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基本信息

項(xiàng)目名稱：
濱海混凝土微膠囊緩蝕劑的制備和性能研究
小類：
能源化工
簡介：
運(yùn)用微膠囊技術(shù)，仿醫(yī)學(xué)中微膠囊釋放過程，對亞硝酸鈣進(jìn)行控制釋放，使得亞硝酸鈣的阻銹效果達(dá)到最大化。
詳細(xì)介紹：
本論文針對亞硝酸鈣易溶解、易流失的缺點(diǎn)，運(yùn)用了微膠囊技術(shù)對亞硝酸鈣微囊化，以彌補(bǔ)亞硝酸鈣的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對亞硝酸鈣阻銹劑的智能釋放效果，使阻銹效果達(dá)到最大化。

作品圖片

  • 濱海混凝土微膠囊緩蝕劑的制備和性能研究
  • 濱海混凝土微膠囊緩蝕劑的制備和性能研究

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

濱海鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕和防腐難題，一直作為混凝土耐久性研究的核心內(nèi)容之一。亞硝酸鈣作為一種優(yōu)秀的阻銹劑，在實(shí)驗(yàn)室研究和工程實(shí)踐中受到青睞。針對亞硝酸鈣的易流失、易氧化、高污染的缺點(diǎn)，本作品運(yùn)用微膠囊包裹技術(shù)，對亞硝酸鈣阻銹劑進(jìn)行包裹，最大限度降低和避免了亞硝酸鈣在使用過程中的缺陷，從而改善亞硝酸鈣的阻銹效果；并通過微膠囊包裹技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了亞硝酸鈣的智能釋放效果。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

本作品借鑒了醫(yī)學(xué)中膠囊的釋放原理和過程，通過微膠囊制備技術(shù)，有效地對亞硝酸鈣進(jìn)行包裹；最大限度降低和避免了亞硝酸鈣阻銹劑在濱海鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用中易流失、易氧化、高污染的缺陷；并通過微膠囊包裹技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了亞硝酸鈣阻銹劑的智能釋放效果，使阻銹效果達(dá)到最大化。這對提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，延長結(jié)構(gòu)的工程壽命具有很高的研究意義和使用價(jià)值。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

該作品能夠在實(shí)際混凝土結(jié)構(gòu)中起到阻銹作用。由于囊壁對亞硝酸鈣有保護(hù)作用，這使得亞硝酸鈣能夠長期存在于混凝土中，實(shí)現(xiàn)阻銹劑的控制釋放，這樣它能夠充分發(fā)揮阻銹效果，因此結(jié)構(gòu)的壽命更能滿足設(shè)計(jì)的要求。

學(xué)術(shù)論文摘要

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)今世界應(yīng)用最廣的結(jié)構(gòu)形式，但是鋼筋混凝土的耐久性在一定程度上影響了結(jié)構(gòu)的壽命和使用。其中，鋼筋的腐蝕是影響耐久性的重要因素。如果能在混凝土結(jié)構(gòu)中加入阻銹劑，延緩鋼筋被銹蝕的時(shí)間和速率，則將會大大提升混凝土的結(jié)構(gòu)性能和延長結(jié)構(gòu)的壽命。工程上通用的做法是在混凝土攪拌時(shí)加入一定量的亞硝酸鈣作為阻繡劑。但是亞硝酸鈣本身極易溶于水，這使得它在混凝土攪拌過程中迅速溶解，這樣會隨著水而流失。再者，游離態(tài)的亞硝酸鈣不能在混凝土中長期穩(wěn)定存在，所以用亞硝酸鈣作為阻銹劑的效果是不明顯的，只能起到一時(shí)的阻銹作用，并不能滿足耐久性和安全性的要求。 為了彌補(bǔ)亞硝酸鈣在攪拌過程中易被水溶解的缺點(diǎn)，為了使亞硝酸鈣最大程度地發(fā)揮阻銹作用，本設(shè)計(jì)運(yùn)用醫(yī)學(xué)的微膠囊包裹技術(shù)，通過微膠囊技術(shù)對亞硝酸鈣進(jìn)行包裹，在亞硝酸鈣表面形成囊壁，亞硝酸鈣在攪拌時(shí)不被水溶解。這樣達(dá)到亞硝酸鈣不易被水溶解的目的，而且微膠囊能夠自動釋放亞硝酸鈣，這樣使它能長期發(fā)揮阻銹作用。為了滿足結(jié)構(gòu)安全性、耐久性和適用性的要求，研究亞硝酸鈣微膠囊阻銹劑有重要的意義。

