JTT537-2004 钢筋混凝土阻锈剂.doc

ICS 93.080.20 P66 备案号 中 华 人 民 共 和 国 交 通 行 业 标 准 JT/T 5372004 钢筋混凝土阻锈剂 Corrosion inhibitor for reinforcing steel in concrete 2004-08-17发布 2004-12-01实施 中华人民共和国交通部 发布 JT/ T 5372004 目 次 前言 60 1 范围 61 2 规范性引用文件 61 3 术语和定义 61 4 产品分类 61 5 技术要求 61 6 试验方法 62 7 检验规则 6 8 标志、包装、运输与贮存 65 附 录A规范性附录 钢筋锈蚀快速试验方法硬化砂浆法 67 59 JT/T 537--2004 前 言 本标准的附录A 为规范性附录。 本标准由交通部公路科学研究所提出。 本标准由交通部科技教育司归口。 本标准起草单位交通部公路科学研究所、北京交通大学、北京建工华创工程技术有限公司、北京新 桥技术发展公司。 本标准主要起草人任福民、李昌铸、雷俊卿、夏晓霞、望树岑。 60 JT/T 5372004 钢筋混凝土阻锈剂 1 范围 本标准规定了钢筋混凝土阻锈剂的技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和储存。 本标准适用于公路工程。水运、港口、铁路、水利等工程可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所 有的修改单不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准。鼓励根据本标准达成协议的各方研究使 用这些文件最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 80761997 混凝土外加剂 GB/T 8077 混凝土外加剂均质性试验方法 GB/T 14684 建筑用砂 GB/T 14685 建筑用卵石、碎石 GBJ 80 普通混凝土拌合物性能试验方法 GBJ 81 普通混凝土力学性能试验方法 JGJ 55 普通混凝土配合比设计技术规定 JGJ 63 混凝土拌合用水标准 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 钢筋混凝土阻锈剂 corrosion inhibitor for reinforcing steel in concrete 能抑制或减轻混凝土中钢筋腐蚀的外加剂。 4 产品分类 4.1 按形态分类 水剂型和粉剂型。 4.2 按材料性质分类 无机阻锈剂和有机阻锈剂。 4.3 按阻锈作用机理分类 控制阳极阻锈剂、控制阴极阻锈剂、吸附型及渗透迁移阻锈剂。 5 技术要求 5.1 阻锈剂匀质性控制偏差应符合表1的要求。 表1匀质性控制偏差 项 目 控制偏差 含固量或含水量 a水剂型阻锈剂，应在生产控制值的相对量的3内 b粉剂型阻锈剂，应在生产控制值的相对量的5之内 61 JT/T 5372004 表1续 项 目 控制偏差 密度 水剂型阻锈剂，应在生产控制值的0.02g/cm之内 氯离子含量 应在生产控制值相对含量的5之内 水泥净浆流动度 应不小于生产控制值的95 细度 0.315mm筛筛余应小于15 pH值 应在生产控制值1之内 表面张力 应在生产控制值1.5之内 还原糖 应在生产控制值3之内 总碱量Na₂O0.658K₂O 应在生产控制值的相对含量的5之内 硫酸钠 应在生产控制值的相对含量的5之内 泡沫性能 应在生产控制值的相对含量的5之内 砂浆减水率 应在生产控制值1.5之内 5.2 加入阻锈剂的钢筋混凝土各项技术性能见表2。 表2加入阻锈剂的钢筋混凝土技术性能 项 目 技术性能 钢筋 耐盐水浸渍性能 无腐蚀 耐锈蚀性能 无腐蚀 混凝土 凝结时间差 初凝 -60min120min 终凝 抗压强度比 7d 0.90 28d 注1;表中所列数据为掺阻锈剂混凝十与基准混凝士的差值或比值。 注2凝结时间指标，“-”号表示提前，“”表示延缓。 6 试验方法 6.1 阻锈剂匀质性 阻锈剂匀质性试验按GB/T 8077进行。 