一種抑制混凝土侵蝕的礦物防腐劑及其使用方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出一種抑制混凝土侵蝕的礦物防腐劑及其使用方法，礦物防腐劑中，SiO2和Al2O3是主要成分組成，與水泥水化的Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng)，生成水硬性物質(zhì)。采用礦物防腐劑超細(xì)粉體取代部分水泥，體系堿含量降低，抑制堿骨料反應(yīng)。而且礦物防腐劑超細(xì)粉體極窄的粒度分布保證了其更好地填充其他膠材間的空隙，改善了膠凝材料的級(jí)配，使膠凝材料體系更致密，提高水泥石的密實(shí)性，混凝土抗耐腐蝕性更強(qiáng)。在實(shí)際制備混凝土過(guò)程中，用礦物防腐劑超細(xì)粉體與粉煤灰礦物摻合料雙摻取代膠凝材料中的部分水泥，粉煤灰質(zhì)量占礦物防腐劑與粉煤灰質(zhì)量和的25％?30％，礦物防腐劑與粉煤灰質(zhì)量和占礦物防腐劑、粉煤灰與水泥總質(zhì)量的12％?15％時(shí)防腐效果最佳，優(yōu)于普通防腐劑。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種抑制混凝土侵蝕的礦物防腐劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，具體為一種抑制混凝土侵蝕的礦物防腐劑及其使用方 法，主要為用于混凝土內(nèi)抑制硫酸鹽侵蝕的礦物防腐劑及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土構(gòu)件破壞的主要原因包括：鋼筋銹蝕、凍融循環(huán)、侵蝕環(huán)境的物理化學(xué)作 用。也就是說(shuō)，影響混凝土耐久性的原因中，就環(huán)境因素而言，腐蝕是主要因素之一。其中， 硫酸鹽侵蝕是引起混凝土耐久性破壞的主要原因之一。
[0003] 目前，比較常見(jiàn)的防止混凝土腐蝕的措施主要有3種：提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，降 低水灰比；使用防腐涂料;使用抗腐蝕水泥。這三種措施都具有一定的缺點(diǎn)，第一種方法大 幅度提高了工程成本;第二種方法環(huán)境和其他因素影響比較大，涂層易脫落失去保護(hù)作用； 第三種方法生產(chǎn)廠(chǎng)家少，價(jià)格昂貴，規(guī)定硫酸根離子的濃度很難滿(mǎn)足實(shí)際工程環(huán)境中硫酸 根離子濃度指標(biāo)。
[0004] 通過(guò)研究表明，膠凝材料的抗腐蝕性能和混凝土的抗?jié)B性是影響混凝土抗硫酸鹽 侵蝕的兩個(gè)最重要的因素，所以要抑制混凝土硫酸鹽侵蝕還可以從以下兩個(gè)方面入手。一 方面減少水泥石中的抗侵蝕性差的組分，采用防腐劑組分替代水泥，減少C 3S、C3A的相對(duì)含 量;另一方面提高水泥石的密實(shí)性，摻加超細(xì)粉體，提高密實(shí)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決現(xiàn)有防止混凝土腐蝕措施存在的不足，本發(fā)明提出一種抑制混凝土侵蝕的 礦物防腐劑及其使用方法，礦物防腐劑以超細(xì)粉體為主要成分，能夠降低生產(chǎn)成本和減少 環(huán)境污染，同時(shí)又能充分發(fā)揮超細(xì)粉體的作用，提高混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0007] 所述一種抑制混凝土侵蝕的礦物防腐劑，其特征在于:包括Si〇2和Al2〇3;其中Si〇2 在礦物防腐劑中的質(zhì)量百分比多60.0%，且Al 2〇3在礦物防腐劑中的質(zhì)量百分比多20%;所 述礦物防腐劑為超細(xì)粉體，粒徑范圍〇.5-2μπι，平均粒徑為彡1.21μπι，比表面積多2490m 2/ Kg，需水量比<95%，Cl-含量彡0.01 %，7天活性指數(shù)彡85 %，28天活性指數(shù)彡110 %。
[0008] 所述一種抑制混凝土侵蝕的礦物防腐劑在制備混凝土中的使用方法，其特征在 于：制備混凝土的原料組分中，粉煤灰質(zhì)量占礦物防腐劑與粉煤灰質(zhì)量和的25%-30%，礦 物防腐劑與粉煤灰質(zhì)量和占礦物防腐劑、粉煤灰與水泥總質(zhì)量的12%_15%。
[0009] 有益效果
