[發明專利]基于復合功能型外加劑的海工混凝土

在審

• 申請號: 201610013084.1
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105621991A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 陳釩;潘家奇;劉振江;蘇笮斌
• 申請（專利權）人: 中電建路橋集團有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B111/74;C04B111/24
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 任遠高

技術領域

本發明涉及一種混凝土，具體的說，是涉及基于復合功能型外加劑的海工 混凝土。

背景技術

沿?；炷翗嬛锕こ?，特別是跨海大橋的地理環境對混凝土橋梁及水下 結構的影響因素，顯著高于內陸地理環境。導致沿海混凝土結構工程耐久性能 大幅度下降的主要因素分析如下：

一、海水中的氯鹽對混凝土構筑物中鋼筋產生銹蝕，致其結構破壞，耐久 性能大幅降低。

海工混凝土工程長期處于海水侵蝕環境中，然而海水中富含大量的氯鹽， 其含量是普通淡水的100-1000倍。氯離子具有例子半徑小，滲透、穿透移動性 能非常強的特點。在硬化后的混凝土中，氯離子主要通過移動、擴散、滲透的 方式隨水和空氣進入多孔結構混凝土中，很少與混凝土中的水泥石Ca、Al、Si 等離子發生反應，卻能迅速到達具有較強吸附力的鋼筋表面并與之反應，生成 Fe2O3、Fe3O4銹蝕膜，這種銹蝕膜在水分作用下，迅速膨脹開裂、剝離，發生 鋼筋銹蝕。隨著鋼筋銹蝕的加劇，混凝土結構遭到破壞，產生疏松、斷裂，最 終失去承載力。

此外，存在于海洋環境空氣、水蒸汽中的氯離子，漂移到多孔混凝土結構 中，進入到混凝土鋼筋表面，最終發生鋼筋銹蝕。

還有，大量存在于沿海的砂和石料(特別是海砂)中的氯離子，能在混凝 土拌和物澆注后迅速吸附到鋼筋表面，使鋼筋發生銹蝕，混凝土結構遭受破壞。

二、酸堿離子對海工混凝土的腐蝕破壞，致耐久性下降。

沿海水質是內陸地區所有腐蝕介質的匯集點，含有各種酸堿離子，如：硫 酸鹽、碳酸鹽、鎂鹽、硝酸鹽、草酸鹽、尿素、石油廢棄物以及其他各類酸堿 性化合物等。這些酸堿性離子進入混凝土，與混凝土的水泥石鈣、鋁、鐵、硅 離子發生反應，迅速生成膨脹性不硬化的破壞性離子，致混凝土結構破壞。沿 ?；炷两Y構工程受到沖刷、氣蝕、風蝕破壞，致混凝土結構耐久性降低。

沿海地區的混凝土結構工程長期處于海浪沖刷和海水沖擊時氣體沖擊的環 境中。水中汽泡沖蝕損失強度相當于水中石礫沖刷強度的10-20倍。海風級別 常年均在6-12級以上，海風中均會有水、水蒸氣、雜質及各類腐蝕介質，這些 均會對混凝土結構產生腐蝕破壞，影響混凝土耐久性能。

三、凍融破壞

沿海地區的凝土結構工程處于凍融循環以及海風、結冰海水移動撞擊等惡 劣環境中。滲漏在混凝土結構中的水分子在低溫情況下結冰膨脹，致使混凝土 構筑物開裂，溫度升高時，裂紋減小，如此長期循環，使混凝土構筑物變的疏 松，降低其耐久性能。一般情況下，冰的體積是原來水的體積的1.14倍。

四、碳化的影響

沿海地區的橋梁結構常年暴露在空氣中，該環境下空氣濕度大，空氣中二 氧化碳濃度高，水分子和二氧化碳分子容易進入混凝土結構中形成碳酸。碳酸 能與水泥中的鈣離子反應生成碳酸鈣，降低水泥石的機械強度。碳化會使混凝 土結構使用壽命降低。

此外，開裂是普通環境下混凝土的通病和癌癥，在海工混凝土構筑物中更 為嚴重。開裂由混凝土塑形收縮、化學收縮、干濕收縮、溫差收縮引發，綜合 以上五種因素可致海工混凝土結構破壞，導致耐久性嚴重下降。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺陷，提供一種成本低、耐久性高、抗腐蝕能 力強的海工混凝土。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

基于復合功能型外加劑的海工混凝土，包括以下重量份原料混合而成：熱 水泥100份，I級粉煤灰25-30份，?；郀t礦渣粉25-30份，防裂抗蝕增塑劑 0.5-1.5份，中粗砂250-280份，二級配碎石360-400份，水50-60份；

其中，按重量百分比計，所述防裂抗蝕增塑劑包括以下成分：

20-30％的減縮增塑劑、5-15％的酸和能產生酸的物質、1-6％的抗蝕劑、 0.1-1％的催化劑、1-3％的中和劑、0.1-0.3％的憎水劑、5-40％的微膨脹劑、 0.05-0.5％的引氣劑、1-5％的密實劑和15-55％的載體。防裂抗蝕增塑劑富含 超細納米級ZY、Li、Si、RE、Ca、Al、Fe、C2H4OH超級分散體、穩定膠體、 緩釋體、增韌抗裂體，摻入水泥漿、水泥砂漿、混凝土拌合物中，具有提升水 泥膠凝網絡的抗蝕防腐性且抑制氯離子滲透、擴散、遷移的能力。