一种多功能混凝土抗酸粉制造技术

本发明专利技术涉及一种多功能混凝土抗酸粉，由下述组分按重量百分比配制而成：铝硫酸钙类膨胀剂：10％‑15％、粉煤灰：20％‑35％、高炉矿粉：50％‑60％、速溶粉状硅酸钠：2％‑4％、聚丙烯纤维：0.5％‑1.5％。本发明专利技术能显著改善混凝土胶凝体系化学组成，减少酸性物质与混凝土基体的反应，并且能够提高基体的抗渗透性能和抗裂性能，减少酸性物质进入混凝土基体，提升水工混凝土的抗酸腐蚀能力，降低混凝土在酸性环境侵蚀条件下发生表面胀裂、强度下降的风险，该材料具有使用方便、完全无毒等特点，适合大规模推广应用，具有显著的经济效益和社会效益。

A Multifunctional Acid Resistant Powder for Concrete

The invention relates to a multi-functional acid-resistant concrete powder, which is prepared by the following components according to weight percentage: calcium aluminate expansion agent: 10%15%, fly ash: 20%35%, blast furnace powder: 50%60%, instant powder sodium silicate: 2%4%, polypropylene fiber: 0.5%1.5%. The invention can significantly improve the chemical composition of concrete cementing system, reduce the reaction between acid substances and concrete matrix, improve the permeability and crack resistance of the matrix, reduce the acid substances entering the concrete matrix, enhance the acid corrosion resistance of hydraulic concrete, and reduce the risk of surface cracking and strength reduction of concrete under the acid environment erosion condition. The material is easy to use and completely non-toxic. It is suitable for large-scale application and has significant economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能混凝土抗酸粉
本专利技术涉及建筑材料
，特别是涉及一种多功能混凝土抗酸粉。
技术介绍
随着我国工业化进程的不断加快，环境问题亦日益突出，并由此引发的一系列污染使得混凝土面临着诸多威胁，其中较为严重的是酸腐蚀。酸类腐蚀将造成混凝土性能急剧劣化，由此带来的结构老化以及经济损失已经成为越来越严重的问题。常见的酸性腐蚀主要存在于冶金企业及垃圾填埋场等排放的污水中，其酸性较强。据统计，工业发达国家由于材料破坏经济损失一般占其国民经济总产值的1％～4％，这反映了材料腐蚀的严重性和危害性。混凝土水化产物主要包括Ca(OH)2、水化硅酸钙、水化铝酸钙等，其本身属于偏碱性物质，pH值一般大于12，酸可以与混凝土中的水泥水化产物发生化学反应，生成非胶凝性物质或者容易溶于水的物质，使混凝土本身由表及里发生“质变”，从而造成其强度下降。目前，混凝土材料抗酸增强技术的实现途径主要是外防护技术。外防护抗酸技术主要包括表面涂层、表面憎水处理(硅烷浸渍、憎水外加剂)、水泥基渗透结晶型防水剂等，该技术虽已较为成熟，但应用部位仅局限在混凝土外部，对于混凝土防渗墙等这类需要现浇的隐蔽工程时则无能为力，只能通过内掺抗酸材料来提升结构整体抗酸腐蚀性能。申请者认为混凝土基体抗酸腐蚀性能的提升需要从三个层面考虑：1、改善混凝土胶凝体系的组成，使混凝土在自身化学组成层面满足耐酸性介质腐蚀的要求，减少混凝土与酸性介质发生反应；2、提高混凝土基体抗渗性。基体致密的混凝土能够更好的抵御外界有害介质的侵入，当抗渗性能不佳时将导致外界有害介质通过开放孔隙或裂缝通道渗入混凝土内部，影响混凝土结构的耐久性；3、提高混凝土基体的抗裂性。良好的基体抗裂性可减小酸性介质侵入的可能，降低混凝土在侵蚀介质作用下混凝土基体开裂的风险，保证混凝土的整体质量。