專利名稱：一種水泥混凝土防腐阻銹劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，確切地說是一種水泥混凝土防腐阻銹劑。
背景技術(shù)：
混凝土應(yīng)用于大型工程建設(shè)已有150多年的歷史。混凝土的耐腐蝕性是混凝土耐久性的重要組成部分。我國地域遼闊，自然環(huán)境及地質(zhì)條件復(fù)雜。在土木建筑基礎(chǔ)工程建設(shè)過程中，人們常常會遇到地表水、地下水和土壤中含有大量侵蝕性物質(zhì)。這些物質(zhì)中的有害離子滲入混凝土內(nèi)部以后，可以對混凝土造成侵蝕，使得混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命大大縮短。而且，隨著社會發(fā)展和科技進(jìn)步，鋼筋混凝土的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，并逐漸延伸到海洋工程及其他環(huán)境嚴(yán)酷區(qū)域。鋼筋混凝土經(jīng)常工作在富含氯鹽、硫酸鹽的環(huán)境條件下，經(jīng)過長時間的侵蝕作用，環(huán)境中的氯鹽和硫酸鹽等侵蝕介質(zhì)將進(jìn)入混凝土，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或混凝土體積膨脹，最后造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞失效。因此，這對于混凝土抵抗各種侵蝕的 能力有了更高的要求。提高混凝土耐腐蝕性能的途徑很多，一般采用抗硫酸鹽水泥和在混凝土表面涂覆防腐涂層。但這些方法都存在著一定的局限性，且工程造價高，工藝復(fù)雜，耐腐蝕時間短。目前，可通過提高混凝土本身的性能來提高鋼筋混凝土防腐阻銹能力，其主要措施是添加高性能礦物摻和料，傳統(tǒng)礦物摻和料是由硅灰、粉煤灰和礦粉中的一種或者兩種組成。這類常用礦物摻和料應(yīng)用較為成熟，但是也存在一定缺陷，例如硅灰的價格太高，需求量大于產(chǎn)量；粉煤灰的早期水化能力較差，單摻粉煤灰時對混凝土早期強(qiáng)度有一定的不利影響，且摻量過大時會加速混凝土碳化；礦渣在混凝土中作用的發(fā)揮則受細(xì)度、溫度影響較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能有效提高水泥混凝土各齡期強(qiáng)度，同時對混凝土工作性能無顯著影響，顯著提高水泥混凝土結(jié)構(gòu)的防腐阻銹能力，并能賦予水泥混凝土結(jié)構(gòu)一定的自修復(fù)能力，對不同種類的水泥和在施工過程中對各種減水劑適應(yīng)性強(qiáng)的水泥混凝土防腐阻銹劑。上述目的通過以下方案實現(xiàn)一種水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于其是由下述重量百分比的原料制成自修復(fù)活性組分O. 5%-3. 0%、硅微粉20%-50%、粉煤灰10%-30%、礦渣粉20%_40%、焙燒鎂鋁碳酸根水滑石1%_10%、聚合物乳膠粉O. 2%-10%。所述的水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于所述的自修復(fù)活性組分為水泥基滲透結(jié)晶型母料。所述的水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于所述的硅微粉比表面積大于8000m2/
kg，氯離子含量小于O. 02%,含水量小于2%。所述的水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于所述的粉煤灰為I級粉煤灰，氯離子含量小于O. 02%。
所述的水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于所述的礦渣粉的質(zhì)量等級指標(biāo)為S95以上，比表面積大于400m2/kg,氯離子含量小于O. 02%,含水量小于1%。所述的水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于所述的焙燒鎂鋁碳酸根水滑石的制備方法為將鎂鋁水滑石經(jīng)300-800°C的溫度下焙燒I. 0-5. O小時后冷卻，粉磨至細(xì)度小于200目而得。所述的水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于所述的聚合物乳膠粉是聚乙烯醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯或聚苯乙烯一丙烯酸酯中的一種。