抗裂/耐腐蚀混凝土及其制备方法和应用、混凝土压力管及其制备方法技术

本发明专利技术属于混凝土压力管技术领域，涉及一种抗裂/耐腐蚀混凝土，主要由以下重量份的原料制备而成：水泥0.5～2份、粉煤灰0.04～0.24份、细骨料1.6～2.2份、粗骨料2.8～3.5份、玄武岩纤维0.001～0.006份、阻锈剂0.03～0.1份、减水剂0.008～0.05份和水0.1～0.8份。本发明专利技术提高了混凝土的抗腐蚀性能，同时也提高了混凝土抗裂性能，对混凝土产品整体抵抗海水侵蚀性能提升显著，拓宽了混凝土压力管在腐蚀环境的使用寿命，且有效降低了产品的成本。

Crack-resistant/corrosion-resistant concrete and its preparation method and application, concrete pressure pipe and its preparation method

The invention belongs to the technical field of concrete pressure pipe, and relates to a crack-resistant/corrosion-resistant concrete, which is mainly prepared from the following raw materials: cement 0.5-2 parts, fly ash 0.04-0.24 parts, fine aggregate 1.6-2.2 parts, coarse aggregate 2.8-3.5 parts, basalt fiber 0.001-0.006 parts, rust inhibitor 0.03-0.1 parts, water reducer 0.008-0.05 parts and water 0.1-0.8 parts. The invention improves the corrosion resistance of concrete, improves the crack resistance of concrete, remarkably improves the overall corrosion resistance of concrete products to sea water, widens the service life of concrete pressure pipes in corrosive environment, and effectively reduces the cost of products.

