一种砒砂岩-富镁石粉复合抗腐蚀混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种砒砂岩

【技术实现步骤摘要】
和减水剂3kg/m3。
[0009]进一步，优选地：包括骨料1190kg/m3、砂536kg/m3、砒砂岩134kg/m3、水泥231kg/m3、富镁石粉99kg/m3，改性水玻璃5～30kg/m3和减水剂3kg/m3。
[0010]进一步，优选地：包括骨料1190kg/m3、砂536kg/m3、砒砂岩134kg/m3、水泥231kg/m3、富镁石粉99kg/m3，改性水玻璃15kg/m3和减水剂3kg/m3。
[0011]进一步，优选地：所述的砒砂岩是指分布在晋陕蒙交界区的砒砂岩，其膨胀性黏土矿物含量不低于5％，且未遭受水的侵蚀。
[0012]进一步，优选地：所述的富镁石粉是指骨料矿山开采过程中产生的副产物，其氧化镁含量不低于10％，且镁离子的溶出率≥10％，最大颗粒粒径在60微米以下或比表面积大于800m2/kg。
[0013]进一步，优选地：改性水玻璃是指水玻璃经碱性试剂改性所得的水玻璃，模数(水玻璃中SiO2与Na2O的比值)为Ms＝1.0～2.5。
[0014]本专利技术的砒砂岩
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富镁石粉复合抗腐蚀混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)将砒砂岩与砂混合均匀，备用，将富镁石粉与水泥混合均匀，备用，将改性水玻璃与水混合，将减水剂加入到上述溶液中，混合均匀，备用；
[0016](2)然后将粗骨料和细骨料混合，之后加入砒砂岩与砂的混合物搅拌5～10min，再将水泥与石粉混合物加入继续搅拌10～15分钟，之后加入混合液继续搅拌15～20min，之后建筑成型，放在标准养护室养护至规定龄期即可。
[0017]进一步，优选地：所述的细骨料为5～10mm的碎石，粗骨料为10～25mm的碎石，细骨料和粗骨料的重量比为6：4。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]本专利技术通过将离子交换能力强的砒砂岩部分替代混凝土中的细砂，用水化产物具有膨胀性的富镁石粉部分替代水泥，将二者掺入到混凝土中，来改善混凝土的耐久性和抗收缩性能。富镁石粉抑制收缩，减少开裂，砒砂岩吸附氯离子，避免钢筋锈蚀，从而提高混凝土结构的耐久性。
[0020]该新型环保混凝土具有较强的氯离子等侵蚀性离子吸附能力，将氯离子吸附固定在反应产物中，保护钢筋免于遭受氯离子侵蚀而发生腐蚀；富镁石粉可改善混凝土的孔隙结构，使混凝土更加密实，同时石粉中的镁在碱性环境下可发生反应生成膨胀性物质，从而抑制混凝土的收缩，减少甚至避免混凝土的收缩开裂。
[0021]本专利技术的复合混凝土中，砒砂岩替代砂的比例：10％～40％，富镁石粉替代水泥比例：10％～30％，相比于同等条件下的混凝土强度提高5％～20％，混凝土电通量下降10～60％，体积收缩量降低50％～100％，钢筋锈蚀率下降10～70％，其力学性能、耐久性和抑制收缩抗裂性能显著优于同等条件下的一般混凝土。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为钢筋锈蚀试验图；
[0024]图2为锈蚀钢筋形貌。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例
[0027]一种复合混凝土，包括骨料1190kg/m3、砂402～603kg/m3、砒砂岩67～268kg/m3、水泥231～297kg/m3、富镁石粉33～99kg/m3，改性水玻璃5～30kg/m3和减水剂3kg/m3。
[0028]砒砂岩是指分布在晋陕蒙交界区的砒砂岩，其膨胀性黏土矿物含量不低于5％，且未遭受水的侵蚀。砒砂岩的主要矿物组成：石英、方解石以及蒙脱石，其中蒙脱石含量高达30％，因此较高的阳离子交换量，拥有一定的吸附能力，本专利技术采用砒砂岩离子交换能力强的特点，将氯离子吸附固定在反应产物中，保护钢筋免于遭受氯离子侵蚀而发生腐蚀。
[0029]本实施例采用的砒砂岩块状经碾压破碎处理，粒径为0.05～1.0mm，其膨胀性黏土矿物含量为6％。
[0030]富镁石粉是指骨料矿山开采过程中产生的副产物，其氧化镁含量不低于10％，且镁离子的溶出率≥10％，最大颗粒粒径在60微米以下或比表面积大于800m2/kg。富镁石粉中含有氧化镁，氧化镁吸水膨胀，改善混凝土的孔隙结构，使混凝土更加密实，同时石粉中的镁在碱性环境下可发生反应生成膨胀性物质，从而抑制混凝土的收缩，改善混凝土的收缩开裂问题。
