水下不扩散混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水下不扩散混凝土及其制备方法，涉及混凝土技术领域，所述水下不扩散混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥410‑450份、砂830‑860份、石子870‑920份、水200‑210份、引气剂10‑15份、氯化铵5‑10份、三乙醇胺1‑5份、阻锈剂1‑5份、硅灰8‑14份、絮凝剂1‑3份、减水剂1‑3份；具有能够抑制水下不扩散混凝土泛碱现象产生的优点。

【技术实现步骤摘要】
水下不扩散混凝土及其制备方法
本专利技术涉及混凝土
，更具体地说，它涉及水下不扩散混凝土及其制备方法。
技术介绍
迄今为止，在水下工程中混凝土仍然是最主要和用量最大的建筑材料之一，混凝土的性能将直接影响到水下工程的质量和进度。传统的混凝土在水下施工方法通常有两类:一类是先围堰后排水，混凝土的施工与陆地相同，存在先期工程量大、工程造价高、工期长等缺点；另一类是利用专用施工机具把混凝土和环境水隔开，将混凝土拌合物直接送至水下工程部位，主要有导管法、预填骨料灌浆法、模袋法、开底容器法等。这些施工方法使混凝土拌合物容易受到水的冲刷造成材料严重离析，水泥流失，混凝土质量下降，同时造成环境污染；因此，水下不分散混凝土应运而生，当水下不分散混凝土应用在建筑桥梁或堤坝时，在混凝土浇筑结束后，一部分混凝土位于水平面之上，一部分混凝土位于水平面之下，当水下不分散混凝土应用在昼夜温差较大的地区时，混凝土凝固过程中会经历气温从零上-零下-零上的转变，这使得水下不分散混凝土容易出现较为严重的泛碱现象。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种水下不扩散混凝土，具有能够抑制水下不扩散混凝土泛碱现象产生的优点。本专利技术的第二个目的在于提供一种水下不扩散混凝土的制备方法，其具有制备简单，易于生产的优点。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种水下不扩散混凝土，所述水下不扩散混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥410-450份、砂830-860份、石子870-920份、水200-210份、引气剂10-15份、氯化铵5-10份、三乙醇胺1-5份、阻锈剂1-5份、硅灰8-14份、絮凝剂1-3份、减水剂1-3份。通过采用上述技术方案，在气温变化的过程中，由于水的冰点为0°，则当气温小于0摄氏度时，水面便会结冰，混凝土在气温较低的环境中凝固时间较长，则在混凝土尚未凝固完成时，混凝土中的水分子便会在混凝土内部结冰，而混凝土中的水分子存在于混凝土孔隙中，则当水分子结冰体积膨胀之后，混凝土孔隙直径被扩大，当温度回暖时，水面温度回升，混凝土中的冰融化成水，由于混凝土中的孔隙直径已经被扩大，所以水分子更加容易通过孔隙运动至混凝土表面，随着水蒸汽被蒸发，混凝土中的水泥水化过程产生的氢氧化钙也更容易被水分子带动朝向混凝土表面运动，最终使混凝土表面出现泛碱的情况更加严重。水泥、砂、石子和水按比例配合之后制得混凝土基础料，在此基础上添加硅灰、絮凝剂和减水剂,硅灰、絮凝剂和减水剂的配合能够使得混凝土具有良好的水下不扩散效果，其中，絮凝剂作为主剂通过提高浆体的粘性，使得混凝土浆体能够与硅灰更好的结合，从而填充水泥颗粒之间的孔隙；而减水剂的添加能够降低混凝土的吸水量，从而减少水的用量，水的用量减少，水泥孔隙的水分子含量就会减少，则水分子便不容易带动氢氧化钙朝向混凝土表面移动，从而避免混凝土表面泛碱现象的发生；并且减水剂还能够提高混凝土的抗冻性、早期强度和后期强度。硅灰具有很好的填充性，能够充分填充在水泥颗粒之间，从而提高浆体的密实度，减少水泥颗粒之间的孔隙；添加引气剂使得混凝土孔隙被稳定性气体所填充，硅灰与引气剂的配合能够将水泥孔隙实现最大程度的填充，减少孔隙中的水分含量，避免水结冰使得孔隙直径被扩大，从而避免水分子携带氢氧化钙运动至混凝土表面产生泛碱的现象。硅灰中含有大量的二氧化硅，二氧化硅与氢氧化钙反应生成硅酸钙，硅酸钙不溶于水，硅酸钙沉淀留在混凝土内部，从而避免氢氧化钙随着水分子朝向混凝土表面移动，产生泛碱的现象；氯化铵的添加一方面能够降低水泥中氢氧化钙物质的含量，另一方面还能降低水分子的凝固点，氯化铵与氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水，从而降低水泥中氢氧化钙的含量，氯化铵和硅灰的配合能够降低水泥水化过程中生成的氢氧化钙含量，从而避免氢氧化钙跟随水分子移动，从降低氢氧化钙含量的方向避免泛碱现象的产生；同时反应生成的氯化钙能够降低水的凝固点，使得水分子在低温环境下不易凝固，并且氨气易溶于水生成氨水，氨水的凝固点也很低，从而可以避免水分子结冰扩张混凝土孔隙，通过避免扩张混凝土孔隙使得水分子不易将氢氧化钙带到混凝土表面，最终避免泛碱现象的发生。