一种抗侵蚀混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗侵蚀混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：植物灰5

【技术实现步骤摘要】
一种抗侵蚀混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术涉及混凝土
，具体涉及一种抗侵蚀混凝土及其制备方法，用于降低固定于混凝土中的金属或合金材料被腐蚀的速度，延长金属或合金材料的使用寿命。

技术介绍

[0002]钢筋作为主要的建筑材料之一，能够与混凝土协同工作，但其在氯化物侵蚀、混凝土碳化和杂散电流干扰等侵蚀性环境下易受腐蚀，往往会导致结构失效，造成经济损失和人员伤亡。因此，提高混凝土中钢筋的耐腐蚀性尤为重要。已有研究人员使用缓蚀剂、防腐蚀钢材和保护涂层等防腐方法，其中，使用混凝土辅助胶凝材料因其成本低、效果好被广泛使用。而缓蚀剂则被认为是最方便有效的技术之一。传统无机缓蚀剂由于其有毒害性质已被多国禁用。随着基建行业对环保需求逐渐扩大，绿色、清洁的钢筋混凝土缓蚀剂逐渐受到研发人员的重视。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种抗侵蚀混凝土，解决了传统添加于混凝土中的无机缓蚀剂存在有毒有害，不符合健康、绿色以及清洁发展需要的问题，本专利技术公开一种抗侵蚀混凝土，不仅健康、绿色以及清洁，而且还能将现有的废弃物利用起来，变废为宝，解决了废弃物堆放对环境和大气的污染和利用难度大的问题。
[0004]本专利技术提供一种抗侵蚀混凝土，包括以下重量份的组分：
[0005]植物灰5
‑
20份、湿式碳化赤泥4
‑
15份、生物质衍生碳点0.1
‑
5份、水泥10
‑
20份、多孔骨料25
‑
45份、再生砂20
‑
40份、外加剂0.2
‑
6份以及水15
‑
35份。
[0006]作为一种可能的实现方式，所述植物灰包括稻壳灰、青稞秸秆灰、油菜秸秆灰以及玉米秸秆灰中的至少一种。提供植物灰的多样选择，有利于实际应用的可持续。
[0007]作为一种可能的实现方式，所述湿式碳化赤泥包括拜耳法赤泥、烧结法赤泥以及混联法赤泥中的至少一种。提供湿式碳化赤泥的多样选择，有利于实际应用的可持续。
[0008]作为一种可能的实现方式，所述生物质衍生碳点提取于绿茶、甘草、生姜、废气梧桐叶以及荔枝叶中的一种或几种的组合。提供生物质衍生碳点的多样选择，有利于实际应用的可持续。
[0009]作为一种可能的实现方式，所述外加剂以下重量份的组分：
[0010]8～15wt％减水剂、5～12wt％引气剂、8～15wt％消泡剂以及60～75wt％早强剂；优选地，所述减水剂包括萘系减水剂、木质素磺酸钠盐减水剂、氨基减水剂以及聚羧酸减水剂中的至少一种；优选地，所述引气剂包括松香树脂类引气剂、烷基类引气剂以及磺盐酸类引气剂中的至少一种；优选地，所述消泡剂包括有机硅类消泡剂、聚醚类消泡剂以及聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂中的至少一种；优选地，所述早强剂包括亚硝酸盐、甲酸钙、复合型早强剂以及三乙醇胺中的至少一种。
[0011]作为一种可能的实现方式，所述水泥包括市售普通硅酸盐水泥、矿渣基地聚合物
水泥、碱激发矿渣水泥以及硫铝酸盐水泥中的至少一种。提供水泥的多样选择，有利于实际应用的可持续。
[0012]作为一种可能的实现方式，所述多孔骨料包括重钛矿渣、高炉矿渣、炉渣、钢渣以及再生粗骨料中的至少一种。提供多孔骨料的多样选择，有利于实际应用的可持续。
[0013]基于上述问题，本专利技术还提供了一种关于上述抗侵蚀混凝土的制备方法，包括将植物灰和湿式碳化赤泥干燥后筛分，得到粒径≤0.075mm颗粒；
[0014]将多孔骨料和再生砂混合后加入植物灰、湿式碳化赤泥以及水泥搅拌均匀，得到混合料；
[0015]将水和生物质衍生碳点混合均匀后，同外加剂一起加入混合料中搅拌均匀，后装模具中成型和养护。
[0016]作为一种可能的优选方式，在将多孔骨料和再生砂混合之前，先将多孔骨料加水润湿。
