海工用铝酸盐水泥制品及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种海工用铝酸盐水泥制品及其制备方法。本发明专利技术所提供的海工用铝酸盐水泥制品的制备方法，其特征在于，包括：采用铝酸盐水泥和硅灰作为胶凝材料，铝酸盐水泥的质量：硅灰的质量＝90～95：5～10；将胶凝材料与淡水混合固结，然后采用海水进行养护，制得海工用铝酸盐水泥制品。制得的铝酸盐水泥制品在海水养护环境下抗蚀性高，后期强度不倒缩，能够拓展铝酸盐水泥在海工工程的应用。

Marine aluminate cement products and preparation method thereof

The invention provides an aluminate cement product for marine industry and a preparation method thereof. The preparation method of the marine aluminate cement product provided by the invention is characterized in that the aluminate cement and silica fume are used as cementing materials, and the quality of the aluminate cement is: the quality of silica fume is 90-95:5-10; the cementing material is mixed with freshwater for consolidation, and then the seawater is used for maintenance to prepare the marine cement. Aluminate cement products. The aluminate cement products have high corrosion resistance and no shrinkage in the later period, which can expand the application of aluminate cement in marine engineering.

【技术实现步骤摘要】
海工用铝酸盐水泥制品及其制备方法
本专利技术属于建筑材料领域，具体涉及海工用铝酸盐水泥制品及其制备方法。技术背景近年来，海洋工程建筑稳步发展，多项海洋工程顺利完成，如何提高海水环境下建筑材料的抗腐蚀性能和耐久性能成为了研究的热点内容。铝酸盐水泥因其早强、优良的耐化学和微生物腐蚀、耐火及在高硫酸盐环境中有较好的耐久性等优点而备受关注，但其水化产物具有很强的温度敏感性，易因温度变化而产生晶型转变，造成其强度倒缩，所以铝酸盐水泥很难用在大型结构工程中，并且水化温度、浆体碱度、水灰比和矿物组成等都会影响铝酸盐水泥的水化过程，限制了它的广泛应用。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种海工用铝酸盐水泥制品及其制备方法，该铝酸盐水泥制品在海水养护环境下抗蚀性高，后期强度不倒缩，能够拓展铝酸盐水泥在海工工程的应用。本专利技术为了实现上述目的，采用了以下方案：<方法>本专利技术提供一种海工用铝酸盐水泥制品的制备方法，其特征在于，包括：采用铝酸盐水泥和硅灰作为胶凝材料，铝酸盐水泥的质量：硅灰的质量＝90～95：5～10；将胶凝材料与淡水混合固结，然后采用海水进行养护，制得海工用铝酸盐水泥制品。优选地，本专利技术提供的海工用铝酸盐水泥制品的制备方法还可以具有以下特征：铝酸盐水泥为CA-50(A900)铝酸盐水泥。优选地，本专利技术提供的海工用铝酸盐水泥制品的制备方法还可以具有以下特征：硅灰的7天活性指数不小于105％，比表面积不小于1.5×104m2/kg。优选地，本专利技术提供的海工用铝酸盐水泥制品的制备方法还可以具有以下特征：铝酸盐水泥与硅灰的质量比为90：10，也就是说，在胶凝材料中硅灰掺量为10wt.％时，水泥制品的性能最好。当硅灰掺量高于10wt.％后，抗蚀性能虽提高，水泥水化速率增大，但由于参与水化反应的水泥减少，水化产物反而少，不利于抗压强度的增长。优选地，本专利技术提供的海工用铝酸盐水泥制品的制备方法还可以具有以下特征：将胶凝材料与淡水混合固结得到水泥块，淡水的用量为胶凝材料的一半，水泥块的水胶比为0.5。<制品>本专利技术还提供一种海工用铝酸盐水泥制品，其特征在于：该海工用铝酸盐水泥制品是采用上述<方法>中所描述的制备方法制得。专利技术的作用与效果本专利技术所提供的海工用铝酸盐水泥制品及其制备方法，以铝酸盐水泥作为基料，硅灰做为改性剂，海水做为改性调节剂，从而制备得到改性的铝酸盐水泥制品，本方法不仅可以有效地促进水泥的水化，促进水化铝酸一钙的生成，而且还能抑制非正常水化产物碱菱沸石等其它水化产物的生成，提高铝酸盐水泥强度及抗蚀性能，对拓展铝酸盐水泥在海工工程的应用具有重要意义。