獲獎情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

1、匡飛,王佳 ,賈方,葉仲斌，亞硝酸鈉微膠囊緩蝕劑研究。腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)。Vol.21, No.2，Mar.2009, 173-175 2、賈方，王佳，油田系統(tǒng)微膠囊緩蝕劑研究與應(yīng)用進(jìn)展。中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào)。Vol.126，No.14，Aug.2008，251-256

同類課題研究水平概述

鋼筋腐蝕成為當(dāng)今世界影響混凝土耐久性的主要因素,特別在氯鹽環(huán)境中,鋼筋腐蝕是首要因素。為此,人們研究開發(fā)了一系列防護(hù)措施,其中鋼筋阻銹劑是重要技術(shù)之一。在防止金屬腐蝕的方法中,“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技術(shù)。 美國于20 世紀(jì)70 年代初開始研究、開發(fā)、使用鋼筋阻銹劑(與環(huán)氧涂層鋼筋同時(shí))。早期美國比較重視環(huán)氧涂層鋼筋的有效性,在最近20 年,鋼筋阻銹劑才得到迅速發(fā)展。經(jīng)過了較長時(shí)間的試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用, 美國混凝土學(xué)會(ACI) 肯定了鋼筋阻銹劑的效果,并確認(rèn)其“是長期有效的防鋼筋銹蝕的措施”; 1995～1998 年,美國曾將其列為國家級研究課題,制訂統(tǒng)一的鋼筋阻銹劑的評價(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)果將被美國公路運(yùn)輸聯(lián)合會(AASHTO) 采納,并推薦納入《混凝土外加劑標(biāo)準(zhǔn)》(AASHTO M194)。同時(shí)納入美國混凝土學(xué)會(ACI) 編制的《混凝土手冊》,明確推薦在橋梁及其他結(jié)構(gòu)上使用”。 除美國、日本之外,加拿大、歐洲各國、澳大利亞、印度等,都在積極開發(fā)和應(yīng)用鋼筋阻銹劑;中東國家、韓國、東南亞各國(包括我國臺灣省) 等國家、地區(qū)也在使用引進(jìn)的鋼筋阻銹劑產(chǎn)品。據(jù)悉,1993年之前,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,可見其發(fā)展趨勢之迅猛。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)。 緩蝕劑技術(shù)應(yīng)用設(shè)備簡單、使用方便、投資少、收益大、見效快、能保護(hù)整體設(shè)備,適合長期保護(hù)等特點(diǎn),得到了廣泛的應(yīng)用。但傳統(tǒng)緩蝕劑存在自身的缺陷:(1)大多數(shù)緩蝕劑有毒,這會對自然環(huán)境產(chǎn)生巨大的危害; (2)某些緩蝕劑性能不穩(wěn)定; 例如高溫高濕的濱海腐蝕環(huán)境很特殊,有些緩蝕劑會變質(zhì),從而失去緩蝕能力; (3)不適合于開放的作業(yè)體系。在開放體系中,緩蝕劑易在充分發(fā)揮作用之前即被流動的介質(zhì)帶走,或是被提取出的物質(zhì)攜出,造成浪費(fèi)。為了解決緩蝕劑的這些不足之處,科研工作者提出了許多改進(jìn)措施,其中倍受關(guān)注的微膠囊緩蝕劑技術(shù)具有較大發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。
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