[0017]采用上述技术方案时，由于多孔骨料具体多孔和吸水率高的特点，因此对多孔骨料加水润湿，使得其在混凝土内存在内养护功能，使界面过渡区得到有效改善的同时，部分粉料会进入多孔骨料内部，提高浆体与骨料之间的粘结力，整体提高了抗侵蚀混凝土的强度。
[0018]相对于现有技术相比，本专利技术有益效果如下：
[0019]赤泥是制铝工业提取氧化铝时排放的污染性废渣，具有碱性强(一般pH值在12～13)、比表面积大(一般为64.09～186.9m2/g)等特点，综合利用难度大；多孔骨料多采用工业固体废弃物；再生砂为破碎混凝土生产或机制砂。本专利技术采用了绿色植物灰和工业固废赤泥作为矿物掺合料替代部分水泥，在消纳大批量绿色植物灰和赤泥同时，将废弃的植物灰、湿式碳化赤泥以及生物质衍生碳点利用起来，克服了目前对其利用难度大的问题，和解决了目前处理方式存在的环境污染、大气污染和空气污染等问题。
[0020]生物质衍生碳点在植物灰和湿式碳化赤泥提供的高碱性环境中，其羟基官能团与Fe
2+
或Fe
3+
发生化学吸附，从而与Cl
‑
产生竞争，羟基官能团的亲核性强于Cl
‑
，因而Cl
‑
与Fe
2+
或Fe
3+
的结合容易被羟基官能团取代，因此能够起到良好的缓蚀效果。生物质衍生碳点中许多活性分子通过范德华力或其他分子间作动势积聚在钢铁表面，在腐蚀早期抑制阴极反应，在腐蚀后期抑制阳极反应，最终钢筋表面形成一层吸附膜来缓解钢筋的腐蚀，从而增强湿式碳化赤泥、植物灰等胶材在钢筋表面形成的保护层，三者相互协同来对钢筋提供保护层，缓解钢筋腐蚀的发生。
[0021]粗集料采用多孔骨料，利用多孔骨料结构多孔、吸水率高的特点，采用类似轻集料的处理方法，使得该混凝土具有内养护功能，改善界面过渡区的同时，提高了骨料与浆体的粘结力，使得混凝土强度提高。
[0022]细集料采用再生砂，在天然砂资源日益匮乏和禁止开采的情况下，探索新的发展方向，有助于建筑行业绿色可持续发展，降低生产成本，具有良好经济与社会效益。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并
不用于限定本专利技术。
[0024]本专利技术针对现有的混凝土中采用无机缓蚀剂存在的有毒有害问题，本专利技术专利技术人偶然发现将废弃的植物灰、湿式碳化赤泥以及生物质衍生碳点来代替现有混泥土中的无机缓蚀剂和部分水泥，不仅具有良好的缓蚀效果和力学性能，降低了水泥的使用量，而且还解决了植物灰、湿式碳化赤泥以及生物质衍生碳点综合利用难度大的难题和对环境污染严重的问题；因此，更加符合建筑行业的绿色可持续发展战略，符合理念。
[0025]第一方面，本专利技术提供一种抗侵蚀混凝土，包括以下组分：
[0026]植物灰、湿式碳化赤泥、生物质衍生碳点、水泥、多孔骨料、再生砂、外加剂以及水。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗侵蚀混凝土，其特征在于，包括以下重量份的组分：植物灰5
‑
20份、湿式碳化赤泥4
‑
15份、生物质衍生碳点0.1
‑
5份、水泥10
‑
20份、多孔骨料25
‑
45份、再生砂20
‑
40份、外加剂0.2
‑
6份以及水15
‑
35份。2.根据权利要求1所述的抗侵蚀混凝土，其特征在于，所述植物灰包括稻壳灰、青稞秸秆灰、油菜秸秆灰以及玉米秸秆灰中的至少一种。3.根据权利要求1所述的抗侵蚀混凝土，其特征在于，所述湿式碳化赤泥包括拜耳法赤泥、烧结法赤泥以及混联法赤泥中的至少一种。4.根据权利要求1所述的抗侵蚀混凝土，其特征在于，所述生物质衍生碳点提取于绿茶、甘草、生姜、废气梧桐叶以及荔枝叶中的一种或几种的组合。5.根据权利要求1所述的抗侵蚀混凝土，其特征在于，所述外加剂以下重量份的组分：8～15wt％减水剂、5～12wt％引气剂、8～15wt％消泡剂以及60～75wt％早强剂。6.根据权利要求5所述的抗侵蚀混凝土，其特征在于，所述减水剂包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁文韬，牛子东，卢佳林，粟芳春，于志强，刘东，王子杰，
申请(专利权)人：广西中建西部建设有限公司，
类型：发明
国别省市：