附图说明图1为本专利技术实施例一中涉及的不同养护条件下硅灰对水泥浆体抗压强度的影响情况；图2为本专利技术实施例二中涉及的不同养护条件下硅灰对水泥浆体抗压强度的影响情况示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术涉及的海工用铝酸盐水泥制品及其制备方法的具体实施方案进行详细地说明。<实施例一>制备方法：铝酸盐水泥占胶凝材料总质量的95％，硅灰占胶凝材料总质量的5％；将胶凝材料与淡水(自来水)混合固结，然后采用海水进行养护，制得海工用铝酸盐水泥制品。本实施例中所采用的海水是按照ASTMD1141-98(2013)配制而成。测试情况：抗压强度测试时，水泥试块尺寸为40mm×40mm×40mm，水胶比为0.5，在20±1℃，相对湿度大于90％的条件下养护12小时后脱模，脱模后在20±1℃，分别于淡水和海水条件下养护至规定龄期，按照GB/T17671-1999测定水泥试块的抗压强度。并分别由在淡水和海水中养护的相对应的水泥试件28天抗压强度通过式(1)算出抗蚀系数，k＝PS/PF(1)式中：k为抗蚀系数，PS为试件在海水中养护28天抗压强度，PF为试件在淡水中养护到28天抗压强度；单位：MPa。测试结果分别如表1和图1所示，当硅灰掺量为5wt.％时，水泥浆体的抗蚀性能显著提高，28天的抗蚀系数相比空白组增长了22.8％。掺入5wt.％硅灰后水泥浆体的抗压强度虽有所降低，但海水养护条件却有利于后期(3天龄期及以后)抗压强度的持续增长，其值显著高于淡水养护条件。表1实施例一中不同养护条件下水泥浆体性能的变化情况在表1中，F(Freshwater)代表淡水养护条件，S(Seawater)代表海水养护条件；Control代表空白组，CSF5代表掺入5wt.％硅灰，且硅灰等质量替代水泥质量。<实施例二>制备方法：铝酸盐水泥占胶凝材料总质量的90％，硅灰占胶凝材料总质量的10％；将胶凝材料与淡水(自来水)混合固结，然后采用海水进行养护，制得海工用铝酸盐水泥制品。本实施例中所采用的海水也是按照ASTMD1141-98(2013)配制而成。测试情况：抗压强度测试时，水泥试块尺寸为40mm×40mm×40mm，水胶比为0.5，在20±1℃，相对湿度大于90％的条件下养护12小时后脱模，脱模后在20±1℃，分别于淡水和海水条件下养护至规定龄期，按照GB/T17671-1999测定水泥试块的抗压强度。并分别由在淡水和海水中养护的相对应的水泥试件28天抗压强度通过式(1)算出抗蚀系数，k＝PS/PF(1)式中：k为抗蚀系数，PS为试件在海水中养护28天抗压强度，PF为试件在淡水中养护到28天抗压强度；单位：MPa。测试结果分别如表2和图2所示，当硅灰掺量为10％时，水泥浆体抗蚀性能显著提高，28天的抗蚀系数相比空白组增长了25.9％。掺入10wt.％硅灰后水泥浆体的抗压强度虽有所降低，但海水养护条件却有利于后期(3天龄期及以后)抗压强度的持续增长，其值显著高于淡水养护条件。表2实施例二中不同养护条件下水泥浆体性能的变化情况在表2中，F(Freshwater)代表淡水养护条件，S(Seawater)代表海水养护条件；Control代表空白组，CSF5代表掺入5wt.％硅灰，且硅灰等质量替代水泥质量。以上实施例仅仅是对本专利技术技术方案所做的举例说明。本专利技术所涉及的海工用铝酸盐水泥制品及其制备方法并不仅仅限定于在以上实施例中所描述的内容，而是以权利要求所限定的范围为准。本专利技术所属领域技术人员在该实施例的基础上所做的任何修改或补充或等效替换，都在本专利技术的权利要求所要求保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海工用铝酸盐水泥制品的制备方法，其特征在于：采用铝酸盐水泥和硅灰作为胶凝材料，所述铝酸盐水泥的质量：所述硅灰的质量＝90～95：5～10；将所述胶凝材料与淡水混合固结，然后采用海水进行养护，制得所述海工用铝酸盐水泥制品。

【技术特征摘要】
1.一种海工用铝酸盐水泥制品的制备方法，其特征在于：采用铝酸盐水泥和硅灰作为胶凝材料，所述铝酸盐水泥的质量：所述硅灰的质量＝90～95：5～10；将所述胶凝材料与淡水混合固结，然后采用海水进行养护，制得所述海工用铝酸盐水泥制品。2.根据权利要求1所述的海工用铝酸盐水泥制品的制备方法，其特征在于：其中，所述铝酸盐水泥为CA-50(A900)铝酸盐水泥。3.根据权利要求1所述的海工用铝酸盐水泥制品的制备方法，其特征在于：其中，所述硅灰的7天活性指数不小于105...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂雨，刘高鹏，廖宜顺，郭大卫，黄睿，陈磊，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42