6.2 钢筋的耐盐水浸渍性能 6.2.1 试样的制备 试验用钢筋按以下方法制备 a 将1级建筑钢筋加工制成直径7mm, 长度为100mm, 表面粗糙度 Ra 的最大允许值为1.6rm 的 试件； b 用汽油、乙醇、丙酮依次浸擦除去油脂，并在一端焊上长130mm150mm 的导线，再用乙醇仔细 擦去焊油； c 钢筋两端浸涂环氧树脂绝缘涂料，使钢筋中间暴露长度为80mm,计算其表面积；经过处理后的 62 JT/T 5372004 钢筋放入干燥器内备用，每组试件三根。 6.2.2 试验仪器 6.2.2.1 玻璃烧杯500ml。 6.2.2.2 天平称量100g、感量超过0.1精度。 6.2.2.3 钢筋锈蚀测量仪或恒电位/恒电流仪。 6.2.2.4 参比电极饱和氯化钾甘汞电极。 6.2.3 试剂 6.2.3.1 水；为蒸馏水或同等纯度的水。 6.2.3.2 试剂化学试剂除特别注明外，均为分析纯化学试剂。 6.2.3.3 盐溶液将35g 氯化钠，溶解成总量为1L的水溶液。 6.2.3.4 试验用盐水将200ml水倒入玻璃烧杯，再加入6.2.3.3配制的盐溶液200ml,然后加人3g 氢 氧化钙搅拌，最后按产品推荐用量加人适量的阻锈剂，边搅拌边加水，至总量为500ml。 6.2.4 试验温度 试验环境温度均应保持在20℃3℃。 6.2.5 试验步骤 6.2.5.1 在试验用盐水内，将钢筋和参比电极浸渍5cm,并使钢筋和参比电极的间距固定为2cm。在 确认钢筋表面没有附着气泡的情况下，向溶液表面注人环氧树脂进行封闭。 6.2.5.2 从烧杯外侧用肉眼观察钢筋表面腐蚀情况，同时测试自然电极电位mV。 观察及测试时间 分别为1,3,6h 和1,2,3,4,5,6,7d。 6.2.5.3 按6.2.3.4同时制备三份500ml的试验用盐水，并进行试验。 6.2.6 腐蚀的认定 具备下述情况，认为腐蚀发生 a 浸溃的钢筋任一部分产生黄色，或发红色、黑色等斑点和花纹； b 试验用盐水由于腐蚀着色或产生沉淀； c 自然电极电位时间曲线显示出图A.3 以外的图形。 6.3 钢筋耐锈蚀性能 采用钢筋锈蚀快速试验方法，按附录A的规定进行，用钢筋在硬化砂浆中阳极极化电位曲线来表 示。 6.4 混凝土的凝结时间和抗压强度试验 6.4.1 混凝土使用材料 6.4.1.1 基准水泥符合GB/T 80761997 附 录A的规定。 6.4.1.2 砂符合GB/T 14684 要求的细度模数为2.6～2.9的中砂。 6.4.1.3 石子符合GB/T 14685,采用二级配，其中粒径为5mm20mm圆孔筛占40,粒径为10mm 20mm 圆孔筛占60。 6.4.1.4 水符合JGJ 63的要求。 6.4.2 混凝土的配合比 基准混凝土配合比按JGJ 55进行设计。 掺阻锈剂的混凝土与基准混凝土的水泥、砂、石的比例一样，按产品推荐用量加入适量的阻锈剂。 6.4.3 混凝土的制备 采用60L自落式混凝土搅拌机，全部材料及阻锈剂一次投人，拌和量应不少于15L,不大于45L, 搅 拌 3min,出料后在铁板上用人工翻拌2次3次再进行试验。 6.4.4 试件制作及数量 6.4.4.1 试件制作混凝土试件制作及养护按GB J80进行，但混凝土预养温度应为20℃3℃。 63 JT/T 5372004 6.4.4.2 试验项日及所需数量详见表3。 表3试验项目及所需数量 试验项目 试验类别 试验所需数量 混凝土拌合 批数 每批取样数口 掺阻锈剂混凝土 总取样数目 基准混凝土 总取样数目 凝结时间 混凝土拌合物 3 1个 3个 3个 抗压强度比 硬化混凝土 3 9块或12块 27块或36块 27块或36块 注1试验时，检验一种阻锈剂的三批混凝土要在同一天内完成。 注2试验龄期参考表2试验项目栏。 6.4.4.3 试验环境温度应保持在20℃3℃。 6.4.5 凝结时间差测定 6.4.5.1 凝结时间从水泥与水接触时开始计算。 6.4.5.2 凝结时间采用贯人阻力仪测定，仪器精度为5N,凝结时间测定方法如下 将混凝土拌合物用5mm 圆孔筛振动筛筛出砂浆，拌匀后装入上口内径为160mm, 下口内径为 150mm, 净高150mm 的刚性不渗水的金属圆筒，试样表面应低于筒口约10mm。 用振动台振实约38 5s, 容器加盖，置于20℃3℃的环境中。一般基准混凝土在成型后3h4h, 掺阻锈剂的混凝土在成型 后 1h2h 以后，每0.5h或 1h 测定一次，但在临近初、终凝时，可以缩短测定间隔时间。