所述的水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于所述的聚合物乳膠粉粒徑在100 μ m-200 μ m之間，堆積密度為200 g/L -400g/L,活性成分大于25wt%。 上述的水泥混凝土防腐阻銹劑的制備方法，包括以下制備步驟按照質(zhì)量百分比取，自修復(fù)活性組分O. 5%-3. 0%、硅微粉20%-50%、粉煤灰10%-30%、礦渣粉20%_40%、焙燒鎂鋁碳酸根水滑石1%_10%、聚合物乳膠粉O. 2%-10%，各成分百分?jǐn)?shù)之和為100% ;將選取好的原料放入混料機(jī)中混勻，得到具有自修復(fù)功能的水泥混凝土防腐阻銹劑。本發(fā)明的有益效果為(I)本發(fā)明能提高混凝土各齡期強(qiáng)度，當(dāng)4 #水泥混凝土防腐阻銹劑的摻量為7wt%時，能提高3d，7d和28d抗壓強(qiáng)度18%以上，并賦予水泥混凝土結(jié)構(gòu)一定的裂縫自修復(fù)能力。(2)本發(fā)明可顯著提高混凝土的抗氯離子滲透能力。當(dāng)I #水泥混凝土防腐阻銹劑的摻量為5wt%時，28d電通量可降低42%以上，56d氯離子擴(kuò)散系數(shù)下降48%以上，當(dāng)4#水泥混凝土防腐阻銹劑的摻量為7wt%，能降低混凝土 28d電通量66%以上，降低混凝土56d氯離子擴(kuò)散系數(shù)69%以上。焙燒鎂鋁碳酸根水滑石(CLDH)是層狀結(jié)構(gòu)，有巨大的比表面積，可通過表面吸附固化氯離子；自修復(fù)活性組分能夠?qū)崿F(xiàn)水泥混凝土的裂縫自修復(fù)，堵塞孔洞，從而抑制水分向混凝土中的侵入，相應(yīng)的減緩了氯離子的滲入侵蝕；同時硅微粉、粉煤灰和礦渣等具有活性效應(yīng)和微粉填充作用，可優(yōu)化混凝土孔結(jié)構(gòu)，使混凝土中的有害孔含量減小，減少了氯離子通道，提高混凝土的抗氯離子滲透能力。(3)本發(fā)明對不同種類的水泥和混凝土添加劑適應(yīng)強(qiáng)，不會出現(xiàn)在施工過程中出現(xiàn)適應(yīng)性不良的問題。(4)本防腐阻銹劑作為水泥混凝土添加劑，可提高混凝土的各齡期強(qiáng)度，對混凝土工作性能無顯著影響，可使混凝土具有抗鹽類離子侵蝕、抗凍融循環(huán)破壞及高抗?jié)B透等良好性能特別適用對混凝土建筑物既要求防腐又要求抗?jié)B的工程，該添加劑還可賦予水泥混凝土一定的自修復(fù)能力，能大大延長水泥混凝土結(jié)構(gòu)工程的使用壽命?；炷练栏桎P添加劑的應(yīng)用簡便，并不需要特殊施工工藝，便于大體積混凝土施工。(5)為了提高水泥混凝土的防腐阻銹功能，本發(fā)明所用的原材料中，硅微粉作為一種新的火山灰質(zhì)礦物摻合料，是將一種天然火山灰沉積巖經(jīng)過機(jī)械粉磨、篩分、分級而制得。平均粒度為I. 53微米，比表面積大于8000m2/kg，具有比粉煤灰和礦粉更高的火山灰活性，并可與硅灰媲美，且資源豐富，價格比硅灰低很多，性價比高，是一種很好的礦物摻合料；鎂鋁水滑石作為吸附劑和離子交換材料在水泥混凝土行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景，其添加可促進(jìn)水泥混凝土的性能改善，尤其是抗氯離子滲透能力顯著提高，阻銹效果較好。另一方面，自修復(fù)活性組分作為一種活性外加劑，微量添加即可賦予水泥混凝土良好的裂縫自修復(fù)能力。
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。實施例1-4 實施例中各原料所占的具體重量份數(shù)如表I所示，制備方法包括如下步驟將選取好的原料組分按照制定重量份配比方案進(jìn)行準(zhǔn)確稱量后放入混料機(jī)中，按照每次25公斤進(jìn)行配制，每次混合攪拌時間控制為lOmin，混勻后即得到本項發(fā)明開發(fā)的水泥混凝土防腐阻銹劑。表I各原料所占重量份數(shù)
-實施例白修復(fù)活性粉煤SSf聚合物乳 編號組分娃―灰礦郝” S交粉 ______71 __1#0.52030409O. 5 2#I3020355 9 3#24030202 6 4#35010258 4依據(jù)JC/T 1011-2006《混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑》，水泥混凝土防腐阻銹劑理化性能指標(biāo)的檢測結(jié)果見表2，符合JC/T 1011-2006中的抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑的質(zhì)量要求。表2水泥混凝土防腐阻銹劑的理化性能指標(biāo)
項目指標(biāo)檢測結(jié)果
IU2#3#4#