添加三乙醇胺能够增强混凝土的密实度，减少停留在孔隙之中的水分子，并且三乙醇胺分子吸附在水泥颗粒表面，会形成一层带有电荷的亲水膜，亲水膜能够将水分子封锁在水膜内部，从而避免水分子移动。进一步地，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。通过采用上述技术方案，聚丙烯酰胺可以填充孔隙，降低混凝土的渗透性，聚丙烯酰胺和减水剂的配合能够避免外界环境中的水通过混凝土孔隙对混凝土产生破坏；并且聚丙烯酰胺和阻锈剂的配合能够提高硅酸盐水泥水化产物抗化学侵蚀的能力；聚丙烯酰胺还能够使层间粘结强度增强、耐久性提高，使得砂、石子、水泥和硅灰之间的粘结效果更好，从而减小水泥颗粒之间的孔隙。进一步地，所述减水剂为萘系高效减水剂。通过采用上述技术方案，萘系高效减水剂是经化工合成的非引气型高效减水剂，对于水泥粒子有很强的分散作用；在正常的水泥混凝土施工拌制过程中，向水泥中加入水后，水泥就会立刻生成絮状结构物，此结构物内在中包含了许多的水；加入萘系高效减水剂，一方面萘系高效减水剂会附着在水泥颗粒的表面，将水泥颗粒与水的接触界面阻断，另一方面萘系高效减水剂的亲水端吸附一定量水分子，可对水泥颗粒起到润滑的作用使之更容易分散；亲水基带负电，吸附在水泥颗粒的表面后，水泥颗粒也带有相同的负电，从而相互排斥使水泥颗粒更加分散，减少水的用量，提高水泥混凝土的流动性。进一步地，所述引气剂为松香酸钠。通过采用上述技术方案，松香酸钠是松香和氢氧化钠溶液在加热条件下进行化学反应生成的，松香酸钠作为引气剂添加到混凝土中，会产生无数细微气泡，最终将混凝土孔隙密封，形成了密闭空间，从而堵塞水分子流动通道，避免水分子带动氢氧化钙运动至混凝土表面，氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应出现泛碱的现象；并且松香酸钠与三乙醇胺的配合能够降低混凝土体系的摩擦力，从而使得混凝土在搅拌时更加密实；同时，松香酸钠本身作为一种阴离子表面活性剂，亲水基吸附在孔壁，疏水基朝外，混凝土内部的亲水基能够形成水膜，避免水分子在混凝土内部孔隙中流动，混凝土表面的疏水基能够起到疏水作用，能够使得混凝土具有较强的抗渗性。进一步地，所述阻锈剂包括亚硝酸钙。通过采用上述技术方案，氢氧化钙和氯化铵反应生成氯化钙，氯化钙为氯盐的一种，氯盐中的氯离子能够透过混凝土到达钢筋表面，破坏钢筋表面氧化物钝化膜，当钢筋遇到氯化钙离子侵蚀的时候，钢筋就会迅速锈蚀并老化，钢筋就会不规则断裂，混凝土也同时开裂，影响了本身的强度和整个建筑物的质量。亚硝酸根离子能够把二价铁离子氧化成稳定的三价铁氧化物，使其吸附在钢筋表面形成稳定难溶的钝化膜，钝化膜具有层状结构，由内部的非晶体态的二价铁氧化物富集层逐渐过渡到外部的晶体态的三价铁氧化物富集层，从而促进更少孔隙和更加密实的氧化物钝化膜的形成，从而避免氯化钙对钢筋的锈蚀。进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水下不扩散混凝土，其特征在于，所述水下不扩散混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥410-450份、砂830-860份、石子870-920份、水200-210份、引气剂10-15份、氯化铵5-10份、三乙醇胺1-5份、阻锈剂1-5份、硅灰8-14份、絮凝剂1-3份、减水剂1-3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种水下不扩散混凝土，其特征在于，所述水下不扩散混凝土由包含以下重量份的原料制成：水泥410-450份、砂830-860份、石子870-920份、水200-210份、引气剂10-15份、氯化铵5-10份、三乙醇胺1-5份、阻锈剂1-5份、硅灰8-14份、絮凝剂1-3份、减水剂1-3份。


2.根据权利要求1所述的水下不扩散混凝土，其特征在于，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。


3.根据权利要求1所述的水下不扩散混凝土，其特征在于，所述减水剂为萘系高效减水剂。


4.根据权利要求1所述的水下不扩散混凝土，其特征在于，所述引气剂为松香酸钠。


5.根据权利要求1所述的水下不扩散混凝土，其特征在于，所述阻锈剂为亚硝酸钙。
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【专利技术属性】
技术研发人员：卞伟达，赵秋菊，张书强，王晓燕，刘忠航，郭秀红，
申请(专利权)人：青岛鑫岩建材有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37