[發(fā)明專利]一種用于海洋工程混凝土結(jié)構(gòu)的納米改性復(fù)合粉體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611118241.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106630720B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊輝;盛建松;林洲;澤龍;詹樹(shù)林;徐強(qiáng);孔德玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江加州國(guó)際納米技術(shù)研究院臺(tái)州分院
• 主分類號(hào): C04B24/00
• 分類號(hào): C04B24/00;C04B28/00;C04B18/08;C04B18/14;C04B14/28;C04B111/24
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發(fā)明涉及海洋工程材料及工程技術(shù)領(lǐng)域，旨在提供一種用于海洋工程混凝土結(jié)構(gòu)的納米改性復(fù)合粉體。該復(fù)合粉體是由重量份數(shù)的下述原料組分混合而成：粉煤灰20～30份、高爐礦渣粉25～40份，硅灰10～20份；納米CaCO3 5～10份，納米分散劑0.8～1份。本發(fā)明有效的解決了單一礦物組分對(duì)混凝土性能影響的局限性，復(fù)合多功能組分能有效優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)顆粒級(jí)配，達(dá)到大大提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的目的。本發(fā)明充分發(fā)揮納米顆粒的高活性與威晶核效應(yīng)，對(duì)海洋工程混凝土結(jié)構(gòu)抗?jié)B性與耐久性的提高效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通礦物摻合料。本發(fā)明促使高活性顆粒合理級(jí)配、均勻混合，達(dá)到配方設(shè)計(jì)的最優(yōu)化，產(chǎn)品具備優(yōu)良的耐蝕、減縮、低水化熱和補(bǔ)償收縮等特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋工程材料及工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種專用于海工混凝土結(jié)構(gòu)的納米改性復(fù)合超細(xì)粉體及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，海港碼頭、跨海大橋、海底隧道等眾多大型海洋工程開(kāi)始大量投建，海洋工程建設(shè)規(guī)模達(dá)到了空前的程度，而建筑材料尤其是混凝土在海洋工程建設(shè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。但由于海洋壞境的特殊性，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的侵蝕及破壞效果：一方面，由于海水中存在大量Cl^-、SO₄^2-、Mg²⁺等侵蝕性離子以及微生物，要求混凝土具備優(yōu)良的耐腐蝕性能；另一方面，海浪的沖擊、磨損、疲勞和氣蝕等作用會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成一定程度的破壞。因此，海洋環(huán)境下的混凝土不僅要求具有足夠強(qiáng)度，還應(yīng)具有良好的抗沖擊、抗疲勞、耐磨損等力學(xué)性能。

利用礦物摻合料制備高性能混凝土是提高海工混凝土抗腐蝕性能的一項(xiàng)重要措施，但傳統(tǒng)的礦物摻合料加入后，雖然也能較好的改善混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)度，但同時(shí)也可能導(dǎo)致鋼筋混凝土的堿度降低，引起混凝土鋼筋表面鈍化膜的穩(wěn)定性下降，當(dāng)氯離子從外部滲入到混凝土的鋼筋表面時(shí)，反而更快引起鋼筋的腐蝕，很難達(dá)到目前100年的設(shè)計(jì)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，開(kāi)發(fā)出一種納米改性復(fù)合超細(xì)粉體，提高海洋工程結(jié)構(gòu)混凝土耐久性。

為解決技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種用于海洋工程混凝土結(jié)構(gòu)的納米改性復(fù)合粉體，是由重量份數(shù)的下述原料組分混合而成：粉煤灰20～30份、高爐礦渣粉25～40份，硅灰10～20份；納米CaCO₃ 5～10份，納米分散劑0.8～1份。

本發(fā)明中，所述粉煤灰為Ⅱ級(jí)灰，符合GB/T1596-2005執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，比表面積為400～600m²/kg。

本發(fā)明中，所述高爐礦渣粉為S95級(jí)，符合GB/T18046-2008執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，比表面積為400～600m²/kg。

本發(fā)明中，所述硅灰符合GB/T27690-2011執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，比表面積為15～30m²/g。

本發(fā)明中，所述納米CaCO₃為鏈鎖狀納米CaCO₃，符合GB/T19590-2011執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，粒徑為15～40nm。

本發(fā)明中，所述納米分散劑是SP-1800聚酯類超分散劑，其有效成分為十六烷基三甲基溴化銨。

本發(fā)明進(jìn)一步提供了所述納米改性復(fù)合粉體的制備方法，包括下述步驟：

(1)將干燥的納米CaCO₃與納米分散劑按照所述的重量比例混合，恒溫110℃下攪拌30min，制得改性的納米CaCO₃；

(2)按所述的重量比例稱取粉煤灰、高爐礦渣粉和硅灰，添加助磨劑后在立磨設(shè)備中預(yù)磨；然后以霧化加料方式加入球磨設(shè)備中，混磨得到復(fù)合礦物超細(xì)粉體；