[0010] 本發(fā)明提出的礦物防腐劑中，Si〇2和AI2O3是主要成分組成，與水泥水化的Ca(0H)2 發(fā)生反應(yīng)，生成水硬性物質(zhì)。而采用礦物防腐劑超細(xì)粉體取代部分水泥，體系堿含量降低， 抑制堿骨料反應(yīng)。而且本發(fā)明中的礦物防腐劑超細(xì)粉體極窄的粒度分布保證了其更好地填 充其他膠材間的空隙，改善了膠凝材料的級(jí)配，使膠凝材料體系更致密，提高水泥石的密實(shí) 性，混凝土抗耐腐蝕性更強(qiáng)。同時(shí)，與普通防腐劑比較有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
[0011] 在實(shí)際制備混凝土過(guò)程中，用本發(fā)明提出的礦物防腐劑超細(xì)粉體與粉煤灰礦物摻 合料雙摻取代膠凝材料中的部分水泥，粉煤灰質(zhì)量占礦物防腐劑與粉煤灰質(zhì)量和的25%-30%，礦物防腐劑與粉煤灰質(zhì)量和占礦物防腐劑、粉煤灰與水泥總質(zhì)量的12%-15%時(shí)防腐 效果最佳，優(yōu)于普通防腐劑。而且從下面具體實(shí)施例中可以看出，采用本發(fā)明提出的礦物防 腐劑超細(xì)粉體參與制備的混凝土，其7天抗壓強(qiáng)度比，28天抗壓強(qiáng)度比，抗蝕系數(shù)，膨脹系數(shù) 均優(yōu)于采用普通防腐劑的對(duì)比混凝土。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得 明顯和容易理解，其中：
[0013] 圖1:本發(fā)明礦物防腐劑提高膠凝材料侵蝕能力方法抗壓強(qiáng)度檢測(cè)流程示意圖；
[0014] 圖2:本發(fā)明礦物防腐劑提高膠凝材料侵蝕能力方法抗蝕系數(shù)檢測(cè)流程示意圖；
[0015] 圖3:本發(fā)明礦物防腐劑提高膠凝材料侵蝕能力方法膨脹系數(shù)檢測(cè)流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明， 而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0017] 本發(fā)明的目的是研制出一種以超細(xì)粉體為主要成分的礦物防腐劑，降低生產(chǎn)成本 和減少環(huán)境污染，同時(shí)又能充分發(fā)揮超細(xì)粉體的作用，提高混凝土抗硫酸鹽侵蝕性能。
[0018] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種抑制混凝土侵蝕的礦物防腐劑，包括Si02和 Al2〇3;其中Si02在礦物防腐劑中的質(zhì)量百分比多60.0%，且Al2〇3在礦物防腐劑中的質(zhì)量百 分比多20% ; Si02和Al2〇3是主要成分組成，與水泥水化的Ca(0H)2發(fā)生反應(yīng)，生成水硬性物 質(zhì)。通過(guò)取代部分水泥，體系堿含量降低，抑制堿骨料反應(yīng)。
[0019] 所述礦物防腐劑為超細(xì)粉體，粒徑分布范圍集中，粒徑范圍0.5_2μπι，平均粒徑為 彡1·21μπι，比表面積彡2490m 2/Kg，需水量比<95%，C1-含量彡0.01%，7天活性指數(shù)彡85%， 28天活性指數(shù)多110%。礦物防腐劑超細(xì)粉體極窄的粒度分布保證了其更好地填充其他膠 材間的空隙，改善了膠凝材料的級(jí)配，使膠凝材料體系更致密，提高水泥石的密實(shí)性，混凝 土抗耐腐蝕性更強(qiáng)。同時(shí)，與普通防腐劑比較有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
[0020] 而在采用上述礦物防腐劑在制備混凝土?xí)r，采用礦物防腐劑超細(xì)粉體與粉煤灰礦 物摻合料雙摻取代膠凝材料中的部分水泥。而當(dāng)制備混凝土的原料組分中，粉煤灰質(zhì)量占 礦物防腐劑與粉煤灰質(zhì)量和的25%-30%，礦物防腐劑與粉煤灰質(zhì)量和占礦物防腐劑、粉煤 灰與水泥總質(zhì)量的12%-15%時(shí)，防腐效果最佳，優(yōu)于普通防腐劑。
[0021] 下面將給出兩組采用本發(fā)明礦物防腐劑制備混凝土試樣的實(shí)施例和兩組采用普 通防腐劑制備混凝土試樣的對(duì)比例。
[0022] 實(shí)施例1:
[0023]原料:42.5普通硅酸鹽水泥，粉煤灰，超細(xì)粉體，標(biāo)準(zhǔn)砂。粉煤灰質(zhì)量占礦物防腐劑 與粉煤灰質(zhì)量和的25%，礦物防腐劑與粉煤灰質(zhì)量和占礦物防腐劑、粉煤灰與水泥總質(zhì)量 的 12%。
[0024]抗壓強(qiáng)度比配合比設(shè)計(jì)：
[0025] 表1:抗壓強(qiáng)度比配比設(shè)計(jì)（1)
[0026]
[0027]抗蝕系數(shù)配合比設(shè)計(jì)：
[0028]表2:抗蝕系數(shù)配合比設(shè)計(jì)（1)
[0030]膨脹系數(shù)配合比設(shè)計(jì)：
