【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于混凝土材料，具体涉及一种高抗腐蚀性混凝土及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近些年，双曲线型薄壁结构超大冷却塔不仅在火电而且在核电都得到了广泛的应用，随着核电技术的发展，大尺寸高度双曲线冷却塔的建造也越来越频繁，壁厚也越来越薄，冷却塔结构涉及大体积结构、异性及薄壁结构，均有较高的工作性及抗裂要求，以满足耐久性和安全设计要求。同时，核电站的选址往往靠近海边，且目前核电项目冷却塔常采用海水冷却方式设计，这就对冷却塔混凝土的抗氯离子渗透系数要求较高，设计需满足小于4×10-12m2/s(28d或56d)。
2、粉煤灰作为一种常见的工业固废，其中ⅰ、ⅱ级粉煤灰已经在建筑领域得到了充分应用，与此同时由于低等级粉煤灰(ⅲ级)其自身活性的问题，无法得到应用及处理。其不断堆存也对生态环境造成了巨大的影响。这使得提高低等级粉煤灰(ⅲ级)的利用率和应用范围成为了当前急需解决的难题；此外，电石渣主要来源于电石法聚氯乙烯与醋酸乙烯生产。每生产1吨聚氯乙烯耗电石约1.45吨，每吨电石水解后产生1吨多电石渣，故每生产1吨聚氯乙烯需排出2吨多电石渣。电石渣数量大，含碱量高，又含有硫、砷等有害物质，不经处理排放会堵塞下水道，壅积河床，危害渔业生产。
3、最后，含银废水是指工业生产过程中含有高浓度银离子的废水。由于银具有较强的毒性和生物累积性，处理含银废水变得尤为重要。
技术实现思路
1、联系到ⅲ级粉煤灰可以通过“补钙”的方式提高其碱激发地聚物的强度，同时改性电石渣粉的cao相
2、结合ⅲ级粉煤灰存在利用困难、浪费严重的问题及电石渣自身存在的特性，本专利技术提供一种以水泥、ⅲ级粉煤灰及电石渣粉为主要成分的绿色高抗腐蚀性海水冷却塔混凝土及其制备方法，对ⅲ级粉煤灰、电石渣、含银废水进行资源化利用，通过提高混凝土的强度发展及补偿收缩极大提高混凝土的的抗氯离子渗透性能。
3、为达到上述目的，采用技术方案如下：
4、一种高抗腐蚀性混凝土，其组成按重量份数计如下：
5、水泥100份，改性电石渣粉100-125份，ⅲ级粉煤灰125-250份，氢氧化钠20-60份，水玻璃250-295份，普通砂600-900份，石子700-1200份，含银废水5-30份，水5-50份。
6、按上诉方案，所述水泥采用p·o 42.5水泥，300m2/kg≤比表面积≤370m2/kg。
7、按上述方案，所述改性电石渣粉为电石水解获取乙炔气后以氢氧化钙为主要成分的废渣煅烧、研磨获得；煅烧温度为500-600℃，煅烧时间为30-120min；平均颗粒直径为20-50μm。
8、按上述方案，所述改性电石渣粉化学成分中cao为60-90％，ca(oh)2为0-30％，mgo为1-2％，sio2为5-10％，fe2o3为0.5％-2.0％，al2o3为0.1％-1.0％。
9、按上述方案，所述ⅲ级粉煤灰细度范围为30-40％，烧失量范围为3％-8％，化学成分中cao含量为4-10％，k2o含量为1-4％，sio2含量为45-55％，fe2o3含量为3％-8％，al2o3含量为25％-35％。
10、按上述方案，含银废水是在工业生产过程中含有高浓度银离子的废水，ag+浓度为2000-2500mg/l。
11、按上述方案，所述水玻璃的浓度为40wt％，模数为1.4。
12、按上述方案，所述氢氧化钠纯度为99.55wt％以上。
13、按上述方案，所述普通砂为中砂，其细度模数为2.3-3.0之间。
14、上述高抗腐蚀性混凝土的制备方法，包括以下步骤：
15、将复合碱性激发剂(氢氧化钠、水玻璃)、水、含银废水混合配制成激发剂溶液；将石子、水泥、ⅲ级粉煤灰、改性电石渣粉、普通砂混合后加入碱激发溶液，混合搅拌均匀即可得到高抗腐蚀性冷却塔混凝土。
16、上述高抗腐蚀性混凝土在海水冷却塔中的应用。
17、专利技术人在长期工作过程当中发现相对ⅰ、ⅱ级粉煤灰在建筑材料中的广泛应用，低等级(ⅲ级)粉煤灰在建筑材料领域中的应用几乎为零，究其原因是低等级(ⅲ级)粉煤灰自身的细度、活性相对ⅰ、ⅱ级粉煤灰低很多。此外在碱激发建筑材料领域，ⅰ、ⅱ级粉煤灰碱激发地聚物的强度及抗裂性较普通混凝土有较大提升，但ⅲ级粉煤灰碱激发地聚物的强度及抗裂性却远远不足。