【技术实现步骤摘要】
抗裂/耐腐蚀混凝土及其制备方法和应用、混凝土压力管及其制备方法
本专利技术属于混凝土压力管
，具体而言，涉及一种抗裂/耐腐蚀混凝土及其制备方法和应用、混凝土压力管及其制备方法。
技术介绍
现阶段，混凝土压力管主要应用于水利、市政、农田管网、电力等行业，产品主要包括预应力混凝土管(YYG、SYG)、预应力钢筒混凝土管(PCCP)、钢筋混凝土管(RCP)及钢筋钢筒混凝土管(RCCP)等及其对应的顶管。输送介质一般为地表水、雨水、水库原水、生活污水等腐蚀性较弱的介质。混凝土压力管具有节省金属、能耗低、耐久性、维修费用少、使用年限长及经济性等特点，因而广受欢迎。但近年来，在海边建设的火电、核电厂的厂外引水及厂内循环水管道都选用海水作为输送介质，混凝土压力管因其独特的优势，经常被选用为输送海水的管材。但海水中的Cl-、等离子含量高，通过混凝土表面的毛细管左右及微小裂纹进入混凝土内部，对混凝土压力管结构腐蚀性极强，严重影响混凝土压力管的使用寿命。现国内外多采用高抗硫酸盐硅酸盐水泥作为混凝土的胶凝材料配置压力管的混凝土。此种水泥优点是抗海水腐蚀性能优于普通硅酸盐水泥及硅酸盐水泥，但缺点也很明显，就是形成混凝土内部的碱性不足，不足以让混凝土内部的钢筋形成稳定钝化膜结构，特别是混凝土压力管这种薄壁结构(钢筋的保护层厚度普遍较小)，海水介质对混凝土压力管威胁性更为明显；另一缺点就是由于市场需要量不大导致生产厂家较少，且规模较小，质量稳定性差，再有价格高，一般为普通水泥的2.5～3倍，还受运输距离影响，推广价值低。另外，海工混凝土行业还有采用表面做封闭防腐层的方式，在混凝土压力管的外表面做封闭防腐层，但管道的内表面并不适用。封闭防腐层的使用寿命一般为10～15年，而混凝土压力管的使用寿命一般为50年，电厂一般要求至少30年，由于压力管内部水流速较大，且夹带杂质，对涂层产生很大的冲刷作用，这降低了防腐层的使用寿命，更为严重的是，如果这导致防腐涂层脱离、剥落，不仅维护难度大，这些脱离、剥落的防腐层会被卷入正常运行设备中，造成运行事故，后果不可估量。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种抗裂/耐腐蚀混凝土，提高了混凝土的抗腐蚀性能，同时也提高了混凝土抗裂性能，且有效降低了产品的成本，能够在较低的成本下实现高量的生产，提高了配置混凝土的适用性。本专利技术的另一个目的在于提供一种抗裂/耐腐蚀混凝土的制备方法，该方法操作简单，易于实施，采用该方法制备而成的混凝土综合利用了其各组成原材料的优点，具有优异的抗腐蚀性能，抗裂指标也得到了极大改善。本专利技术的又一个目的还在于提供一种所述的抗裂/耐腐蚀混凝土在制备混凝土压力管中的应用；一种混凝土压力管；以及所述混凝土压力管的制备方法。应用本专利技术的混凝土生产出的混凝土压力管，混凝土强度保证率大幅度提升，混凝土密实度高，可有效阻止海水中有害离子的渗透浸入，能够确保混凝土压力管设计使用年限。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种抗裂/耐腐蚀混凝土，主要由以下重量份的原料制备而成：水泥0.5～2份、粉煤灰0.04～0.24份、细骨料1.6～2.2份、粗骨料2.8～3.5份、玄武岩纤维0.001～0.006份、阻锈剂0.03～0.1份、减水剂0.008～0.05份和水0.1～0.8份。作为进一步优选技术方案，主要由以下重量份的原料制备而成：水泥0.8～1.2份、粉煤灰0.1～0.16份、细骨料1.8～2.0份、粗骨料3.0～3.25份、玄武岩纤维0.003～0.004份、阻锈剂0.05～0.07份、减水剂0.01～0.02份和水0.3～0.5份；优选地，主要由以下重量份的原料制备而成：水泥1份、粉煤灰0.14份、细骨料1.93份、粗骨料3.16份、玄武岩纤维0.0033份、阻锈剂0.06份、减水剂0.014份和水0.4份。作为进一步优选技术方案，所述水泥为普通硅酸盐水泥，优选为P.O42.5水泥；优选地，所述粉煤灰为F类粉煤灰，优选为Ⅱ级和/或Ⅰ级F类粉煤灰，进一步优选为Ⅰ级F类粉煤灰；优选地，所述玄武岩纤维为短切玄武岩纤维，优选为长度为10～14mm，直径为15～30μm的短切玄武岩纤维，进一步优选为长度为12mm，直径为15～30μm的短切玄武岩纤维；优选地，所述阻锈剂为混凝土用阻锈防腐剂；优选地，所述阻锈剂包括氨基醇类阻锈剂、亚硝酸盐类阻锈剂、磷酸盐类阻锈剂、苯甲酸钠类阻锈剂或复合型阻锈剂中的至少一种；所述阻锈剂优选为复合型阻锈剂；优选地，所述减水剂包括聚羧酸系减水剂、萘系减水剂或木质磺酸盐减水剂中的至少一种，所述减水剂优选为聚羧酸系减水剂。作为进一步优选技术方案，所述粗骨料为石子；和/或，所述细骨料为砂；优选地，所述石子为粒径5～25mm的青石子和/或碎石；优选地，所述砂为天然河砂，细度模数2.3～3.2。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种如上所述的抗裂/耐腐蚀混凝土的制备方法，包括以下步骤：按配方量称取各原料、混合搅拌和出料。作为进一步优选技术方案，原料的加入顺序依次为粗骨料、水泥、粉煤灰、细骨料、阻锈剂、玄武岩纤维、减水剂和水；优选地，所述方法包括以下步骤：按照配方量，依次将粗骨料、水泥、粉煤灰、细骨料、阻锈剂、玄武岩纤维加入到混凝土搅拌机中，混合搅拌30～60s，然后在搅拌下将减水剂和水加入到混凝土搅拌机中，再混合搅拌160～240s，即得所述混凝土；优选地，所述混凝土的出料温度为10～35℃。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种上述的抗裂/耐腐蚀混凝土或上述的制备方法制得的抗裂/耐腐蚀混凝土在制备混凝土压力管中的应用；优选地，所述混凝土压力管用于输送海水。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供一种混凝土压力管，主要由上述的抗裂/耐腐蚀混凝土或上述的制备方法制得的抗裂/耐腐蚀混凝土制得。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种如上所述的混凝土压力管的制备方法，包括以下步骤：将抗裂/耐腐蚀混凝土浇筑成混凝土管道，然后对混凝土管道进行养护；养护结束后进行脱模；优选地，浇筑的时间为≤30min，优选为10～28min。作为进一步优选技术方案，所述养护包括自然养护和/或蒸汽养护；优选地，自然养护过程中，待混凝土的强度为3～5MPa时，进行洒水，保持湿润至少24小时；优选地，蒸汽养护包括依次进行的静停阶段、升温阶段、恒温阶段和降温阶段；优选地，静停阶段包括：在混凝土浇筑完成以后，静停1～2小时；优选地，升温阶段包括：静停阶段结束后，升温至50～60℃，控制升温速度不超过22℃/小时；优选地，恒温阶段包括：恒温温度为50～60℃，恒温时间为3～5小时；优选地，降温阶段包括：降温时间为1～2小时，控制降温速度不超过30℃/小时。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术提供的抗裂/耐腐蚀混凝土，主要由水泥、粉煤灰、粗骨料、细骨料、玄武岩纤维、阻锈剂、减水剂和水制备而成，各原料相互配合，取得协同增强作用，提高了混凝土的抗腐蚀性能，同时也提高混凝土的抗裂性能，并且原料成本低，有效降低了产品的生产成本，能够在较低的成本下实现高量的生产，提高了配置混凝土的适用性。2、本专利技术通过使用普通的水泥和阻锈剂配合的方式既提高混凝土内部的碱度，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗裂/耐腐蚀混凝土，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：水泥0.5～2份、粉煤灰0.04～0.24份、细骨料1.6～2.2份、粗骨料2.8～3.5份、玄武岩纤维0.001～0.006份、阻锈剂0.03～0.1份、减水剂0.008～0.05份和水0.1～0.8份。