[0031]本专利技术采用的富镁石粉中氧化镁含量为12％，且镁离子的溶出率为11％，比表面积为860m2/kg。
[0032]改性水玻璃是指一般工业水玻璃经添加氢氧化钠等碱性试剂改性后的水玻璃，其模数(水玻璃中SiO2与Na2O的比值)为Ms＝1.0～2.5。
[0033]以下实施例所用的改性水玻璃的Ms为2.0。也可以根据实际需求调整Ms的数值。
[0034]本专利技术中的减水剂可以根据需要进行选择，本专利技术采用的是萘系减水剂，有效地减少水添加量并改善混凝土性能，而不会破坏混凝土的粘聚性，具体为萘系高效减水剂，Na2SO4含量<3％。
[0035]本专利技术的复合混凝土的制备方法，包括以下步骤：
[0036](1)将砒砂岩与砂混合均匀，备用，将富镁石粉与水泥混合均匀，备用，将改性水玻璃与水混合，将减水剂加入到上述溶液中，混合均匀，备用；
[0037](2)然后将粗骨料和细骨料混合，之后加入砒砂岩与砂的混合物搅拌5～10min，将水泥与石粉混合物加入继续搅拌10～15分钟，之后加入混合液继续搅拌15～20min，之后建筑成型，放在标准养护室养护至规定龄期(28d)即可。
[0038]以下实施例中砒砂岩与砂的混合物搅拌8min，将水泥与石粉混合物加入继续搅拌12分钟，之后加入混合液继续搅拌16min。具体混合时间可以根据原料的组成进行调整，如砒砂岩与砂的混合物搅拌时间可以选择5、6、7、9和10min，水泥与石粉混合物搅拌时间可以
选择10、11、13、14和15min，加入混合液继续搅拌时间可以选择15、17、18、19和20min，不在详细列举实施例进行说明。
[0039]具体原料组合和工艺参数见表1。
[0040]抗压能力，体积收缩率和电通量测定：
[0041]将在标准养护条件下养护28d的混凝土试件取出，一组3个，使用一台微机控制的电子万能试验机进行测试抗压强度，测试方法按照《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107
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2010进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砒砂岩
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富镁石粉复合抗腐蚀混凝土，其特征在于：原料包括骨料1190kg/m3、砂402
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603kg/m3、砒砂岩67～268kg/m3、水泥231～297kg/m3、富镁石粉33～99kg/m3，改性水玻璃5～30kg/m3和减水剂3kg/m3。2.根据权利要求1所述的一种复砒砂岩
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富镁石粉复合抗腐蚀混凝土，其特征在于：包括骨料1190kg/m3、砂536kg/m3、砒砂岩134kg/m3、水泥231kg/m3、富镁石粉99kg/m3，改性水玻璃5～30kg/m3和减水剂3kg/m3。3.根据权利要求1所述的一种砒砂岩
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富镁石粉复合抗腐蚀混凝土，其特征在于：包括骨料1190kg/m3、砂536kg/m3、砒砂岩134kg/m3、水泥231kg/m3、富镁石粉99kg/m3，改性水玻璃15kg/m3和减水剂3kg/m3。4.根据权利要求1
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3任一项所述的一种砒砂岩
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富镁石粉复合抗腐蚀混凝土，其特征在于：所述的砒砂岩为分布在晋陕蒙交界区的砒砂岩。5.根据权利要求4所述的一种砒砂岩
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富镁石粉复合抗腐蚀混凝土，其特征在于：所述的砒砂岩中的膨胀性黏土矿物含量不低于5％，且未遭受水的侵蚀。6.根据权利要求1
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3任一项所述的一种砒砂岩<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长明，田小娟，李长永，李刚，赵顺波，贾新文，丁新新，曲福来，
申请(专利权)人：中国水利水电第十一工程局有限公司中电建河南万山绿色建材有限公司，
类型：发明
国别省市：