一种高抗硫酸盐侵蚀的有机-无机复合板材及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及建筑材料技术领域，具体的涉及到一种高抗硫酸盐侵蚀的有机改性水泥基板材及其制备方法与应用，旨在解决硫酸盐侵蚀环境中混凝土材料的耐久性易受到破坏的问题。本发明专利技术公开了一种高抗硫酸盐侵蚀的有机改性水泥基板材及其制备方法与应用。采用震动压制抽真空三维耦合成型技术制备有机改性水泥基板材，减小孔隙率，增强有机

【技术实现步骤摘要】
一种高抗硫酸盐侵蚀的有机
‑
无机复合板材及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及建筑材料
，具体涉及到一种高抗硫酸盐侵蚀的有机
‑
无机复合板材及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]水泥基材料建筑结构由于其服役环境的复杂性，外界环境作用下易出现因耐久性破坏而损伤劣化导致失效的现象。硫酸盐对于水泥基材料建筑结构的破坏过程是一个复杂的物理化学变化。硫酸根离子随着水的渗透过程会与水泥基材料中的水化产物或者未水化颗粒在孔隙和界面过渡区中发生反应，生成膨胀性反应产物，从而在孔道中产生应力集中，当应力超过无机材料本身的极限应力时会产生裂缝，裂缝的存在又会进一步加剧硫酸根离子伴随水的传输过程，产生更大的破坏。
[0003]现有的对于抵抗水泥基建筑结构的抗硫酸盐侵蚀主要是通过外附有机涂层，然而有机涂层由于本身强度较低和易老化的缺点存在，推广使用仍然有很大的限制。因此目前从建筑结构材料本身组成结构出发，增强材料的密实程度和阻水能力是提高建筑结构抗硫酸盐侵蚀的重要方向。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的上述缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种高抗硫酸盐侵蚀的有机
‑
无机复合板材的制备方法，制备得到的高抗硫酸盐侵蚀的有机
‑
无机复合板材具有高致密性和高韧性的优点，复合板材中的有机组分有较强的阻水能力，对于硫酸根离子的侵蚀有着较高的防护能力。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供上述制备方法得到的高抗硫酸盐侵蚀的有机
‑
无机复合板材。
[0006]本专利技术的再一目的在于提供有机
‑
无机复合板材在抗硫酸盐侵蚀中的应用。
[0007]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0008]一种高抗硫酸盐侵蚀的有机
‑
无机复合板材的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)将水泥和密实级配的砂子混合均匀，水性有机乳液和水混合均匀，一起搅拌后得到混合浆体；
[0010](2)将步骤(1)中所得混合浆体倒入模具中，振动，静置，得到有机改性水泥基塑性浆体；
[0011](3)将步骤(2)中的有机改性水泥基塑性浆体抽真空、震动压制成型，得到板材；
[0012](4)将步骤(3)中成型得到的板材拆模后养护，即得到所述高抗硫酸盐侵蚀的有机
‑
无机复合板材。
[0013]优选地，所述的步骤(1)中的砂子质量和水泥的质量比是0
‑
2，水灰比为0.15
‑
0.45。
[0014]优选地，所述的步骤(1)中的有机乳液的质量为水泥的0.5％
‑
20％。
[0015]优选地，所述步骤(2)中的振动时间为60
±
10s；所述静置时间为15
‑
120min,直至形成液塑指数为0～0.25的塑性浆体。
[0016]优选地，所述的步骤(3)中的抽真空时间为0.5min
‑
5min。
[0017]优选地，所述的步骤(3)中的压制成型步骤为，在0.1
‑
1Mpa的压力下，压实浆料并震动。
[0018]优选地，所述震动频率为15Hz
‑
50Hz，震动时间为1
‑
10
±
5min。
[0019]优选地，所述养护步骤为拆模后在20
±
2℃、50
±
10％的相对湿度环境中养护7天，再放入水中养护至规定龄期。
[0020]一种由上述制备方法制得的高抗硫酸盐侵蚀的有机
‑
无机复合板材。
[0021]上述有机
‑
无机复合板材在抗硫酸盐侵蚀中的应用。
[0022]本专利技术相较于现有技术具有以下的优点与效果：