因此，研发一种可显著提升混凝土基体自身化学耐酸腐蚀性能，同时又可大幅改善混凝土基体抗渗与抗裂性的多功能混凝土抗酸粉具有重要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对混凝土抗酸增强技术只可在混凝土外防护中应用，且材料成本高、不能在混凝土中直接内掺使用的缺点，提出一种多功能混凝土抗酸粉，该材料具备抗酸侵蚀、抗渗、抗裂功能，并具有易施工、成本低等特点。本专利技术以改善混凝土胶凝材料体系结构组成为基础，引入速溶硅酸钠粉体，减少酸性介质与混凝土胶凝材料的反应，通过紧密堆积密度理论，选择粉体的最优掺量，改善基体的密实性，并通过采用硫铝酸钙类膨胀剂和聚丙烯纤维使混凝土基体抗裂性提高，抑制混凝土内部微细裂纹的产生，进一步提升基体的抗酸性能。实现本专利技术的技术方案是：一种多功能混凝土抗酸粉，其特征在于：以重量百分数计其组分包括：作为优选，上述铝硫酸钙类膨胀剂的细度为1.18mm筛筛余小于0.5％，比表面积≥200m2/kg，水中7天限制膨胀率≥0.08，空气中21天限制膨胀率≥-0.01％，烧失量≤3％，可减小混凝土基体的变形性能，提高其抗裂性。作为优选，上述高炉矿粉的密度≥2.8g/cm3，比表面积≥350m2/kg，28d活性指数≥105，烧失量≤3％，其与粉煤灰复掺，可以提高混凝土基体的致密性和保证后期强度的增长，进而提高抗渗性能和抗压强度。作为优选，上述速溶粉状硅酸钠的可溶固体≥98％，可与混凝土内部毛细孔内残余的孔溶液反应，并调节混凝土凝胶体系的化学组成，提高抗酸性能。作为优选，上述聚丙烯纤维的长度6-19mm，直径30-40μm，可显著提高混凝土基体的抗裂性能。本专利技术的制备方法是将上述组分混合并搅拌均匀即可，制备简单易行，便于推广使用。本专利技术从改善胶凝体系化学组成、抗渗性、抗裂性三方面来同时提升混凝土的抗酸腐蚀性能，兼具有耐酸、抗渗和抗裂等效果同时克服了外防护措施工艺复杂、成本高的缺点。其主要特点如下：1、通过掺入铝硫酸钙类膨胀剂，可减小混凝土基体的收缩性能，提高其体积变形稳定性。2、基于紧密堆积理论，通过高炉矿粉与粉煤灰复掺，可以提高混凝土基体的致密性和保证后期强度的增长，进而提高抗渗性能和抗压强度。3、通过掺入速溶粉状硅酸钠，可与混凝土内部毛细孔内残余的孔溶液反应，并调节混凝土凝胶体系的化学组成，提高抗酸性能。4、通过掺入聚丙烯纤维，可显著提高混凝土基体的抗裂性能。5、施工方便、经济效益明显。普通混凝土抗酸技术多为外层涂覆使用，施工复杂、成本较高。本专利技术的混凝土抗酸粉可直接用于混凝土的施工中，掺入混凝土中后加水搅拌成型即可，养护与普通混凝土相同，在不影响混凝土的拌合物性能的前提下提升混凝土的抗酸性能，施工简便、易于操作，此外本专利技术的抗酸粉可以大幅度的减少水泥用量，成本比普通混凝土低5-10％。具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步说明本专利技术。实施例1将下述组分按重量比混合并搅拌均匀，制得本专利技术所述多功能混凝土抗酸粉：实施例2将下述组分按重量比混合并搅拌均匀，制得本专利技术所述多功能混凝土抗酸粉：实施例3将下述组分按重量比混合并搅拌均匀，制得本专利技术所述多功能混凝土抗酸粉：相关实验及结果用实施例1-3的混凝土抗酸粉，按45％的胶凝材料质量百分比掺入混凝土中，标准养护14d后，在pH＝2的硫酸溶液中浸泡56d，取出后进行混凝土抗压强度试验，结果见表1。表1各实施例混凝土在酸腐蚀环境中强度发展试验结果实施例标养56d强度/MPa泡酸56d强度/MPa抗压强度比/％基准46.633.872.5实施例154.848.388.1实施例244.240.691.9实施例348.645.092.6表1结果表明采用本专利技术的抗酸粉能够有效抑制混凝土在强酸环境作用下的强度下降。聚丙烯纤维的可显著提高混凝土基体的抗裂性能。铝硫酸钙类膨胀剂，可减小混凝土基体的收缩性能，进一步提高其抗裂性，减少酸性物质进入混凝土基体。高炉矿粉与粉煤灰复掺，可以提高混凝土基体的致密性和保证后期强度的增长，进而提高抗渗性能，抑制酸性物质进入混凝土基体。速溶粉状硅酸钠可与混凝土内部毛细孔内残余的孔溶液反应，并调节混凝土凝胶体系的化学组成，减少酸性物质与混凝土基体的反应，进而提高抗酸性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能混凝土抗酸粉，其特征在于：以重量百分数计其组分包括：

【技术特征摘要】
1.一种多功能混凝土抗酸粉，其特征在于：以重量百分数计其组分包括：。2.根据权利要求1所述的一种多功能混凝土抗酸粉，其特征在于所述铝硫酸钙类膨胀剂的细度为1.18mm筛筛余小于0.5％，比表面积≥200m2/kg，水中7天限制膨胀率≥0.08％，空气中21天限制膨胀率≥0.01％，烧失量≤3％。3.根据权利要求1所述的一种多功能混...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝小靓，高江林，傅琼华，龚英，徐晶晶，李焱，吴永风，杨能辉，陈芳，
申请(专利权)人：江西省水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：江西,36