一种海工混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种海工混凝土及其制备方法，涉及混凝土生产加工技术领域，解决了因海水环境中的氯离子容易大量渗入混凝土，而对混凝土的内部结构产生破坏，进而使混凝土的使用寿命大大降低的问题，其中，一种海工混凝土包括如下重量份数的组分：水泥原料210‑230份；矿渣微粉65‑75份；粉煤灰50‑60份；水150‑170份；中砂780‑810份；碎石1010‑1050份；泵送剂4‑5份；减水剂3‑5份；抗渗剂4‑8份；膨胀剂2‑6份；填充强化料10‑15份；聚丙烯纤维2‑5份；微硅粉1‑3份；石蜡3‑5份。本发明专利技术中的海工混凝土在海工环境中应用时，能够发挥出良好稳定的抗氯离子侵蚀能力，整体结构不易被破坏，且使用寿命大大提高。

A marine concrete and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种海工混凝土及其制备方法
本专利技术涉及混凝土生产加工
，更具体地说，它涉及一种海工混凝土及其制备方法。
技术介绍
海工混凝土为海洋工程所用，也称海洋混凝土，但由于海工混凝土结构在海洋环境中受到水质、强潮、台风、冰冻等多种因素的作用，因此海工混凝土也是一种针对海工结构应用的特殊环境下研发配制的一种混凝土。在公开号为CN109851294A的中国专利技术专利申请文件中公开了一种海工混凝土材料及其制备方法，每立方米混凝土包含以下重量的组分：普通硅酸盐水泥400-500KG、砂子600-800KG、石子1000-1200KG、掺合料10-100KG、改性剂3-10KG、致密剂1-10KG、憎水抗渗剂10-20KG、玄武岩纤维1-5KG和改性石墨烯0.1-1KG。其中，所述的改性剂包括以下原料：多聚三聚氰胺/改性三聚氰胺和聚羧酸减水剂，重量比为1:2；所述的致密剂包括纳米碳酸钙和纳米二氧化硅，其重量比为1:1；所述的憎水抗渗剂包括硅烷基粉末和硬脂酸钙，其重量比为1:1-1:3。上述申请文件中，所采用的致密剂、改性剂可以有效地防止和抑制混凝土的离析倾向，并可显著减少甚至完全消除混凝土浇筑后所产生的裂缝，而仅依靠纤维和各种填料，虽能提高混凝土的致密度，使混凝土具有良好的抗渗水能力，但海水环境中富含氯离子，其渗透入混凝土的含量较高时，容易对混凝土的内部结构产生破坏，进而使混凝土的使用寿命大大降低，因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的一在于提供一种海工混凝土，以解决上述技术问题，其在海工环境中应用时，能够发挥出良好稳定的抗氯离子侵蚀能力，整体结构不易被破坏，且使用寿命大大提高。为实现上述目的一，本专利技术提供了如下技术方案：一种海工混凝土，包括如下重量份数的组分：水泥原料210-230份；矿渣微粉65-75份；粉煤灰50-60份；水150-170份；中砂780-810份；碎石1010-1050份；泵送剂4-5份；减水剂3-5份；抗渗剂4-8份；膨胀剂2-6份；填充强化料10-15份；聚丙烯纤维2-5份；微硅粉1-3份；石蜡3-5份。通过采用上述技术方案，粉煤灰与氢氧化钙或其他碱土金属氢氧化物发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物，使海工混凝土保持良好稳定的结构强度。矿渣微粉可有效提高海工混凝土的抗压强度，降低海工混凝土的成本，同时能够抑制碱骨料反应，降低水化热，减少海工混凝土结构早期温度裂缝，提高海工混凝土密实度，且在提高抗渗和抗侵蚀能力上有明显效果。泵送剂可以在海工混凝土中引入大量的微小气泡，提高海工混凝土的流动性和保水性，减小坍落度损失，提高海工混凝土的抗渗抗冻耐久性，使海工混凝土在泵送过程中具有良好的流动性，且在泵送压力条件下具有较好的稳定定性。聚丙烯纤维和微硅粉具有良好的分散性和填充性，能够提高海工混凝土整体的致密度和结构强敌，且聚丙烯纤维和硅粉之间能够起到良好的互补配合关系，能够提高和改善海工混凝土的抗渗和早期抗裂性能。而石蜡能够提高海工混凝土的防水和抗渗能力，且石蜡还能够与聚丙烯纤维、微硅粉之间起到良好的复配增效作用，利用海工混凝土在凝固过程中产生水化热，使石腊粉融化并裹附在聚丙烯纤维和微硅粉上，提高聚丙烯纤维和微硅粉整体的分散性和填充性，使海工混凝土整体的致密度大大提高，且裹附在聚丙烯纤维和微硅粉上的石蜡重新固化后，能够对海工环境中氯离子的渗透起到良好的阻隔作用，进而使海工混凝土在海工环境中应用时，能够发挥出良好稳定的抗氯离子侵蚀能力，整体结构不易被破坏，且使用寿命大大提高。进一步优选为，所述微硅粉的粒径选用为100-200nm；所述聚丙烯纤维直径选用为0.2-0.3mm，纤维长度为3-12mm；所述石蜡分子量选用为500-1500。通过采用上述技术方案，微硅粉、聚丙烯纤维和石蜡选择上述规格，不仅能够以微硅粉和特定长径比的聚丙烯纤维以最佳比例形成最紧密堆积，使海工混凝土整体具有优异的抗渗性能，还能使石蜡对聚丙烯限位和微硅粉起到良好的裹附作用，使海工混凝土保持良好稳定的抗氯离子渗透能力，且整体结构在海工环境中不易被破坏。