一种海洋混凝土抗腐蚀剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种海洋混凝土抗腐蚀剂及其制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明专利技术抗腐蚀剂包括以下重量份的原料制备而成：沥青50

【技术实现步骤摘要】
一种海洋混凝土抗腐蚀剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种海洋混凝土抗腐蚀剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]凝土已经发展为与我们生活息息相关的产品，成为国家基础建设的必备材料，但是随着对混凝土不断的应用和探索也暴露出来了混凝土结构物存在的弊端，例如在沿海、盐泽土、盐碱地等地区因为硫酸盐等侵蚀物质的存在使得桥梁桩基、承台、墩台、公路路基、大楼基础等遭遇破坏比较严重。由于人们疏忽该类侵蚀对上述地区混凝土构筑物造成的危害，产生的经济损失现象与人员伤亡现象屡见不鲜，因此近年来关于抗硫酸盐侵蚀混凝土的研究越来越多。
[0003]引起海洋混凝土破坏的主要原因分别是：钢筋锈蚀、寒冷气候下的冻害、环境侵蚀的物理化学作用等等。其中钢筋锈蚀是造成混凝土破坏的主要原因。混凝土中钢筋锈蚀可由两种因素诱发，一是海水中氯离子、硫酸盐侵蚀，二是大气中的CO 2
使混凝土中性化。国内外大量工程调查和科学研究结果表明，海洋环境下导致混凝土结构中钢筋锈蚀破坏的主要因素是Cl
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进入混凝土中，并在钢筋表面集聚，促使钢筋产生电化学腐蚀，从而引起混凝土内部局部膨胀，应力集中后混凝土涨裂，混凝土耐久性恶化。在跨海大桥周边沿海码头调查中亦证实，海洋环境中混凝土的碳化速度远远低于Cl
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渗透速度，中等质量的混凝土自然碳化速度平均为3mm/10年。研究表明：大幅度提高混凝土的抗渗性，降低收缩开裂，减少混凝土内部的有害成分，阻止Cl
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在混凝土孔相中的迁移，是改善混凝土抗海水和其它有害介质侵蚀，提高混凝土结构耐久性的技术关键。
[0004]硫酸盐是侵蚀混凝土的一种危害性较大的侵蚀介质，其溶解在水中通过毛细孔侵入到混凝土结构，对结构物内部腐蚀，进而给结构物承载力产生威胁，甚至致使结构物彻底破坏。许多国家因混凝土构筑物遭受硫酸盐的腐蚀，远远未达到设计使用年限而丧失结构承载能力，不得不选择拆除这些构筑物，这其中就包括大楼、桥梁、隧道、水坝等。因拆除而花费的人力财力甚至远远超过新建构筑物时的预算，而两笔费用加起来所造成的经济损失和社会影响非常严重。
[0005]混凝土防腐通常可以有物理防腐和化学防腐。常用的粉体防腐剂多含矿粉(或粉煤灰、硅粉)及亚硝酸钙等成分，能在一定程度上抑制混凝土的碱骨料反应和抗盐碱腐蚀，但使用并不方便而且效果有限。得到的混凝土常常出现强度下降，稳定性下降等问题，得不偿失。

