[發明專利]一種抗滲抗鹽蝕水泥、混凝土及其制備方法

有效

• 申請號: 201310426887.6
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103496897A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 尹無忌
• 申請（專利權）人: 尹無忌
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B111/27;C04B111/20
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 寧星耀

技術領域

本發明涉及一種抗滲抗鹽蝕水泥、混凝土及其制備方法。

背景技術

水泥是應用最廣泛的水硬性膠凝材料，是混凝土的膠結材料，其硬化后留有大量的毛細孔通道和干縮、熱脹微裂縫，這些微細通道和裂縫為滲漏和鹽蝕提供了路徑，創造了條件，導致水泥或混凝土制品或混凝土工程滲漏和鹽蝕破壞，尤其是在大壩、隧道、涵洞、水渠、池、塔、堤堰、碼頭等工程中抗滲和抗鹽蝕問題成為最大的工程技術難題。

當前解決水泥、混凝土工程滲漏和鹽蝕問題的技術方法可概括為四大類：一是設置一道或多道抗滲隔離層；二是加膨脹劑如硫酸鈣生成硫鋁酸鈣等膨脹使其更致密；三是加大量的昂貴的高分子材料意圖阻塞孔道和裂縫；四是采用特種水泥；或同時采用上述幾類方法。這些方法在不同程度上導致了工程造價高，維修費用高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種制造成本低的抗滲抗鹽蝕水泥、混凝土及其制備方法。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：

本發明抗滲抗鹽蝕水泥、混凝土，包括摻合材料和水泥熟料，還含有抗滲抗鹽蝕組分膨潤土和調質劑，所述調質劑為活性二氧化硅粉和減水劑的混合物，所述抗滲抗鹽蝕組分膨潤土、活性二氧化硅和減水劑的質量比為：膨潤土∶活性二氧化硅∶減水劑=100:3～30:0.3～3.5，抗滲抗鹽蝕組分膨潤土和調質劑總含量為水泥總質量的4%～20%。

所述膨潤土為蒙脫石礦物含量≥80%的膨潤土或改性膨潤土。

所述改性膨潤土為鈣基、鈉基、氫鋁基、鎂基、鋰基或有機物改性膨潤土，優選無機物—有機物復合改性膨潤土。

所述活性二氧化硅粉為硅工業廢渣“硅灰”，或工業產品無定形SiO₂粉末（如白炭黑），或天然SiO₂礦物，如硅石、硅藻土礦等，制成的80μm篩余≤12%的細粉。

所述減水劑為萘系減水劑、三聚氰胺系減水劑、改性木質素磺酸鹽系減水劑、羧酸鹽系減水劑或氨基磺酸鹽系減水劑。

本發明抗滲抗鹽蝕水泥、混凝土的制備方法，包含以下步驟：按預定比例將所述抗滲抗鹽蝕組分膨潤土、活性二氧化硅和減水劑與常規摻合材料及其它添加劑一起加入水泥熟料中，入水泥磨機，一起粉磨，制成抗滲抗鹽蝕水泥產品；或者，先將由抗滲抗鹽蝕組分膨潤土、活性二氧化硅和減水劑制成80μm篩余<12%的粉料，然后按照預定比例配入磨細的熟料粉或水泥粉中，混合均勻，制成抗滲抗鹽蝕水泥產品；或者，在水泥施工時，按預定比例將由抗滲抗鹽蝕組分膨潤土、活性二氧化硅粉和減水劑制成的80μm篩余<12%的粉料加入水泥、混凝土或砂漿的配料中，拌制成抗滲抗鹽蝕混凝土或砂漿。

所述膨潤土是一種特殊的無機硅鋁酸鹽礦物，在我國分布面廣，儲量大。研究表明，膨潤土的主要礦物成分為蒙脫石，蒙脫石是一類具有層間結構的特殊的硅鋁酸鹽礦物，其結構是由兩個硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的2:1型晶體結構，有別于普通的粘土礦物，具有如下顯著特性：（1）蒙脫石發達的層間結構使其具有良好的膨脹性、吸附性、離子交換性，可用陽離子及高分子物質嵌入其層間結構充分改性，并可配以適宜的物質（如活性硅粉、減水劑）調整膨潤土在介質環境中的性能；（2）對水泥中的主要硅鋁酸鹽礦物有較好的相融吸附性，少有普通粘土類礦物的隔離作用，控制所帶入的普通粘土雜質含量并適當改性，則可不影響水泥強度；（3）有極佳的塑粘性和潤滑性，遇水膨脹，其膠介質、膨脹容、膨潤值優越，在水泥、混凝土介質環境中經適宜的調質后，遇水可有效阻塞和填充毛細孔通道和微裂縫，卻不會造成鈣礬石和氧化鎂之類膨脹劑所產生的危害性膨脹應力。

本發明的技術原理是：（1）利用膨潤土或改性膨潤土經調質劑活性SiO₂和高吸附性的減水劑分子協同作用，在水泥、混凝土介質環境中，調質后表現的活性及層間吸附交換活性，改善對水泥水合礦物的相融性，一則提高混凝土強度，二則抑制和隔離鹽蝕環境水分的鹽蝕影響；（2）利用改性膨潤土經調質后優異的膠介質、膨脹容、膨潤值特性，及時阻塞毛細孔通道和微裂縫，并阻斷和消除鹽蝕條件，以解決混凝土工程的抗滲抗鹽蝕問題；（3）利用調質改性膨潤土的膠質、脹縮和膨潤和滑潤特性化解干濕交替、熱脹和凍融循環對混凝土結構的破壞性影響。

本發明的有益效果：（1）抗滲抗蝕組分的原料膨潤土地質儲量大，分布面寬，來源廣，成本低，經濟性好；（2）可減輕抗滲抗蝕工程施工技術難度，并改善工程質量。（3）有利于大幅降低防水防滲工程和海岸碼頭抗鹽蝕工程的造價和維修費用。

具體實施方式