【技术特征摘要】
1.一种抗裂/耐腐蚀混凝土，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：水泥0.5～2份、粉煤灰0.04～0.24份、细骨料1.6～2.2份、粗骨料2.8～3.5份、玄武岩纤维0.001～0.006份、阻锈剂0.03～0.1份、减水剂0.008～0.05份和水0.1～0.8份。2.根据权利要求1所述的抗裂/耐腐蚀混凝土，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：水泥0.8～1.2份、粉煤灰0.1～0.16份、细骨料1.8～2.0份、粗骨料3.0～3.25份、玄武岩纤维0.003～0.004份、阻锈剂0.05～0.07份、减水剂0.01～0.02份和水0.3～0.5份；优选地，主要由以下重量份的原料制备而成：水泥1份、粉煤灰0.14份、细骨料1.93份、粗骨料3.16份、玄武岩纤维0.0033份、阻锈剂0.06份、减水剂0.014份和水0.4份。3.根据权利要求1所述的抗裂/耐腐蚀混凝土，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥，优选为P.O42.5水泥；优选地，所述粉煤灰为F类粉煤灰，优选为Ⅱ级和/或Ⅰ级F类粉煤灰，进一步优选为Ⅰ级F类粉煤灰；优选地，所述玄武岩纤维为短切玄武岩纤维，优选为长度为10～14mm、直径为15～30μm的短切玄武岩纤维，进一步优选为长度为12mm，直径为15～30μm的短切玄武岩纤维；优选地，所述阻锈剂为混凝土用阻锈防腐剂；优选地，所述阻锈剂包括氨基醇类阻锈剂、亚硝酸盐类阻锈剂、磷酸盐类阻锈剂、苯甲酸钠类阻锈剂或复合型阻锈剂中的至少一种；优选地，所述减水剂包括聚羧酸系减水剂、萘系减水剂或木质磺酸盐减水剂中的至少一种，所述减水剂优选为聚羧酸系减水剂。4.根据权利要求1～3任一项所述的抗裂/耐腐蚀混凝土，其特征在于，所述粗骨料为石子；和/或，所述细骨料为砂；优选地，所述石子为粒径5～25mm的青石子和/或碎石；优选地，所述砂为天然河砂，细度模数2.3～3.2。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁靖华，徐笃军，王大陆，李荣高，付帮景，张枫，李珍，满衡，张童，杨旭，
申请(专利权)人：中国电建集团山东电力管道工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37