葡萄籽提取物對鋼筋的阻銹效果及微觀表征.pdf

1、鋼筋銹蝕是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞、失效的關(guān)鍵因素。阻銹劑技術(shù)以其高效、經(jīng)濟(jì)和一次施工長期有效等的優(yōu)點，而成為業(yè)內(nèi)研究的熱點。由于傳統(tǒng)阻銹劑所帶來的環(huán)境問題，近年來環(huán)境友好型阻銹劑逐漸成為國內(nèi)外的研究重點。本論文通過鋼筋混凝土阻銹劑的研發(fā)進(jìn)展，分析當(dāng)前阻銹劑的研究狀況，試圖研發(fā)出一種高效、無毒、低成本的綠色阻銹劑。
　　利用Materials Studio7.0對兒茶素、沒食子酸、黃酮以及目前研究較多的醇胺類化合物三乙醇胺進(jìn)行分析，計算

2、了這四種化合物分子的電子云密度、最高占據(jù)軌道和最低空軌道的軌道密度分布、能量以及兩者之間的能量差，分析結(jié)果表明這四種化合物的阻銹效果從好到差依次是黃酮、沒食子酸、兒茶素、三乙醇胺。經(jīng)調(diào)查黃酮類植物多酚物質(zhì)在葡萄籽中含量較高，試圖從葡萄酒廠的廢棄果渣中提取出葡多酚。查閱植物提取多酚類化合物文獻(xiàn)資料，對各種提取方法進(jìn)行了比較分析，選定用超聲波輔助提取法，并通過L9(33)的正交試驗，對該提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化，得出最優(yōu)的提取條件為：提取次數(shù)為6

3、次，料液比為1：20，溶劑濃度為50％。在此條件下得出總多酚的提取率為20.2±0.5mg/g。
　　本論文以葡萄籽為原料，經(jīng)提取濃縮得到的提取液作為鋼筋阻銹劑應(yīng)用于鋼筋混凝土中，并將其與三乙醇胺、亞硝酸鈉以及北京市佳合天成新技術(shù)有限公司生產(chǎn)的T-16阻銹劑(無機(jī)物粉末)產(chǎn)品進(jìn)行對比研究。通過砂漿恒電位測試技術(shù)、模擬液電化學(xué)阻抗和極化曲線測試、砂漿電化學(xué)阻抗測試、鋼筋混凝土浸烘循環(huán)對這四種物質(zhì)進(jìn)行阻銹性能測試；運用掃描電鏡、能譜儀

4、、X射線光電子能譜研究了阻銹劑的兩種成膜形貌及成分分析阻銹機(jī)理。
　　恒電位試驗結(jié)果表明當(dāng)葡萄籽提取物摻入量達(dá)到8kg/m3及以上時其阻銹效果能達(dá)到鋼筋阻銹劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)程(YB/T9231-2009)中對阻銹劑的要求。鋼筋在不同模擬液中對其進(jìn)行電化學(xué)阻抗以及極化曲線測試，測試結(jié)果表明葡萄籽提取物的阻銹效果很好，且隨著提取物濃度的增加其阻銹率也隨之增加，當(dāng)濃度達(dá)到24g/L時電化學(xué)阻抗測試得出其阻銹率達(dá)到了99%，極化曲線測試得出該

5、濃度下阻銹率達(dá)到了97.7%。本論文還對提取復(fù)合物進(jìn)行了實際砂漿的電化學(xué)阻抗測試，其測試結(jié)果也表現(xiàn)出很好的阻銹性能，在摻入量為10kg/m3時達(dá)到最高阻銹率62%，在同摻量的情況下明顯高于對比項(亞硝酸鈉、T-16阻銹劑、三乙醇胺)。經(jīng)過6次浸烘循環(huán)得出提取物系列鋼筋的銹蝕面積明顯小于空白組，相比其余的對比項(亞硝酸鈉、T-16阻銹劑、三乙醇胺)阻銹效果更好。通過這五種方法的測試結(jié)果表明，此葡萄籽提取物的推薦摻入量應(yīng)為10kg/m3。<

6、br>　　對摻有一定量葡萄籽提取物的水泥凈漿凝結(jié)時間以及膠砂強(qiáng)度進(jìn)行測試，結(jié)果表明提取物的摻入對水泥的初凝和終凝時間有一定的緩凝作用，但影響不大，可以正常施工。水泥膠砂強(qiáng)度數(shù)據(jù)表明，提取物的摻入會引起水泥3d強(qiáng)度發(fā)生不同程度降低，但不影響28d的強(qiáng)度。
　　由XPS測試以及分峰擬合表明提取物能有效地在鐵表面形成吸附層，阻止腐蝕的發(fā)生。且從SEM表面形貌可以很明顯地看出提取物的阻銹效果很優(yōu)異，SEM顯示當(dāng)添加提取物時鐵片的粗糙度明顯