每次测点应避 开前一次测孔，其净距为试针直径的两倍，但至少不小于15mm,试针与容器边缘的距离不小于25mm。 测定初凝时间用截面积为100mm的试针，测定终凝时间用20mm 的试针。贯入阻力按式1计算 1 式中R贯人阻力值，单位为兆帕MPa; p 贯人深度达25mm 时所需的净压力，单位为牛N; A贯人仪试针的截面积，单位为平方毫米mm。 根据计算结果，以贯人阻力值为纵坐标，测试时间为横坐标，绘制贯人阻力值与时间关系曲线，求出 贯人入阻力值达3.5MPa时对应的时间作为初凝时间，贯入阻力值达28MPa时对应的时间作为终凝时间。 凝结时问差按式2计算 △TT₁-T, 2 式中△T凝结时间差，单位为分min; T-掺阻锈剂混凝土的初凝或终凝时间，单位为分min; T。基准混凝土的初凝或终凝时间，单位为分min。 试验时，每批混凝土拌合物取一个试样，凝结时间取三个试样的平均值。若三批试验的最大值或最 小值之中有一个与中间值之差超过30min时，则把最大值与最小值一并舍去，取中间值作为该组试验的 凝结时间。若两测值与中间值之差均超过30min时，该组试验结果无效，则应重做。 6.4.6 硬化混凝土抗压强度比测定 掺阻锈剂的混凝土与基准混凝土的抗压强度按GBJ81 进行试验和计算。抗压强度比以掺阻锈剂混 凝土与基准混凝土同龄期抗压强度之比表示，按式3计算 64 式中R.- 抗压强度比，;   3 s₁掺阻锈剂混凝土的抗压强度，单位为兆帕MPa; JT/T 5372004 S。基准混凝土的抗压强度，单位为兆帕MPa。 试验结果以三批试验测值的平均值表示，若三批试验中有一批的最大值或最小值与中间值的差值 超过中问值的15,则把最大及最小值一并舍去，取中间值作为该批的试验结果，如有两批测值与中间 值的差均超过中间值的15,则试验结果无效，应该重做。 7 检验规则 7.1 出厂检验 出厂检验项目包括表2中性能。 7.2 型式检验 7.2.1 有下列情况之一者，应进行型式检验 a 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定； b 正式生产后，如材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时； c 正常生产时，一年至少进行一次检验； d 产品长期停产后，恢复生产时； e 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时； 1国家质量监督机构提出进行型式试验要求时。 7.2.2 型式检验项目包括表1中匀质性及表2中性能指标。 7.3 抽样 7.3.1 编号及取样 7.3.1.1 生产厂应根据产量和生产设备条件，将产品分批编号，掺量大于1含1同品种的阻锈剂 每一编号为100t, 掺量小于1的阻锈剂每一编号为50t, 不足100t 或50t 的也按一个批量计，同一编号 的产品应混合均匀。 7.3.1.2 试样分点样和混合样。点样是在一次生产的产品所得试样，混合样是三个或更多的点样等 量均匀混合而取得的试样。 7.3.1.3 每一编号取样量不少于0.2t 水泥所需用的阻锈剂量。 7.3.2 试样及留样 每一编号取得的试样应充分混匀，分为两等份，一份按表1中规定项目进行试验。另一份要密封保 存半年，以备有疑问时提交国家指定的检验机关进行复验或仲裁。 7.4 判定规则 7.4.1 产品各项性能指标均符合表2判定为合格品；若有一项指标不符合要求，则判为不合格品，不合 格品不得出厂。 7.4.2 凡有下列情况之一者，不得出厂不合格品、技术文件不全产品说明书、合格证、检验报告、包 装不符、质量不足、产品受潮变质，以及超过有效期限。 8 标志、包装、运输与贮存 8.1 标志 所有包装的容器上均应在明显位置注明以下内容产品名称、型号、净质量或体积包括含量或浓 度、生产厂名。生产日期及出厂编号应于产品合格证上予以说明。 8.2 包装 8.2.1 粉剂型阻锈剂应采用有塑料衬里的防潮纺织袋包装，每袋重20kg或50kg。水剂型阻锈剂应采 用塑料桶、金属桶包装或槽车运输。 8.2.2 企业应随货提供说明书，其内容应包括产品名称及型号、出厂日期、主要特性及成分、适用范围 及推荐掺量、贮存条件及有效期、使用方法及注意事项。 65 JT/T 5372004 8.3 运输与贮存 产品在运输与贮存时不得受潮和混人杂物，严禁烟火，远离火源。