技术实现思路

[0006]本专利技术为解决现有技术中存在的问题，提供一种高效的海工混凝土抗腐蚀剂，掺量低效果好，其在有效抗侵蚀的同时，大幅提升混凝土强度和稳定性等综合性能，且产品为固体粉末，利于运输和使用。
[0007]为实现上述技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0008]一种海洋混凝土抗腐蚀剂，包括以下重量份的原料制备而成：沥青50
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100份、矿物粉30
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50份、改性纳米二氧化硅50
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80份、乙烯基树脂5
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10份、增强型纤维5
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10份、减水剂1
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3份、稳定剂1
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3份、水100
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150份。
[0009]进一步的，所述矿物粉为滑石粉、海泡石粉、凹凸棒土、粘土、高岭土或者粉煤灰中的一种或者几种。
[0010]进一步的，所述改性纳米二氧化硅的制备方法为：
[0011](1)将纳米二氧化硅粉在100
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120℃下干燥1
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2h，取出后加入体积比为1∶9的乙醇与纯水的混合溶液，超声分散30
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50min，再加入混合液质量1
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3％的聚乙烯醇、1
‑
3％的壳聚糖和0.1
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0.5％的十六烷基三甲基溴化胺，混合球磨1
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3h得浆料；
[0012](2)将浆料置于真空干燥箱中，于80
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100℃下干燥12
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24h，得到改性纳米二氧化硅。
[0013]进一步的，步骤(1)所述纳米二氧化硅粉的粒径为300
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500nm。
[0014]进一步的，所述增强型纤维的制备方法为：将碳纤维置于球磨罐中，加入等质量的聚丙烯纤维，再加入混合物质量1
‑
5％的五氧化二磷，加入水浸没固体混合物，球磨时间3
‑
5h，转速100
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200转/min，之后用蒸馏水洗涤至中性，充分干燥得增强型纤维。
[0015]进一步的，所述减水剂为聚羧酸减水剂或者萘系减水剂。
[0016]进一步的，所述稳定剂为十二醇硫酸钠。
[0017]一种海洋混凝土抗腐蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
[0018](1)制备改性纳米二氧化硅：将纳米二氧化硅粉在100
‑
120℃下干燥1
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2h，取出后加入体积比为1∶9的乙醇与纯水的混合溶液，超声分散30
‑
50min，再加入混合液质量1
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3％的聚乙烯醇、1
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3％的壳聚糖和0.1
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0.5％的十六烷基三甲基溴化胺，混合球磨1
‑
3h得浆料；将浆料置于真空干燥箱中，于80
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100℃下干燥12
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24h，得到改性纳米二氧化硅；
[0019](2)制备增强型纤维：将碳纤维置于球磨罐中，加入等质量的聚丙烯纤维，再加入混合物质量1
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5％的五氧化二磷，加入水浸没固体混合物，球磨时间3
‑
5h，转速100
‑
200转/min，之后用蒸馏水洗涤至中性，充分干燥得增强型纤维；
[0020](3)按重量份将沥青、矿物粉、改性纳米二氧化硅、乙烯基树脂、增强型纤维、减水剂、稳定剂均匀分散于水中，搅拌均匀后通过喷雾干燥，得到固体粉末即为终产品，包装入库。
[0021]本专利技术所使用原料均市售可得。
[0022]本专利技术抗腐蚀剂的掺量为凝胶材料质量的1
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3％。
[0023]有益效果
[0024]本专利技术以沥青为主体抗腐蚀剂，通过加入功能材料、辅助材料增强其抗腐蚀性能。首先，纳米材料和纤维材料的加入可以有效提升基体的密实度，在延缓腐蚀的同时，可以增强基体的强度性能。本专利技术使用聚乙烯醇、壳聚糖和十六烷基三甲基溴化胺混合改性纳米二氧化硅，一方面可以减少纳米粉体的团聚，另一方面其能在水泥水化产生的碱环境激发下发生火山灰反应，消耗易被侵蚀的Ca(OH)2，非常有效的从化学层面阻止硫酸盐侵蚀产物的形成。
[0025]其次，对于碳纤维，本专利技术采用有机物纤维掺杂，同时五氧化磷混合改性，改性后
的纤维强度大幅提升，同时纤维材料以吸附纳米材料，两者紧密结合并促进水泥中的碱性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋混凝土抗腐蚀剂，其特征在于，包括以下重量份的原料制备而成：沥青50
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100份、矿物粉30
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50份、改性纳米二氧化硅50
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80份、乙烯基树脂5
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10份、增强型纤维5
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10份、减水剂1
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3份、稳定剂1
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3份、水100
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150份。2.根据权利要求1所述海洋混凝土抗腐蚀剂，其特征在于，所述矿物粉为滑石粉、海泡石粉、凹凸棒土、粘土、高岭土或者粉煤灰中的一种或者几种。3.根据权利要求1所述海洋混凝土抗腐蚀剂，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅的制备方法为：(1)将纳米二氧化硅粉在100
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120℃下干燥1
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2h，取出后加入体积比为1∶9的乙醇与纯水的混合溶液，超声分散30
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50min，再加入混合液质量1
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3％的聚乙烯醇、1
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3％的壳聚糖和0.1
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0.5％的十六烷基三甲基溴化胺，混合球磨1
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3h得浆料；(2)将浆料置于真空干燥箱中，于80
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100℃下干燥12
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24h，得到改性纳米二氧化硅。4.根据权利要求3所述海洋混凝土抗腐蚀剂，其特征在于，步骤(1)所述纳米二氧化硅粉的粒径为300
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500nm。5.根据权利要求1所述海洋混凝土抗腐蚀剂，其特征在于，所述增强型纤维的制备方法为：将碳纤维置于球磨罐中，加入等质量的聚丙烯纤维，再加入混合物质量1
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【专利技术属性】
技术研发人员：匡利君，王忠勇，肖维录，
申请(专利权)人：日照海工研新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：