一种防微生物腐蚀的混凝土制造技术

本发明专利技术公开了一种防微生物腐蚀的混凝土，涉及建筑材料领域，包括以下重量配比组分：水泥250‑325份；粉煤灰50‑100份；水140‑200份；砂子650‑750份；石子1100‑1200份；减水剂1‑3份；铜酞菁0.08‑1.2份。本发明专利技术混凝土具有杀菌性好、成本低、杀菌剂的留存率高等优点，而且铜酞菁杀菌剂的掺入不影响混凝土自身性能，可广泛应用于市政排污水利设施的施工。

A concrete that prevents microbial corrosion

The invention discloses an anti microbial corrosion of concrete, relates to the field of building materials, which comprises the following components: the weight ratio of 250 cement fly ash 50 325; 100; 140 water 200; 650 sand 750 stones; 1100 1200; 1 superplasticizer 3; copper phthalocyanine 0.08 1.2. The invention of concrete has low cost, good sterilization, fungicide retention rate is high, and the copper phthalocyanine bactericide doping does not affect their own concrete performance, the construction can be widely used in municipal sewage and water conservancy facilities.

【技术实现步骤摘要】
一种防微生物腐蚀的混凝土
本专利技术涉及建筑材料领域，特别涉及一种防微生物腐蚀的混凝土。
技术介绍
在城市环境工程中，输送和处理污水的设施因长期受酸碱、冲刷、微生物等多种腐蚀作用而导致的混凝土结构失效问题日益严重，所造成的经济损失已引起世界范围的普遍关注。1945年，Parker首次认识到，硫细菌的代谢产物——生物硫酸是造成混凝土污水管道腐蚀的主要原因。还有实验研究发现，硝化细菌通过对胺的硝化作用生成硝酸，同样对混凝土造成了严重酸腐蚀。当前我国城市化进程不断加快,需配套大量市政排污工程，开展混凝土微生物腐蚀防治领域的研究，具有重要的现实意义。目前国内外有关混凝土污水腐蚀的防治研究主要包括混凝土改性，涂层保护和生物灭杀三大类。单纯的混凝土改性并不能显著缓解混凝土的腐蚀，惰性涂层则存在开裂、脱落和易磨损等缺陷，而建立在微生物腐蚀作用机理基础上的杀菌剂的应用属于主动措施，其通过阻止污水中微生物的繁殖代谢，抑制或减少生物硫酸的生成，对控制混凝土微生物腐蚀十分有效。不过杀菌剂作为功能组分掺入混凝土中时，其种类、掺量的选择、长期留存率以及对混凝土其它性能的影响还缺乏系统研究。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种杀菌性好、成本低且不影响混凝土自身性能的防微生物腐蚀的混凝土。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种防微生物腐蚀的混凝土，所述混凝土包括以下重量配比组分：水泥250-325份；粉煤灰50-100份；水140-200份；砂子650-750份；石子1100-1200份；减水剂1-3份；铜酞菁0.08-1.2份。优选的，水泥278份，粉煤灰64份，水160份，砂子687份，石子1154份，减水剂1.5份，铜酞菁0.08-1.2份。进一步优选的，水泥278份，粉煤灰64份，水160份，砂子687份，石子1154份，减水剂1.5份，铜酞菁0.3份。优选的，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。优选的，所述水泥为普通硅酸盐42.5水泥。优选的，所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。优选的，所述砂子的细度模数为3.0-2.6。优选的，所述石子的粒径为5mm-20mm。以上混凝土配合比是通过粗骨料不同组合振实密度试验，确定粗骨料的最优组合比例；通过不同砂率时砂-粗骨料组合密度试验，确定最优砂率；通过不同掺合料品种和掺量时胶砂流动度和胶砂强度试验，确定合适的掺合料品种和掺量；通过外加剂和胶凝材料适应性试验，确定合适的外加剂品种和掺量；通过混凝土试拌确定满足和易性要求的用水量，从而确定最终的混凝土配合比。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术综合考虑了把杀菌剂作为一种功能组分掺入混凝土中时，其对混凝土自身性能影响、对强化污水杀菌率以及在混凝土内部留存率三方面的性能，并在此基础上优选配制出了一种能提高混凝土流动性、强度(坍落度增大30％、强度提高58％)、生产工艺简单并且杀菌剂掺量少(掺量仅为胶凝材料的0.025-0.4％)、成本低(约25元/千克)、杀菌功效好(杀菌率约为83％)、杀菌剂留存率高(留存率99％以上)的防微生物腐蚀的混凝土。