.3张拉钢绞线盐水浸泡试验

目前绝大部分锚索工程都为拉力型，模拟现场高应力状态，观测阻锈剂对钢筋锈蚀的作用（见图1、图2）。

从图1、图2可以看出，未掺阻锈剂的钢绞线锈蚀比较严重，因腐蚀产物溶液变黄，而掺入阻锈剂的钢绞线表面光亮，溶液清澈。

2.4净浆盐雾试验

在高温、高湿、高腐蚀性的盐雾试验条件下，对比未掺阻锈剂和掺阻锈剂净浆锈蚀的情况。盐雾腐蚀试验设备和试样见图3。

经过一段时间盐雾试验后，未掺阻锈剂试样出现点蚀，而掺阻锈剂试样暂时没有出现锈蚀状况（见图4）。

图1　未掺阻锈剂

图2　掺阻锈剂

图3　盐雾腐蚀试验设备和试样

图4　盐雾腐蚀试验后试样状态

3　结论

（1）自制氨基醇类阻锈剂对净浆的力学性能没有影响。

（2）该阻锈剂在高温、高湿、高腐蚀性介质环境中，展现出较好的阻锈性能。

（3）阻锈剂在高应力状态下仍具有阻锈效果。

4　参考文献

[1] 郑靓，余其俊，杨墨. 阻锈剂在钢筋混凝土结构中的作用研究[J]. 广东建材，2007(11)：38-41.

[2] 朱帆. 钢筋阻锈剂的钢筋砼结构中的应用和发展[J]. 科技信息，2007(26)：315.

[3] 洪定海. 钢筋腐蚀引起混凝土结构破坏的修复对策[J].建筑材料学报，1998，1(3)：271-277.

[4] 陈喜旺，黄天贵，史忠，等. 海洋冻融环境防腐阻锈混凝土的研究与应用[J]. 建材技术与应用，2008(11)：9-11.

[5] 张敬书，汪朝成. 钢筋混凝土基础的腐蚀与防护措施[J]. 中国科学院研究生院学报，2010，27(2)：145-153.

马 华：中国铁道科学研究院深圳研究设计院，副研究员，广东 深圳，518034

李海燕：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，研究员，北京，100081

陈朝阳：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，副研究员，北京，100081

魏 曌：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，副研究员，北京，100081

刘子科：中国铁道科学研究院金属及化学研究所，助理研究员，北京，100081

责任编辑 苑晓蒙

基金项目：中国铁道科学研究院科技研究开发计划项目（2014YJ067）。

中图分类号：TU528

文献标识码：A

文章编号：1672-061X（2016）02-0018-02