进一步优选为，所述海工混凝土的组分中还加入有重量份数为4-8的功能助剂，且所述功能助剂由异丁烯三乙氧基硅烷和聚丙烯酸钠按重量份数比为1:(1.4-1.8)混合而得。通过采用上述技术方案，异丁烯三乙氧基硅烷可以提高海工混凝土的防腐性能，并使海工混凝土的表面具有较低对的氯离子渗透；而聚丙烯酸钠能够提高各组分原料间的结合能力，且聚丙烯酸钠形成的膜结构，能够在海工混凝土的内部形成氯离子阻隔网；同时，异丁烯三乙氧基硅烷和聚丙烯酸钠混合作为功能助剂使用时，其相互之间能够起到良好的复配增效作用，并配合聚丙烯纤维和微硅粉是海工混凝土内部的防水渗和抗氯离子渗透网络更加完善，进而使海工混凝土在海工环境中的稳定性大大提高。进一步优选为，所述减水剂选用木质素磺酸钠、亚硫酸钠、丹宁和糖钙中的任意一种。通过采用上述技术方案，木质素磺酸钠、亚硫酸钠、丹宁和糖钙均为良好的减水剂，且对海工混凝土的各组分原料具有良好的分散作用，能减少单位用水量，并改善海工混凝土的流动性，提高海工混凝土的密实度，进而降低海工混凝土的渗水性，具有良好的稳定性，并在应用过程中保持良好稳定的结构强度。进一步优选为，所述抗渗剂选用三乙醇胺、甲酸钙、氯化钙和尿素中的任意一种。通过采用上述技术方案，三乙醇胺、甲酸钙、氯化钙和尿素均为良好的抗渗剂，能够使海工混凝土在保持良好结构强度的前提下，具有良好的抗渗能力，进而使海工混凝土在使用过程中，是各组分原料之间能够保持良好稳定的界面结合强度，并且增强海工混凝土的稳固性。进一步优选为，所述膨胀剂选用硫铝酸钙、氧化钙和十二水硫酸铝钾中的任意一种。通过采用上述技术方案，硫铝酸钙、氧化钙和十二水硫酸铝钾均为良好的膨胀剂，加入上述膨胀剂，可在混凝土倒入预压应力抵消或部分抵消由于收缩变形而产生的拉应力，提高海工混凝土的抗裂性能，避免早期裂缝的产生，进而保证海工混凝土整体的抗渗能力。同时，上述膨胀剂在水化过程中生成大量钙矾石，堵塞了海工混凝土的毛细孔隙，使海工混凝土结构更加致密，且抗渗性能更加稳定。进一步优选为，所述填充强化料选用石英粉、碳化硅、氮化硅、刚玉粉、硅酸铝纤维和玻璃纤维中的任意一种或多种混合物。通过采用上述技术方案，石英粉、碳化硅、氮化硅、刚玉粉、硅酸铝纤维和玻璃纤维均为良好的增强剂，其在海工混凝土中具有良好的分散性，且与各组分原料之间具有良好的结合性，使海工混凝土在固化成型后的整体结构强度大大提高。同时，增强剂具有良好的强度和填充性，使海工混凝土整体的密实度和抗压强度大大提高。本专利技术的目的二在于提供一种海工混凝土的制备方法，采用该方法制备的海工混凝土在海工环境中应用时，能够发挥出良好稳定的抗氯离子侵蚀能力，整体结构不易被破本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海工混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分：/n水泥原料 210-230份；/n矿渣微粉 65-75份；/n粉煤灰 50-60份；/n水 150-170份；/n中砂 780-810份；/n碎石 1010-1050份；/n泵送剂 4-5份；/n减水剂3-5份；/n抗渗剂 4-8份；/n膨胀剂 2-6份；/n填充强化料 10-15份；/n聚丙烯纤维 2-5份；/n微硅粉 1-3份；/n石蜡 3-5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种海工混凝土，其特征在于，包括如下重量份数的组分：
水泥原料210-230份；
矿渣微粉65-75份；
粉煤灰50-60份；
水150-170份；
中砂780-810份；
碎石1010-1050份；
泵送剂4-5份；
减水剂3-5份；
抗渗剂4-8份；
膨胀剂2-6份；
填充强化料10-15份；
聚丙烯纤维2-5份；
微硅粉1-3份；
石蜡3-5份。


2.根据权利要求1所述的海工混凝土，其特征在于，所述微硅粉的粒径选用为100-200nm；所述聚丙烯纤维直径选用为0.2-0.3mm，纤维长度为3-12mm；所述石蜡分子量选用为500-1500。


3.根据权利要求1所述的海工混凝土，其特征在于，所述海工混凝土的组分中还加入有重量份数为4-8的功能助剂，且所述功能助剂由异丁烯三乙氧基硅烷和聚丙烯酸钠按重量份数比为1:(1.4-1.8)混合而得。


4.根据权利要求1所述的海工混凝土，其特征在于，所述减水剂选用木质素磺酸钠、亚硫酸钠、丹宁和糖钙中的任意一种。


5.根据权利要求1所述的海工混凝土，其特征在于，所述抗渗剂选用三乙醇胺、甲酸钙、氯化钙和尿素中的任意一种。

【专利技术属性】
技术研发人员：顾连林，袁冬生，张耀，
申请(专利权)人：上海石化安东混凝土有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31