钢筋除锈剂是一种专门设计用来快速、有效地去除钢筋表面铁锈(主要成分为Fe₂O₃·xH₂O,三氧化二铁)的化学制剂。它的核心原理是通过化学反应,将不溶于水、结构疏松的铁锈,转化为稳定、致密且能牢固附着在钢筋表面的保护层,或者将铁锈溶解、剥离。
根据其作用机理,主要可以分为以下几类:
1. 转化型除锈剂(最主流、最经典)
这是目前市场上最常见的一种,其原理不是“吃掉”铁锈,而是“改造”铁锈。
· 核心成分: 通常以磷酸(H₃PO₄) 为主要成分。
· 化学反应原理:
1. 酸与铁锈反应: 磷酸与铁锈(Fe₂O₃)反应,生成磷酸铁。
· Fe₂O₃ + 2H₃PO₄ -> 2FePO₄ + 3H₂O
2. 与基体铁反应形成保护层: 部分磷酸会与钢筋基体(Fe)发生反应,生成磷酸亚铁。
· Fe + 2H₃PO₄ -> Fe(H₂PO₄)₂ + H₂↑
3. 形成磷化膜: 上述反应生成的磷酸铁和磷酸亚铁,会在钢筋表面形成一层不溶于水、致密、附着力强的复合磷化膜(通常是蓝灰色或黑色)。
· 优点:
· 带锈施工: 不需要将铁锈完全打磨干净,省时省力。
· 双重作用: 既除锈,又形成保护膜,能有效防止钢筋在短期内再次生锈(即具有钝化和磷化效果)。
· 增加附着力: 形成的磷化膜能提高后续混凝土与钢筋之间的握裹力。
· 缺点:
· 如果锈层太厚,转化可能不完全,会影响成膜效果。
· 处理后表面会留有深色膜层,无法恢复钢筋原始金属光泽。
2. 酸洗型除锈剂
这类除锈剂原理相对简单直接,就是利用强酸将铁锈溶解掉。
· 核心成分: 盐酸、硫酸、草酸等无机酸或有机酸。
· 化学反应原理:
· Fe₂O₃ + 6HCl -> 2FeCl₃ + 3H₂O
· 生成的氯化铁(FeCl₃)可溶于水,从而被水冲洗掉。
· 优点:
· 除锈速度快,能露出钢筋金属本体。
· 缺点:
· 腐蚀性强: 对钢筋基体也有腐蚀作用,容易导致“过腐蚀”,并且产生的酸雾对人体和环境有害。
· 易返锈: 清洗后钢筋表面非常活泼,如果不立即使用或做防锈处理,会迅速再次生锈,甚至更严重。
· 氢脆风险: 酸与铁反应产生的氢气可能渗入钢筋内部,导致钢筋变脆(氢脆现象),影响力学性能。
· 需彻底清洗: 残留的酸离子(如Cl⁻)是强烈的腐蚀促进剂,如果清洗不净,会埋下严重隐患。
因此,酸洗型除锈剂在建筑工地现场已较少使用,更多是在工厂可控环境下对钢筋进行集中处理。
3. 络合/螯合型除锈剂(环保新型)
这是一种更温和、更环保的技术。
· 核心成分: 多种络合剂或螯合剂(如EDTA、柠檬酸、葡萄糖酸等)。
· 化学反应原理:
· 这些络合剂分子能像“螃蟹钳子”一样,牢牢地抓住铁锈(Fe³⁺)中的铁离子,形成稳定的、可溶于水的络合物。这个过程将铁锈从固体状态“拉”到溶液中去。
· 优点:
· 温和无腐蚀: 对钢筋基体几乎无腐蚀,不损伤金属。
· 环保安全: 通常无强酸,无刺激性酸雾。
· 处理后的表面清洁。
· 缺点:
· 成本通常较高。
· 对于厚重铁锈,反应速度可能较慢。
4. 剥离型除锈剂
通过物理和化学双重作用让铁锈自动剥离。
· 核心成分: 含有渗透剂、酸性成分和成膜物质。
· 作用原理:
1. 强力渗透: 药剂渗透到铁锈底层。
2. 溶解/转化: 酸性成分与铁锈反应。
3. 体积膨胀: 反应产物或成膜物质在锈层下形成,导致铁锈与钢筋基体剥离。
4. 自动脱落: 锈层会成片状或粉末状自动脱落,露出洁净的基体。
总结与对比
类型 核心原理 优点 缺点 适用场景
转化型 将铁锈转化为致密磷化保护膜 带锈施工、防锈、增强附着力 无法恢复金属原貌 建筑工地现场最常用
酸洗型 强酸溶解铁锈 除锈快、彻底 腐蚀性强、易返锈、氢脆风险 工厂集中处理,现场少用
络合型 与铁离子结合形成可溶物 环保、无腐蚀、安全 成本高、速度可能慢 对环保和基体要求高的场合
剥离型 渗透后使锈层剥离 除锈彻底、省力 可能需要配合物理清理 锈层较厚且结构复杂的零件