一种海水侵蚀清水混凝土外加剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于建筑材料技术领域，本发明专利技术公开了一种海水侵蚀清水混凝土外加剂及其制备方法。本发明专利技术海水侵蚀清水混凝土外加剂，按重量份数计由以下组分组成：矿物掺合料70

【技术实现步骤摘要】
一种海水侵蚀清水混凝土外加剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，尤其涉及一种海水侵蚀清水混凝土外加剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]海洋工程基础设施建设不但关乎我国经济和社会发展和国际地位的提升，同时也是国防建设和国家安全的需要。在经济全球化和日趋复杂的国际环境下，港口、码头、海堤、跨海大桥、岛礁建设等沿海、滨海及海洋工程即将迎来新的建设高潮。
[0003]复杂的海洋环境下，由于高盐、微生物等多种外部因素共同作用下，海洋工程混凝土将会发生内部钢筋锈蚀、混凝土碳化、氯盐和硫酸盐侵蚀、海水冲刷磨损、微生物腐蚀等严重的腐蚀，导致其内部结构弱化从而大幅度降低海洋工程混凝土的耐久性。氯离子是海水中含量较大的离子，其离子半径较小，容易在水的作用下，通过渗透作用进入混凝土内部从而混凝土受到破坏；硫酸盐侵蚀则是硫酸根离子在水的作用下进入混凝土和水泥的水化产物发生化学反应生成钙矾石等产物进而破坏混凝土结构。海洋微生物大量附着于海洋工程混凝土表面一方面影响美观，另一方面其酸性新陈代谢产物将加剧混凝土的腐蚀。
[0004]因此做好海洋工程混凝土的防工作是延长海洋工程混凝土材料使用寿命的重要途径。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种海水侵蚀清水混凝土外加剂，另外本专利技术还提供了该海水侵蚀清水混凝土外加剂的制备方法。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种海水侵蚀清水混凝土外加剂，按重量份数计由以下组分组成：矿物掺合料70
‑
90份、混杂纤维1
‑
2份、活性赤泥12
‑
16份、阻锈剂1
‑
3份组成。
[0008]优选的，矿物掺合料按重量份数计由以下组分组成：凝灰岩30
‑
35份、废弃牡蛎壳15
‑
20份、稻壳灰15
‑
20份、偏高岭土10
‑
15份。
[0009]优选的，混杂纤维按重量份数计由以下组分组成：聚丙烯纤维0.5
‑
1份、碳纤维0.5
‑
0.8份。
[0010]优选的，阻锈剂为D－葡萄糖酸钠、石油磺酸钠、二乙醇胺、钼酸钠中的一种。
[0011]优选的，阻锈剂为D－葡萄糖酸钠。
[0012]优选的，上述组分中还包括0.2
‑
1份纳米二氧化硅和2
‑
10份水。
[0013]优选的，活性赤泥制备方法为：
[0014]①
将赤泥置于80
‑
100℃环境中快速干燥，然后置于800
‑
1200℃进行烧结，冷却室温后用浓度为100mg/L的氢氧化钠溶液浸泡10
‑
12h，得到多孔赤泥，备用
[0015]②
将步骤
①
制得的多孔赤泥再浸泡在希瓦式菌液中10
‑
12h,再置于40
‑
45℃环境中干燥，即得活性赤泥。
[0016]上述一种海水侵蚀清水混凝土外加剂制备方法，具体包括以下步骤：
[0017]1)按上述配比称取各原料，各原料及其所占重份数包括：凝灰岩30
‑
35份、废弃牡蛎壳15
‑
20份、稻壳灰15
‑
20份、偏高岭土10
‑
15份、聚丙烯纤维0.5
‑
1份、碳纤维0.5
‑
1份、纳米二氧化硅0.2
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1份、阻锈剂1
‑
3份、活性赤泥12
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16份和2
‑
10份水；
[0018]2)将凝灰岩、废弃牡蛎壳、偏高岭土和活性赤泥混合通过破碎、球磨的方法磨成粉末，粉磨细度为0.1毫米方孔筛筛余为总重量的1
‑
6％备用；
[0019]3)将纳米二氧化硅和水混合超声处理10
‑
15min，然后再加入聚丙烯纤维、碳纤维搅拌均匀制成混合物，然后再混合物中加入步骤1)制备的混合粉末、稻壳灰置于搅拌机中搅拌3
‑