[0023](1)本专利技术采用震动压制抽真空三维耦合成型技术结合乳液制备有机
‑
无机复合板材，震动压制抽真空三维耦合成型工艺可以减少乳液在水泥基材料中产生的气泡，提升水泥和乳液的有机无机交联反应，实现板材耐久性和密实度的提升，进一步增强有机材料与无机材料之间的相互作用。
[0024](2)本专利技术制备的有机
‑
无机复合板材具有较高的致密性和韧性。
[0025](3)本专利技术制备的有机
‑
无机复合板材中的有机组分有较强的阻水作用，对于抗硫酸盐侵蚀有较强的作用。
附图说明
[0026]图1为震动压制抽真空三维耦合成型技术制备有机改性水泥基板材的原理图。
[0027]图2(a)为经过30次的硫酸盐干湿循环侵蚀，对比例和实施例的硫酸根离子侵蚀深度；
[0028]图2(b)为经过60次的硫酸盐干湿循环侵蚀，对比例和实施例的硫酸根离子侵蚀深度；
[0029]图2(c)为经过90次的硫酸盐干湿循环侵蚀，对比例和实施例的硫酸根离子侵蚀深度；
[0030]图3(a)为经过30次的硫酸盐的干湿循环侵蚀，对比例和实施例被硫酸盐的破坏程度；
[0031]图3(b)为经过90次的硫酸盐的干湿循环侵蚀，对比例和实施例被硫酸盐的破坏程度；
[0032]图3(c)为经过180次的硫酸盐的干湿循环侵蚀，对比例和实施例被硫酸盐的破坏程度。
[0033]图4为对比例1(a)和实施例1(b)的Ca元素的XPS图。
[0034]具体的实施方式
[0035]为了使本专利技术的技术方案及其优势阐述地更加清晰，以下结合对比例和实施例，对本专利技术的进行进一步的描述。
[0036]对比例1
[0037]一种有机
‑
无机复合板材的制备方法具体步骤如下所述：
[0038](1)将6000g的水泥和333g丙烯酸酯乳液和1345g水混合均匀，一起搅拌后得到有机改性水泥基塑性浆体；
[0039](2)将步骤(1)中所得的浆体放入置于固定用铁模具中，放入振实台上振动60s，
[0040](3)将步骤(2)中成型得到的板材在20(
±
2)℃、50(
±
10)％相对湿度中养护7d，再放入水中养护21d。
[0041]对比例2
[0042]一种高抗硫酸盐侵蚀有机
‑
无机复合板材的制备方法具体步骤如下所述：
[0043](1)将6000g的水泥和1345g水混合均匀一起搅拌后得到有机改性水泥基塑性浆体；
[0044](2)将步骤(1)中所得浆体倒入固定用的铁模具中，放入振实台上振动60s，浆体达到硬缩状态，然后放入震动压制抽真空成型设备中；
[0045](3)将步骤(2)中的成型设备抽真空3min，在0.8Mpa的压力下，将压头压实浆料，在18Hz的震动频率下震动10min；
[0046](4)将步骤(3)中成型得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗硫酸盐侵蚀的有机
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无机复合板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将水泥和密实级配的砂子混合均匀，水性有机乳液和水混合均匀，一起搅拌后得到混合浆体；(2)将步骤(1)中所得混合浆体倒入模具中，振动，静置，得到有机改性水泥基塑性浆体；(3)将步骤(2)中的有机改性水泥基塑性浆体抽真空、震动压制成型，得到板材；(4)将步骤(3)中成型得到的板材拆模后养护，即得到所述高抗硫酸盐侵蚀的有机
‑
无机复合板材。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的砂子质量和水泥的质量比是0
‑
2，水灰比为0.15
‑
0.45。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的有机乳液的质量为水泥的0.5％
‑
20％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的振动时间为60
±
10s；所述静置时间为15
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：韦江雄，王贝寒，邢晓桐，徐娜，余其俊，黄浩良，李方贤，徐畏婷，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：