不同种类的产品应分别堆放，不 得混杂。产品贮存期为六个月，过期应重新进行物理性能检验。 66 JT/T 5372004 附 录 A 规范性附录 钢筋锈蚀快速试验方法硬化砂浆法 A.1 仪器设备 仪器设备主要包括 a 恒电位仪专用的符合本标准要求的钢筋锈蚀测量仪或恒电位/恒电流仪，或恒电流仪位仪输 出电流范围不小于02000μA,可连续变化02 V,精度不大于1; b 不锈钢片电极； c 甘汞电极232型或222型; d 定时钟； e 电线铜芯塑料线型号RVI16/0.15mm; f 绝缘涂料环氧树脂; g 搅拌锅、搅拌铲 h 试模长95mm,宽和高均为30mm的棱柱体，模板两端中心带有固定钢筋的凹孔，其直径为 7.5mm, 深 2mm3mm, 半通孔。试模用8mm厚，硬聚氯乙烯塑料板制成。 A.2 试验步骤 A.2.1 制备埋有钢筋的砂浆电极 A.2.1.1 制备钢筋 采用I 级建筑钢筋经加工成直径7mm, 长度100mm,表面粗糙度Ra 的最大允许值为1.6 μm的 试 件，使用汽油、乙醇、丙酮依次浸擦除去油脂，经检查无锈痕后放入干燥器中备用，每组三根。 A.2.1.2 成型砂浆电极 将钢筋插人试模两端的预留凹孔中，位于正中。按水灰比为0.5,灰砂比为13拌制砂浆，采用基准 水泥、检验水泥强度用的标准砂、含0.5氯化钠的蒸馏水用水量按砂浆稠度5cm7cm 时的加水量而 定,外加剂采用推荐掺量。将称好的材料放人搅拌锅内干拌1 min, 湿拌3min。将拌匀的砂浆灌人预先 按放好钢筋的试模内，置检验水泥强度用的振动台上振5s10s, 然后抹平。 A.2.1.3 砂浆电极的养护及处理 试件成型后盖上玻璃板，移人标准养护室养护，24h后脱模，用水泥净浆将外露的钢筋两头覆盖，继 续标准养护2d。取出试件，除去端部的封闭净浆，仔细擦净外露钢筋头的锈斑。 在钢筋的一端焊上长130mm150mm 的导线，用乙醇擦去焊油，并在试件两端浸 涂环氧树脂绝缘，使试件中间暴露长度为80mm,如图 A.1 所示。 A.2.2 测试 A.2.2.1 将处理好的硬化砂浆电极置于饱和氢氧化钙溶液中，浸泡数小时，直 至浸透试件，其表征为监测硬化砂浆电极在饱和氢氧化钙溶液中的自然电位至电 位稳定且接近新拌砂浆中的自然电位，由于存在欧姆电压降可能会使两者之间有 一个电位差。试验时应注意不同类型或不同掺量外加剂的试件不得放置在同一 容器内浸泡，以防互相干扰。试验环境温度均应保持在20℃3℃。 A.2.2.2 把一个浸泡后的砂浆电极移入盛有饱和氢氧化钙溶液的玻璃缸内，使图A.1 钢筋砂浆电极 电极浸入溶液的深度为8cm,以它作为阳极，以不锈钢片作为阴极即辅助电极,1-导线；2、5-环氧树脂； 以甘汞电极作参比。按图A.2 要求接好试验线路。 3-砂浆；4-钢筋 67 JT/T 5372004 A.2.2.3 未通外加电流前，先读出阳极埋有钢筋的砂浆电极的自然电位 mV₃ A.2.2.4 接通外加电流，并按电流密度5010- A/m 即50μA/cm 调 整 μA 表至需要值。同时，开始 计算时间，依次按2,4,6,8,10,15,20,25,30min,分别记录埋有钢筋的砂浆电极阳极极化电位值。 A.3 试验结果处理 A.3.1 取一组三个埋有钢筋的硬化砂浆电极极化电位的测量结果的平均值作为测定值，以阳极极化 电位为纵坐标，时问为横坐标，绘制阳极极化电位一 时间曲线。 A.3.2 根据电位 一 时间山线判断砂浆中的水泥、外加剂等对钢筋锈蚀的影响 a 电极通电后，阳极钢筋电位迅速向正方向上升，并在1min5min 内达到析氧电位值，经60min 测试，电位值无明显降低，如图A.3 中的曲线①,则属钝化曲线，表明阳极钢筋表面钝化膜完好无损，所 测外加剂对钢筋是无害的； b 通电后，阳极钢筋电位先向正方向上升，随着又逐渐下降，如图A.3 中的曲线②,说明钢筋表 面钝化膜已部分受损；而图A.3 中的曲线③活化曲线，说明钢筋表面钝化膜破坏严重，这两种情况均表 明钢筋钝化膜已遭破坏，所测外加剂对钢筋是有锈蚀危害的。 68 图 A.2 硬化砂浆极化电位测试装置图 1-钢筋锈蚀测量仪或恒电位/恒电流仪；2-烧杯 1000mL;3-有机玻璃盖；4不锈钢片阴极;5- 甘汞电极；6-硬化砂浆电极阳极;7-饱和氢氧 化钙溶液  电 位 , m v 图 A.3 恒电流、电位一时间曲线分析图