18、本专利技术有机地结合利用了三项工业废弃物之间的理化特性，实现了变废为宝的目的。首先，考虑到低等级粉煤灰(ⅲ级)中的cao含量较低，无法直接应用到混凝土的制备当中，且同时也无法通过碱激发的方式来使低等级粉煤灰(ⅲ级)地聚物达到强度要求。通过调整复合碱激发原材料(ⅲ级粉煤灰、改性磨细电石渣粉)中改性磨细电石渣粉的用量，来使得ⅲ级粉煤灰得到“补钙”的效果，提高整体碱激发原材料中cao含量，进而可以达到提高复合碱激发原材料中ⅲ级粉煤灰在碱性环境下的激发效果；此外，通过调整煅烧时间来改变cao及ca(oh)2含量变化，可以利用改性磨细电石渣中ca(oh)2作为另外一种碱激发剂，激发粉煤灰早期间活性，提高ⅲ级粉煤灰混凝土早期强度，弥补混凝土早期强度不足的问题；其次，由于粉煤灰自身物理性质，ⅲ级粉煤灰的加入，能够有效提高混凝土的氯离子吸附能力；然后，由于碱激发需水量小、水化热低、热稳定性好、高抗裂减水性等优势突出，因此，在混凝土的制备当中引入部分碱激发材料将进一步优化混凝土的抗裂性能。最后，含银废水的加入，削弱了氯离子对混凝土的侵蚀，极大的降低了氯离子渗透入混凝土的浓度，使得粉煤灰地聚物胶凝材料内部反应程度在低浓度氯离子的作用下能得到有效提高，进一步增加了混凝土的密实度。
19、低等级(ⅲ级)粉煤灰的作用不仅是作为碱激发地聚物的原材料，掺入到水泥当中后，也有利于粉煤灰发生“二次水化”反应。粉煤灰的二次水化即吸收胶凝体系中水泥水化产生的ca(oh)2，生成c-s-h凝胶与水化铝酸钙，提高整体胶凝材料的强度，同时水化铝酸钙能结合cl-及ch生成friedel盐，起到固化ci-的作用。此外，粉煤灰颗粒较大，呈空心球状结构，表面存在复杂气孔与内部空腔相通，增大了其比表面积，不但能够吸附大量游离氯离子，进一步提高对氯离子的吸附。最后，c-s-h凝胶因其具有较大的表面能，亦能吸附固化部分氯离子。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高抗腐蚀性混凝土，其特征在于组成按重量份数计如下：
2.如权利要求1所述高抗腐蚀性混凝土，其特征在于所述改性电石渣粉为电石水解获取乙炔气后以氢氧化钙为主要成分的废渣煅烧、研磨获得；煅烧温度为500-600℃，煅烧时间为30-120min；平均颗粒直径为20-50μm。
3.如权利要求1所述高抗腐蚀性混凝土，其特征在于所述改性电石渣粉化学成分中CaO为60-90％，Ca(OH)2为0-30％，MgO为1-2％，SiO2为5-10％，Fe2O3为0.5％-2.0％，Al2O3为0.1％-1.0％。
4.如权利要求1所述高抗腐蚀性混凝土，其特征在于所述Ⅲ级粉煤灰细度范围为30-40％，烧失量范围为3％-8％，化学成分中CaO含量为4-10％，K2O含量为1-4％，SiO2含量为45-55％，Fe2O3含量为3％-8％，Al2O3含量为25％-35％。
5.如权利要求1所述高抗腐蚀性混凝土，其特征在于含银废水是在工业生产过程中含有高浓度银离子的废水，Ag+浓度为2000-2500mg/L。
6.如权利要求1所述高抗腐蚀性
7.如权利要求1所述高抗腐蚀性混凝土，其特征在于所述氢氧化钠纯度为99.55wt％以上。
8.如权利要求1所述高抗腐蚀性混凝土，其特征在于所述普通砂为中砂，其细度模数为2.3-3.0之间。
9.权利要求1-8任一项所述高抗腐蚀性混凝土的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
10.权利要求1-8任一项所述高抗腐蚀性混凝土在海水冷却塔中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高抗腐蚀性混凝土，其特征在于组成按重量份数计如下：
2.如权利要求1所述高抗腐蚀性混凝土，其特征在于所述改性电石渣粉为电石水解获取乙炔气后以氢氧化钙为主要成分的废渣煅烧、研磨获得；煅烧温度为500-600℃，煅烧时间为30-120min；平均颗粒直径为20-50μm。
3.如权利要求1所述高抗腐蚀性混凝土，其特征在于所述改性电石渣粉化学成分中cao为60-90％，ca(oh)2为0-30％，mgo为1-2％，sio2为5-10％，fe2o3为0.5％-2.0％，al2o3为0.1％-1.0％。
4.如权利要求1所述高抗腐蚀性混凝土，其特征在于所述ⅲ级粉煤灰细度范围为30-40％，烧失量范围为3％-8％，化学成分中cao含量为4-10％，k2o含量为1-4％，sio2含量为...
【专利技术属性】
技术研发人员：王子杰，张远，王军，卢佳林，刘东，张卓翔，袁文韬，
申请(专利权)人：中建西部建设西南有限公司，
类型：发明
国别省市：
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