[發明專利]一種抗侵蝕劑及含有該抗侵蝕劑的砌筑砂漿材料

有效

• 申請號: 200910058596.X
• 申請日: 2009-03-13
• 公開（公告）號: CN101503284A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 馮俊德;鄧德華;曾志
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司;中南大學
• 主分類號: C04B24/32
• 分類號: C04B24/32;C04B28/04;C04B14/06;C04B103/65;C04B111/27
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉明芳;劉雪蓮

技術領域

本發明涉及建筑材料，尤其是一種抗環境水侵蝕的抗侵蝕劑及含有該抗侵 蝕劑的砌筑砂漿材料。

背景技術

在鐵路、公路沿線的排水(排水溝、側溝)和邊坡支擋與防護工程(漿砌 片石護坡)中，常常要用到漿砌片石圬工結構，它是一種用水泥砂漿砌筑片狀 或塊狀石材的砌體結構，以保護坡面不受外界因素的侵蝕，或加固坡面以防坡 體滑落引發災害事故。

邊坡防護工程中的砌體結構一般與土壤、巖層以及地下水接觸，由于砌筑 砌體結構用水泥砂漿的組成與多孔性結構特點，當這些巖土中含有硫酸鹽、碳 酸鹽、水等侵蝕性介質時，砌筑砂漿就會受到這些環境介質的侵蝕而引起組成、 結構的變化和使用性能的劣化，嚴重影響邊坡防護工程中漿砌片石圬工結構物 的服役壽命和行車安全。由于這些侵蝕性介質有較大的水溶性，主要以水為載 體滲入多孔性的砌筑砂漿內部，通過與水泥水化物或未水化的水泥顆粒的有害 反應，或在暴露于大氣環境中的表面結晶，引起砌筑砂漿組成結構的變化。因 此，必須采取有效措施提高漿砌片石圬工結構物砌筑用水泥砂漿的抗環境水侵 蝕性能，以確保鐵路與公路路基工程的耐久性和運營安全。

環境水和巖土中所含對水泥砂漿有侵蝕性的物質主要包括SO₄^2-、HCO₃^-、H⁺、 Mg²⁺、NH₄⁺等侵蝕性離子及其堿金屬鹽，其侵蝕機理有化學作用和物理作用。

化學侵蝕作用機理主要是含有侵蝕性離子的環境水侵入水泥基材料內部， 與其孔溶液中的離子或孔壁的水泥水化物發生化學反應，形成可溶性物質或膨 脹性物質或無膠凝性物質，而使水泥基材料組成和結構發生變化，導致材料內 部產生體積膨脹或表面溶蝕，引起結構物表面開裂、剝落、溶蝕和性能劣化。 所以，水泥砂漿抗環境水的化學侵蝕性能更多地取決于水泥水化物——羥鈣石 和鋁酸鹽水化物，減少這些水化物的含量，可顯著提高水泥砂漿的抗環境水侵 蝕性能，從而，改善漿砌片石結構物的耐久性。

物理侵蝕作用機理主要是鹽結晶對水泥砂漿的破壞作用，其一是鹽的脫水 和重新水化過程中的體積變化，引起膨脹和收縮，如硫酸鈉在不同的溫濕度條 件下，可以是無水硫酸鈉Na₂SO₄、七水硫酸鈉Na₂SO₄·7H₂O、十水硫酸鈉 Na₂SO₄·10H₂O等，它們的摩爾體積不同，這幾種鹽晶體間相互轉化時，會發生體 積變化。其它無機鹽也是如此；其二是鹽在水泥砂漿內孔溶液中結晶產生的作 用于孔壁上的結晶壓力，引起砂漿開裂破壞。對于漿砌片石結構來說，由于其 背面與巖土和地下水接觸，而其正表面暴露在大氣環境中，地下水從其背面滲 入片石間的砌筑砂漿中，再從其正表面蒸發在大氣環境中，鹽將會在砂漿表面 層結晶，產生物理侵蝕破壞作用。所以，阻止環境水滲入或鹽結晶，就可提高 砌筑砂漿的抗鹽結晶破壞的能力。

因此，水泥砂漿受環境水的侵蝕破壞作用，其內因是水泥砂漿內部含有易 受侵蝕性離子侵蝕的水化物和環境水可滲入砂漿內部的毛細孔通道。