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术实施例4中五种不同掺量杀菌剂对新拌混凝土的坍落度的影响曲线图；图2是本专利技术实施例4中五种不同掺量杀菌剂对硬化混凝土28d抗压强度的影响曲线图；其中■为掺溴化钠CX的混凝土，●为掺钨酸钠CW的混凝土，▲为掺氧化锌CY的混凝土，★为掺铜酞菁CT的混凝土，◆为掺十二烷基二甲基苄基氯化铵CS的混凝土；图3是本专利技术实施例7不掺杀菌剂混凝土在污水中表面附着生物膜的激光共聚焦扫描显微镜图；图4是本专利技术实施例7掺加0.1％铜酞菁杀菌剂混凝土在污水中表面附着生物膜的激光共聚焦扫描显微镜图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。实施例1本例中各组分质量份如下：普通硅酸盐42.5水泥278kg/m3；Ⅰ级粉煤灰64kg/m3；水160kg/m3；细度模数为3.0-2.6的砂子687kg/m3；粒径为5mm-20mm石子1154kg/m3；聚羧酸高效减水剂1.5kg/m3；铜酞菁0.3kg/m3。将上述质量份的水泥、粉煤灰、砂子、石子投入搅拌机搅拌均匀后，加入上述质量份的减水剂、水和铜酞菁进行搅拌，得到防微生物腐蚀的混凝土。实施例2本例中各组分质量份如下：普通硅酸盐42.5水泥250kg/m3；Ⅰ级粉煤灰50kg/m3；水140kg/m3；细度模数为3.0-2.6的砂子650kg/m3；粒径为5mm-20mm石子1100kg/m3；聚羧酸高效减水剂1kg/m3；铜酞菁0.08kg/m3。将上述质量份的水泥、粉煤灰、砂子、石子投入搅拌机搅拌均匀后，加入上述质量份的减水剂、水和铜酞菁进行搅拌，得到防微生物腐蚀的混凝土。实施例3本例中各组分质量份如下：普通硅酸盐42.5水泥325kg/m3；Ⅰ级粉煤灰100kg/m3；水200kg/m3；细度模数为3.0-2.6的砂子750kg/m3；粒径为5mm-20mm石子1200kg/m3；聚羧酸高效减水剂3kg/m3；铜酞菁1.2kg/m3。将上述质量份的水泥、粉煤灰、砂子、石子投入搅拌机搅拌均匀后，加入上述质量份的减水剂、水和铜酞菁进行搅拌，得到防微生物腐蚀的混凝土。实施例4本实施例中所制备的基准混凝土强度等级为C30，水胶比0.47，具体配合比如下：普通硅酸盐42.5水泥278kg/m3；Ⅰ级粉煤灰64kg/m3；水160kg/m3；细度模数为3.0-2.6的砂子687kg/m3；粒径为5mm-20mm石子1154kg/m3；聚羧酸高效减水剂1.5kg/m3。为对比不同杀菌剂对混凝土的影响，从卤代化合物、钨粉或钨的化合物、(铜、锌、铅、镍)金属氧化物、(铜、锌、铅、锰、镍)酞菁、季胺盐这五类常用于混凝土的杀菌剂中，分别选出环保、低成本的代表性物质：溴化钠、钨酸钠、氧化锌、铜酞菁和十二烷基二甲基苄基氯化铵，其中十二烷基二甲基苄基氯化铵为液体杀菌剂，可采用沸石做载体吸附后制成粉剂使用。选取选择杀菌剂掺量分别为胶凝材料(水泥和粉煤灰)的0.025％、0.05％、0.1％、0.2％和0.4％，用以研究不同品种杀菌剂对新拌混凝土的坍落度和硬化混凝土28d抗压强度的影响规律。从图1和图2可以看出，相比不掺杀菌剂的基准混凝土，铜酞菁的掺入可明显提高混凝土的流动性和强度，特别是当掺量为0.1％时改善效果显著，混凝土坍落度和强度可分别提高30％和58％；其它四种杀菌剂随掺量的变化对混凝土流动性和强度影响规律不一，但总体看均有些或多或少的不利影响。实施例5通过在清水中添加一定比例的用于供给微生物生长所需的葡萄糖、淀粉、尿素、蛋白胨等营养物质，并用取自污水厂二沉池的活性污泥对微生物进行培养和驯化，配制出COD值达到6000mg/L(通常城市污水的COD值约为300-500mg/L)左右的人工强化污水。采用MiSeq高通量测序技术对不掺及掺有不同品种杀菌剂的污水试样进行了DNA测序以得出污水中微生物种类和含量，以反映杀菌剂的作用功效。通过公式(1)对每种杀菌剂的杀菌率进行了计算，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防微生物腐蚀的混凝土，其特征在于，包括以下重量配比组分：水泥250‑325份；粉煤灰50‑100份；水140‑200份；砂子650‑750份；石子1100‑1200份；减水剂1‑3份；铜酞菁0.08‑1.2份。

【技术特征摘要】
1.一种防微生物腐蚀的混凝土，其特征在于，包括以下重量配比组分：水泥250-325份；粉煤灰50-100份；水140-200份；砂子650-750份；石子1100-1200份；减水剂1-3份；铜酞菁0.08-1.2份。2.根据权利要求1所述的一种防微生物腐蚀的混凝土，其特征在于，水泥278份，粉煤灰64份，水160份，砂子687份，石子1154份，减水剂1.5份，铜酞菁0.08-1.2份。3.根据权利要求2所述的一种防微生物腐蚀的混凝土，其特征在于,水泥278份，粉煤灰64份，水160份，砂子687份，石子...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔丽娟，张蓓，方珺，吴立朋，王彩辉，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：河北,13