[0031]表3:膨脹系數(shù)配合比設(shè)計(jì)（1)
[0032]
[0033] 實(shí)施例2:
[0034]原料:42.5普通硅酸鹽水泥，粉煤灰，超細(xì)粉體，標(biāo)準(zhǔn)砂。粉煤灰質(zhì)量占礦物防腐劑 與粉煤灰質(zhì)量和的30%，礦物防腐劑與粉煤灰質(zhì)量和占礦物防腐劑、粉煤灰與水泥總質(zhì)量 的 15%〇
[0035]抗壓強(qiáng)度比配合比設(shè)計(jì)：
[0036] 表4:抗壓強(qiáng)度比配比設(shè)計(jì)(2)
[0037]
[0038]抗蝕系數(shù)配合比設(shè)計(jì)：
[0039]表5:抗蝕系數(shù)配合比設(shè)計(jì)(2)
[0041]膨脹系數(shù)配合比設(shè)計(jì)：
[0042]表6:膨脹系數(shù)配合比設(shè)計(jì)(2)
[0043]
[0044] 對(duì)比例1:
[0045] 原料:42.5普通硅酸鹽水泥，TB-CSA防腐劑，標(biāo)準(zhǔn)砂。TB-CSA防腐劑占 TB-CSA防腐 劑與水泥總質(zhì)量的12%。
[0046]抗壓強(qiáng)度比配合比設(shè)計(jì)：
[0047]表7:抗壓強(qiáng)度比配比設(shè)計(jì)(3)
[0049] 抗蝕系數(shù)配合比設(shè)計(jì)：
[0050] 表8:抗蝕系數(shù)配合比設(shè)計(jì)(3)
[0052]膨脹系數(shù)配合比設(shè)計(jì)：
[0053]表9:膨脹系數(shù)配合比設(shè)計(jì)(3)
[0055] 對(duì)比例2:
[0056] 原料:42.5普通硅酸鹽水泥，WG-HEA防腐劑，標(biāo)準(zhǔn)砂。WG-HEA防腐劑占 WG-HEA防腐 劑與水泥總質(zhì)量的15%。
[0057]抗壓強(qiáng)度比配合比設(shè)計(jì)：
[0058] 表10:抗壓強(qiáng)度比配比設(shè)計(jì)(4)
[0060]抗蝕系數(shù)配合比設(shè)計(jì)：
[0061]表11:抗蝕系數(shù)配合比設(shè)計(jì)(4)
[0063]膨脹系數(shù)配合比設(shè)計(jì)：
[0064]表12:膨脹系數(shù)配合比設(shè)計(jì)(4)

[0066] 實(shí)施例1-2與對(duì)比例1-2中加水量的確定方法是：
[0067] 抗壓強(qiáng)度比:受檢膠砂流動(dòng)度是基準(zhǔn)砂漿流動(dòng)度±5_時(shí)的用水量；
[0068] 抗蝕系數(shù):膠砂的流動(dòng)度為150 ± 10_時(shí)的用水量；
[0069] 膨脹系數(shù):膠砂稠度達(dá)到所用水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度的用水量。
[0070] 依據(jù)圖1~圖3中抗壓強(qiáng)度、膨脹率及膨脹系數(shù)和抗蝕系數(shù)檢測(cè)過(guò)程，得到結(jié)果為：
[0071] 表13:實(shí)施例1-2以及對(duì)比例1-2的性能檢測(cè)
[0072]
[0073] 盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例 性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨 的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種抑制混凝土侵蝕的礦物防腐劑，其特征在于:包括SiO2和Al2O3;其中SiO 2在礦物 防腐劑中的質(zhì)量百分比多60.0%，且Al2O3在礦物防腐劑中的質(zhì)量百分比多20%;所述礦物 防腐劑為超細(xì)粉體，粒徑范圍〇. 5-2μπι，平均粒徑為彡1.21μπι，比表面積多2490m2/Kg，需水 量比<95 %，C1-含量<0.01 %，7天活性指數(shù)彡85 %，28天活性指數(shù)彡110 %。2. -種抑制混凝土侵蝕的礦物防腐劑在制備混凝土中的使用方法，其特征在于：制備 混凝土的原料組分中，粉煤灰質(zhì)量占礦物防腐劑與粉煤灰質(zhì)量和的25%-30%，礦物防腐劑 與粉煤灰質(zhì)量和占礦物防腐劑、粉煤灰與水泥總質(zhì)量的12%_15%。
【文檔編號(hào)】C04B22/06GK105884231SQ201610246803
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月20日
【發(fā)明人】袁啟濤, 李微, 羅作球, 丁路靜, 唐玉超, 陳全濱, 王寧
【申請(qǐng)人】中建商品混凝土西安有限公司, 中建商品混凝土天津有限公司