一种海港混凝土抗蚀增强剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种海港混凝土抗蚀增强剂，按重量份数包括：密实组分25～45份，抗裂组分20～35份，抗冲磨组分4～15份，防腐阻锈组分22～35份。本发明专利技术的抗蚀增强剂同时具有密实、抗裂、抗冲磨、防腐阻锈等功能，大大提高混凝土密实度，阻止氯离子渗透；有效补偿混凝土收缩，降低混凝土裂缝的产生几率；提高混凝土的抗冲磨性能，防止海水冲蚀破坏；同时抵抗氯离子和硫酸根离子的侵蚀，真正综合性提高海工混凝土耐久性能。久性能。

【技术实现步骤摘要】
一种海港混凝土抗蚀增强剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于混凝土外加剂
，具体涉及一种海港混凝土抗蚀增强剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国海洋资源十分丰富；沿海地区是我国人口最密集、经济最发达的区域，大量的沿海建筑为快速发展的经济和密集的人口提供了物质基础支撑。伴随海洋经济发展，其基础设施建设量越来越大。这些设施主要包括海上交通设施、海上能源设施及海边建筑三大类。
[0003]而混凝土因其原材料丰富、价格低廉、力学性能优越，再加上良好的耐久性，一直是海洋工程中用量最大、最广泛的工程材料。随着越来越多的海岸工程和离岸工程进入规划和施工，对高性能海工混凝土的需求也日益增多。美国、英国相关部门调查表明，现存75％左右的钢筋混凝土桥梁受到Cl
‑
的侵蚀作用，维护维修费用高达原造价的23倍。国内相关部门调查也表明，钢筋海工混凝土构筑物的使用年限仅30～40年，大大降低了工程效益，增加维护费用，直接和间接的损失触目惊心。2000年据交通部公路科研所研究报道，在南方高温地区，若不采取任何防护措施，新建的海中桥梁在3～4年后就有相当程度的钢筋锈蚀，混凝土保护层因体积应力作用而破坏。因此，海工混凝土的耐久性问题俨然已成为当今海洋工程界面临的世界性难题。
[0004]海洋环境中的盐分、气候、生物等多重复杂因素相互叠加，是公认的材料最为严酷的服役环境，对于建设海洋基础设施用的主要材料水泥混凝土而言更是如此。海水中平均含盐量为3.5％，主要是Na
+
、Mg
2+
、Cl
‑
、SO42‑
等。一方面，海水中的这些盐分能与水泥硬化体的主要成分发生化学反应，如Mg
2+
与水泥硬化体中的C
‑
S
‑
H(Ⅱ)凝胶发生反应，使其变成胶凝性较弱甚至无胶凝性的M
‑
S
‑
H；另一方面，海水长期浸泡造成水泥硬化体中相对易溶的组分如羟钙石Ca(OH)2发生溶解，从而造成硬化体碱度降低和密实结构出现破坏。这些就是海洋环境对水泥混凝土的化学腐蚀。海洋环境除了对其中服役的水泥混凝土有化学腐蚀之外，还有物理腐蚀和生物腐蚀。物理腐蚀主要是动态的海水与环境共同作用对水泥混凝土造成物理性破坏，如海水及其中的泥沙等夹杂物随着海浪、潮汐长期对水泥混凝土的冲刷作用；潮汐、海浪作用下处在水位变动区及浪溅区的水泥混凝土反复经历被海水浸湿—水分蒸发干燥的过程，盐分不断浓缩析出及结晶生长造成水泥混凝土破坏；冬季海水结冰造成水泥混凝土冻融破坏等。生物腐蚀是海洋生物如贝类、藻类及微生物在水泥混凝土表面附着生活产生酸性物质，酸性物质对水泥混凝土产生腐蚀作用。海洋环境的这些腐蚀作用往往都是同时发生且相互促进，极大地加剧了对海洋环境的破坏程度，海洋工程及海边建筑都同样面临着极大的挑战。
[0005]目前，常用的提高海工混凝土耐久性的方法主要包括：(1)在混凝土中掺入一定量的矿物掺合料，来提高混凝土的密实度，从而阻挡有害物质的侵入；(2) 在混凝土中掺入单一功能的阻锈剂；(3)外涂防腐涂料；(4)在混凝土中掺入具有水化热抑制型混凝土防腐阻
锈剂；(5)采用抗硫酸盐水泥。然而这些措施都存在各自的局限性：(1)应用效果有限，不能阻止钢筋锈蚀和海浪冲蚀；(2)对氯盐引气的钢筋锈蚀起到抑制作用，但对混凝土本身性能无改善，也不能减缓海浪冲蚀；(3)作用时间有限，且效果受施工影响较大；(4)对大体积混凝土水化温升抑制效果明显，但对混凝土开裂影响没有具体描述，且也不能减缓海浪冲蚀； (5)原材料供应有限，且价格较贵。为了解决上述实际应用问题，开发一种具有密实、抗裂、抗冲磨、防腐阻锈等多功能的海港混凝土抗蚀增强剂显得尤为重要。
[0006]现有技术中，中国专利申请CN109928656A提供了一种水化热抑制型防腐阻锈剂及其制备方法和应用，其中公开了将水化热抑制组分1％～3％、七钼酸铵 0.5％～1％、六偏磷酸钠0.2％～1％、石膏95％～99％按比例加入干混搅拌机搅拌混合均匀即可制得。该专利技术水化热抑制型防腐阻锈剂可显著降低水泥早期水化速率和水化热，但对混凝土具体开裂情况没有描述，对硫酸根离子侵蚀防护不足，没有考虑海水冲蚀影响。