10min，然后在混合物中加入阻锈剂继续搅拌5
‑
10min即得。
[0020]优选的，步骤2)中的混合粉末比表面积为352m2/kg
‑
452m2/kg。
[0021]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种海水侵蚀清水混凝土外加剂，使用时在混凝土中掺入10％
‑
15％本专利技术制备的外加剂，不仅提高混凝土抗压、抗冻融、阻锈等性能的同时还使得海水中混凝土具有耐腐蚀、微裂纹自修复的功能，提升了海水混凝土的耐久性能，减少修补费用的同时延长海洋环境中混凝土建筑的使用寿命，使用简单、方便，操作、控制容易；性价比高，具有良好的社会、经济效益。
[0022]1、当海中混凝土遭遇低温冷冻的环境时，水气孔当中的水分冷冻逐渐结冰的过程中，体积膨胀会对混凝土内部气孔壁产生向外挤压的作用力，气孔壁上就会产生微裂缝，水分通过微裂缝逐渐渗入内部气孔，破坏也往结构内部深入，进而缩短海水混凝土建筑的使用寿命。鉴于此，本专利技术技术方案中加入了活性赤泥，活性赤泥是将赤泥干燥后进行煅烧形成多孔材料，再负载希瓦式菌即得，方案中还加入了废弃的牡蛎壳粉，，一方面掺入牡蛎壳粉填充赤泥中的孔隙结构，优化赤泥孔隙结构并提高气孔壁强度，在低温冷冻环境中，减少混凝土建筑微裂纹的产生，提高海水混凝土的抗冻融性能，同时赤泥负载的希瓦式菌，当混凝土建筑处在海水中时，由于海水中含盐量较高，希瓦氏菌在混凝土厌氧环境中会大量繁殖，在混凝土内部生成大量的矿化产物，填补了混凝土内部的孔隙，减少了腐蚀性硫酸盐和氯离子的向内渗透，因此，牡蛎壳粉填充的赤泥内部孔隙、以及希瓦氏菌填充混凝土内的孔隙，二者协同在混凝土内部形成了一个完整的密封整体，海水中的腐蚀性硫酸盐和氯盐不易进入混凝土内部，提升了混凝土的抗渗性能，延长了海水中混凝土建筑的使用寿命，提高了其耐久性能。
[0023]2、本专利技术技术方案中，凝灰岩的加入填充了混凝土中的孔隙，减少了水分的渗透和迁移，降低了水结冰膨胀产生的冻胀力，降低了海中混凝土的质量损失和弹性模量的损失。
[0024]3、本专利技术技术方案中稻壳灰和偏高岭土的配合加入发挥“填充作用”和“火山灰工业建筑效应”能够改变混凝土的微观孔隙结构，增加混凝土内部的更加密实，提高海中混凝土的抗压强度，降低海中混凝土的吸水率。
[0025]4、本专利技术技术方案中还加入了聚丙烯纤维和碳纤维，聚丙烯纤维均匀地分散于混凝土内部，形成一张可靠的三维网格体系，碳纤维附着在聚丙烯纤维的表面，不仅提高了海水混凝土的抗压强度，而且更好的阻止混凝土内部的微裂纹产生与扩展，减缓海水中腐蚀性硫酸盐和氯盐与混凝土的反应。
具体实施方式
[0026]下面将对本专利技术实施例中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海水侵蚀清水混凝土外加剂，按重量份数计由以下组分组成：矿物掺合料70
‑
90份、混杂纤维1
‑
2份、活性赤泥12
‑
16份、阻锈剂1
‑
3份组成；所述活性赤泥制备方法为：
①
将赤泥置于80
‑
100 ℃环境中快速干燥， 然后置于800
‑
1200℃进行烧结，冷却室温后用浓度为100 mg/L的氢氧化钠溶液浸泡10
‑
12h，得到多孔赤泥，备用
②
将步骤
①
制得的多孔赤泥再浸泡在希瓦式菌液中10
‑
12h,再置于40
‑
45 ℃环境中干燥，即得活性赤泥。2.根据权利要求1所述的一种海水侵蚀清水混凝土外加剂，其特征在于：矿物掺合料按重量份数计由以下组分组成：凝灰岩30
‑
35份、废弃牡蛎壳15
‑
20份、稻壳灰15
‑
20份、偏高岭土10
‑
15份。3.根据权利要求1所述的一种海水侵蚀清水混凝土外加剂，其特征在于：混杂纤维按重量份数计由以下组分组成：聚丙烯纤维0.5
‑
1份、碳纤维0.5
‑
0.8份。4.根据权利要求1所述的一种海水侵蚀清水混凝土外加剂，其特征在于：阻锈剂为Ｄ－葡萄糖酸钠、石油磺酸钠、二乙醇胺、钼酸钠中的一种。5.根据权利要求4所述的一种海水侵蚀清水混凝土外加剂，其特征在于：阻锈剂为Ｄ－葡萄...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄清林，陈星，黄智峰，蒋亚，
申请(专利权)人：浙江智峰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：