化學(xué)氧化鎂在 5.00.830.760.730.69
成分氯離子彡0.050.010.010.010.00
物理比表面積/ (m2/kg)彡300424479523581
性能凝結(jié)時間初凝‘min彡452632.16197168
|-0029j 終凝 Ii^lO6.56.05.35.0
抗壓強(qiáng)度比 Id^ 9090929396
28d彡 100101101104107
膨脹率Id彡O. 050.060.060.070.08
28d^0.600.130.120.120.11
抗侵抗蝕系數(shù)(K)彡O. 850.900.920.951.00
蝕性膨脹系數(shù)(E)彡 1.501.291.231.201.10以C50混凝土為基準(zhǔn)，水泥混凝土防腐阻銹劑按照等量取代膠凝材料配置混凝土，基準(zhǔn)混凝土膠凝材料用量為480kg，水灰比為O. 30。
在本發(fā)明的試驗檢測中，采用GB/T 50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法》，測試試件的3d、7d和28d抗壓強(qiáng)度；采用GBJ 50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》測試試件的28d電通量和56d氯離子擴(kuò)散系數(shù)?；炷粱鶞?zhǔn)樣和實施例1-4的和抗壓強(qiáng)度、電通量和氯離子擴(kuò)散系數(shù)結(jié)果見表2。表2混凝土試樣的抗壓強(qiáng)度、電通量和氯離子擴(kuò)散系數(shù)表
權(quán)利要求
1.一種水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于其是由下述重量百分比的原料制成自修復(fù)活性組分O. 5%-3. 0%、硅微粉20%-50%、粉煤灰10%-30%、礦渣粉20%_40%、焙燒鎂鋁碳酸根水滑石1%_10%、聚合物乳膠粉O. 2%-10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于所述的自修復(fù)活性組分為水泥基滲透結(jié)晶型母料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于所述的硅微粉比表面積大于8000m2/kg,氯離子含量小于O. 02%,含水量小于2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于所述的粉煤灰為I級粉煤灰，氯離子含量小于O. 02%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于所述的礦渣粉的質(zhì)量等級指標(biāo)為S95以上，比表面積大于400m2/kg，氯離子含量小于O. 02%，含水量小于1%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于所述的焙燒鎂鋁碳酸根水滑石的制備方法為將鎂鋁水滑石經(jīng)300-800°C的溫度下焙燒I. 0-5. O小時后冷卻，粉磨至細(xì)度小于200目而得。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于所述的聚合物乳膠粉是聚乙烯醋酸乙烯酯、聚丙烯酸酯或聚苯乙烯一丙烯酸酯中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于所述的聚合物乳膠粉粒徑在100 μ m-200 μ m之間，堆積密度為200 g/L -400g/L,活性成分大于25wt%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水泥混凝土防腐阻銹劑，其特征在于其是由下述重量百分比的原料制成自修復(fù)活性組分0.5%-3.0%、硅微粉5%-80%、粉煤灰2%-30%、礦渣粉1%-20%、焙燒鎂鋁碳酸根水滑石1%-10%、聚合物乳膠粉0.2%-10%。本發(fā)明作為水泥混凝土添加劑，可提高混凝土的各齡期強(qiáng)度，對混凝土工作性能無顯著影響，可使混凝土具有抗鹽類離子侵蝕、抗凍融循環(huán)破壞及高抗?jié)B透等良好性能特別適用對混凝土建筑物既要求防腐又要求抗?jié)B的工程，該添加劑還可賦予水泥混凝土一定的自修復(fù)能力，能大大延長水泥混凝土結(jié)構(gòu)工程的使用壽命?；炷练栏桎P添加劑的應(yīng)用簡便，并不需要特殊施工工藝，便于大體積混凝土施工。
文檔編號C04B24/26GK102863174SQ201210330770
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月8日
發(fā)明者王桂明 申請人:王桂明