技术实现思路

[0007]为克服现有技术的不足，综合考虑海工混凝土实际环境和现有技术应用现状，本专利技术提供了一种海港混凝土抗蚀增强剂，同时具有密实、抗裂、抗冲磨、防腐阻锈等功能，大大提高混凝土密实度，阻止氯离子渗透；有效补偿混凝土收缩，降低混凝土裂缝的产生几率；提高混凝土的抗冲磨性能，防止海水冲蚀破坏；同时抵抗氯离子和硫酸根离子的侵蚀，真正综合性提高海工混凝土耐久性能。
[0008]本专利技术所述的一种海港混凝土抗蚀增强剂，其特征在于，按重量份数包括：密实组分25～45份，抗裂组分20～35份，抗冲磨组分4～15份，防腐阻锈组分 22～35份。
[0009]优选地，海港混凝土抗蚀增强剂按重量份数包括：密实组分33份，抗裂组分28份，抗冲磨组分9份，防腐阻锈组分30份。
[0010]优选地，所述防腐阻锈组分按重量份数包括：阴极型阻锈组份20～40份；七钼酸铵60～80份。
[0011]本专利技术采用复合型防腐阻锈组分，能够在电化学腐蚀的阴极区和阳极区同时发挥作用，抗侵蚀效果显著提高。
[0012]优选地，阴极型阻锈组份为三聚磷酸钠、羟基乙叉二磷酸、氨基三亚甲叉膦酸、氨基三亚甲基膦酸中的一种或两种及以上任意比例的混合物。
[0013]进一步优选地，所述防腐阻锈组分按重量份数包括：三聚磷酸钠20份，羟基乙叉二磷酸20份，七钼酸铵60份。
[0014]优选地，所述密实组分为纳米SiO2、粉煤灰中的一种或两种任意比例的混合物。添加密实组份，能够使混凝土本身更加致密，致密性好的混凝土才能够长时间抵抗海洋中腐蚀性离子的侵入。
[0015]进一步优选地，所述密实组分为纳米SiO2。
[0016]优选地，所述抗裂组分为轻烧氧化镁熟料、硬石膏中的一种或两种任意比例的混合物。
[0017]进一步优选地，所述抗裂组分为轻烧氧化镁熟料。
[0018]优选地，所述抗冲磨组分按重量份数包括：粉煤灰微珠46份，硅灰41份，粉体减水组份13份。粉体减水组份为粉体聚羧酸减水剂。
[0019]本专利技术所述海港混凝土抗蚀增强剂的制备方法，包括如下步骤：按照重量份数将密实组分、抗裂组分、抗冲磨组分、防腐阻锈组分分别加入干混搅拌机设备中搅拌均匀即可。
[0020]本专利技术的海港混凝土抗蚀增强剂在混凝土中的加入量为混凝土中胶凝材料重量的8～10％，其作用为同时具有密实、抗裂、抗冲磨、防腐阻锈等功能，大大提高混凝土密实度，阻止氯离子渗透；有效补偿混凝土收缩，降低混凝土裂缝的产生几率；提高混凝土的抗冲磨性能，防止海水冲蚀破坏；同时抵抗氯离子和硫酸根离子的侵蚀，真正综合性提高海工混凝土耐久性能。
[0021]相比现有技术，本专利技术具有以下优点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海港混凝土抗蚀增强剂，其特征在于，按重量份数包括：密实组分25～45份，抗裂组分20～35份，抗冲磨组分4～15份，防腐阻锈组分22～35份；所述防腐阻锈组分按重量份数包括：阴极型阻锈组份20～40份；七钼酸铵60～80份；所述阴极型阻锈组份为三聚磷酸钠、羟基乙叉二磷酸、氨基三亚甲叉膦酸、氨基三亚甲基膦酸中的一种或两种及以上的混合物。2.根据权利要求1所述的一种海港混凝土抗蚀增强剂，其特征在于：密实组分33份，抗裂组分28份，抗冲磨组分9份，防腐阻锈组分30份。3.根据权利要求1所述的一种海港混凝土抗蚀增强剂，其特征在于：所述防腐阻锈组分按重量份数包括：三聚磷酸钠20份，羟基乙叉二磷酸20份，七钼酸铵60份。4.根据权利要求1所述的一种海港混凝土抗蚀增强剂，其特征在于：所述抗冲磨组分按重量份数包括：粉煤灰微珠46份，硅灰41份，粉体减水组份13份。5.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺念，胡敏，饶蔚兰，李亚茜，朱丽娜，
申请(专利权)人：武汉三源特种建材有限责任公司，
类型：发明
国别省市：