[發(fā)明專(zhuān)利]混凝土侵蝕性介質(zhì)傳輸抑制材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610323927.8
• 申請(qǐng)日: 2016-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106007464B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉加平;崔鞏;周華新;李磊;王洪松
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B24/40
• 分類(lèi)號(hào): C04B24/40
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，涉及混凝土外加劑及其制備方法和應(yīng)用，具體涉及一種海工混凝土用的混凝土侵蝕性介質(zhì)傳輸抑制材料。

背景技術(shù)

21世紀(jì)以來(lái)，隨著海洋經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，海工混凝土結(jié)構(gòu)工程，如碼頭、跨海大橋、海底隧道、海上空港、海上風(fēng)電等建筑的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是，由于海洋環(huán)境的復(fù)雜性，尤其是海水中各種腐蝕離子的侵蝕，海工混凝土結(jié)構(gòu)工程的腐蝕問(wèn)題日益突出，嚴(yán)重危害這工程設(shè)施的耐久性和安全性。

海工混凝土發(fā)生腐蝕破壞主要是由于混凝土與外界環(huán)境密切接觸，外部的侵蝕介質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部導(dǎo)致混凝土腐蝕破壞和鋼筋銹蝕。目前，防止混凝土腐蝕和鋼筋銹蝕的技術(shù)措施主要包括“內(nèi)”、“外”兩大類(lèi)。“內(nèi)”即從海工混凝土自身出發(fā)所采取的技術(shù)措施，當(dāng)今應(yīng)用較多的海工混凝土一般是采用普通水泥內(nèi)摻30％～70％的礦渣為膠凝材料的大礦物摻合料混凝土，同時(shí)為適當(dāng)降低水膠比(小于0.4或0.3)和降低單位體積用水量(小于170kg/m³)，添加減水劑、阻銹劑等。“外”即對(duì)海工混凝土采取附加措施，常用的方法為硅烷浸漬保護(hù)或涂刷密封性防護(hù)涂料。

專(zhuān)利CN 100515973C中提出了一種海港工程混凝土抗氯離子滲透增強(qiáng)劑，其中描述為：以無(wú)機(jī)功能材料為主，復(fù)合多種功能性外加劑，其無(wú)機(jī)成分均勻分布混凝土膠凝材料中，可改善硬化混凝土的抗氯離子滲透能力。該專(zhuān)利只采用超細(xì)微硅粉、優(yōu)質(zhì)粉煤灰等細(xì)顆粒降低了混凝土孔隙率，從而改善混凝土抗氯離子滲透能力，但仍不能阻止水分的侵入，氯離子仍可以水為載體進(jìn)入混凝土內(nèi)部，因此對(duì)混凝土抗氯離子滲透能力提高能力有限。

專(zhuān)利CN 101462843 B中提出一種海工混凝土耐腐蝕外加劑，其中描述為：由高效減水組分、復(fù)合顆粒匹配礦物相、抗裂、微孔填充組分、微膨脹組分和減縮組分、憎水組分組成，用于減少混凝土拌合用水量，改善保水性和粘聚性，提高混凝土的抗海水的侵蝕能力和耐久性。但該專(zhuān)利采用了粉劑形式作用于混凝土，且組分均不具有水溶性，作用于混凝土內(nèi)部的效果也有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)海工惡劣服役環(huán)境下，對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土的抗氯離子滲透等耐久性能要求高，而現(xiàn)有的大摻量復(fù)合高活性礦物摻合料和抗腐蝕性外加劑等技術(shù)手段作用有限等等問(wèn)題。本發(fā)明提供一種混凝土侵蝕性介質(zhì)傳輸抑制材料。

本發(fā)明采用了納米組分作為栓塞組分，一部分直接堵塞混凝土毛細(xì)孔，另一部分可與混凝土中水泥水化產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，生成不溶性結(jié)晶體，同樣堵塞混凝土毛細(xì)孔，進(jìn)而提升混凝土的致密性；采用了兩種疏水組分復(fù)合，一方面改變混凝土毛細(xì)孔隙表面張力，使混凝土表面疏水，另一方面解決了無(wú)機(jī)納米粒子水分散液與疏水組分的混合不穩(wěn)定等問(wèn)題，保持了本發(fā)明所述混凝土侵蝕性介質(zhì)傳輸抑制材料在應(yīng)用過(guò)程中無(wú)機(jī)納米粒子的納米特性。同時(shí)可使混凝土表面產(chǎn)生“荷葉效應(yīng)”，其功能與海工混凝土“外”防護(hù)技術(shù)措施中的硅烷浸漬保護(hù)基本吻合，因此混凝土中摻入本發(fā)明所述的混凝土侵蝕性介質(zhì)傳輸抑制材料，實(shí)現(xiàn)了海工混凝土“內(nèi)”防腐和“外”防護(hù)技術(shù)措施的統(tǒng)一。

本發(fā)明所述混凝土侵蝕性介質(zhì)傳輸抑制材料，是由疏水組分與栓塞組分經(jīng)物理化學(xué)反應(yīng)得到，所述疏水組分由經(jīng)任意比例混合的疏水組分A和疏水組分B組成；

所述的疏水組分A為脂肪酸鹽的水分散溶液，溶液濃度為1～50wt％；

所述的脂肪酸鹽通式為：RCOOM，R₁為烴基，可以是飽和的，也可以是不飽和的，其碳數(shù)在12-22之間；M為堿金屬、氨基、堿土金屬或過(guò)渡金屬；

所述的疏水組分A通過(guò)如下方法制備得到：將0.5～5重量份的脂肪醇、脂肪酸和/或脂肪酸酯加入50～200重量份的蒸餾水中，室溫下攪拌30～120min，接著加入2～25重量份的脂肪酸鹽，在20～50℃下回流攪拌30～120min。

所述的疏水組分B為烷氧基硅烷溶劑水分散液；

所述烷氧基硅烷的通式為：R’_nSi(OR)_4-n，R₂為端基，為烷基、芳基、芳烷基、烷芳基或氫，其總碳數(shù)≤14；R₃為烷基，其碳數(shù)在1-5之間；n為1，2或3。

所述的疏水組分B通過(guò)如下方法制備得到：將0.5～5重量份的脂肪醇、脂肪酸和/或脂肪酸酯加入50～200重量份蒸餾水，室溫下攪拌30～120min，然后緩慢滴加15～50重量份烷氧基硅烷溶劑，滴加完成后室溫下攪拌1～5h。