[發明專利]一種海工混凝土專用的復合膠凝材料及其生產方法和用途

在審

• 申請號: 201710190506.7
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106927701A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 鄧愷;劉向陽;李懷超;馬磊
• 申請（專利權）人: 華潤水泥技術研發有限公司
• 主分類號: C04B7/153
• 分類號: C04B7/153;C04B7/36;C04B28/08;C04B111/24
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 郭煒綿

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，特別涉及一種可適應海水環境的、具有高抗氯離子侵蝕性能的海工混凝土專用復合膠凝材料及其生產方法和用途。

背景技術

當前，中國經濟已發展成為高度依賴海洋的外向型經濟，對海洋資源、空間的依賴程度大幅提高。“十三五”期間，我國海南瓊州海峽跨海工程、深中通道、三沙建設等超大型海洋工程建設陸續啟動。隨著我國“海洋強國”及“一帶一路”戰略的不斷深入推進，市場對具有優良抗海水侵蝕性能的海工混凝土需求量將不斷增加。

在海洋工程環境中，混凝土結構被破壞主要是由于鋼筋銹蝕和鹽類侵蝕造成的，而氯離子侵蝕又是引發鋼筋銹蝕首要原因。因此，為改善海工建(構)筑物結構耐久性，延長其服役壽命，關鍵在于采取有效措施提高海工混凝土抗氯離子侵蝕性能。

國內外幾十年來的海洋工程實踐表明，合理使用礦物摻和料與高效減水劑，能有效提升混凝土的抗海水侵蝕性能。但是，由于沒有采用海工混凝土專用的復合膠凝材料，使得每個具體工程施工前都必須開展大量試配工作，以確定各種膠凝材料的最佳搭配比例，進而才能得到工程所需的混凝土配合比。同時，由于摻和料是在攪拌站摻入，還可能存在因攪拌時間不足而導致混凝土拌和物不均勻，從而對硬化混凝土長期性與耐久性產生不利影響；膠凝材料種類眾多而導致用錯膠凝材料，從而引發質量事故等問題。

發明內容

本發明的首要目的在于提供一種海工混凝土專用復合膠凝材料的生產方法。

本發明的另一目的在于提供由上述方法制得的復合膠凝材料。

本發明的再一目的在于提供上述復合膠凝材料在海工混凝土中的應用,該復合膠凝材料配制的混凝土具有良好的抗氯離子侵蝕性能和力學性能。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種復合膠凝材料的生產方法，包括以下步驟：

(1)所述的復合膠凝材料由以下質量百分比的原料制得：

按以上配比準備原料；

(2)將熟料、石膏、工業廢渣共同粉磨至比表面積為320-380m²/kg；將高爐礦渣粉磨至比表面積為不小于420m²/kg，且強度等其他性能能夠達到S95及以上級別(GB/T 203-2008)礦粉要求；最后將所有粉料混合均勻得到復合膠凝材料；

通過上述方法制備的復合膠凝材料具有如下特點：

(1)初始堆積密度高。將熟料、石膏和工業廢渣共同粉磨，經過高溫煅燒后，易磨性較差的工業廢渣基本分布在粗粒度區間(比表面積集中在300m²/kg以下)，而熟料和石膏則分布在中間粒度區間(比表面積集中在300-380m²/kg之間)，同時摻入單獨粉磨得更細(比表面積集中在400m²/kg以上)的高爐礦渣后，配制的膠凝材料粗、中、細粒度區間分布合理，粉體初始堆積密度高。

(2)水化更合理，水化后的漿體更密實。工業廢渣的活性不高，但其自身硬度高，粗粒度區間的工業廢渣在漿體中主要起到骨架填充作用。水泥熟料的水化活性高，尤其以粉磨至中間粒度的熟料活性發揮更合理，其水化產物填充在骨架中能夠為復合膠凝材料提供早期強度，同時使水化后漿體呈堿性。高爐礦渣磨細后在水泥熟料水化后的堿性環境中活性很高，隨著高爐礦渣中后期的不斷水化，復合膠凝材料漿體的致密度也不斷提高，同時最初起骨架作用的工業廢渣由于水化速度很慢，后期也能水化，這樣使得漿體更加的致密，漿體力學性能和抗氯離子侵蝕性能也不斷提高。

(3)具有提高力學性能和提高抗氯離子侵蝕的作用。普通水泥中石膏摻量一般在5％以下，而本配方提升至5-15％，主要是因為石膏具有促進高爐礦渣水化作用，提高高爐礦渣的水化程度。同時，石膏中的硫與高爐礦渣中的鋁結合能夠生產大量含硫鋁的水化產物，該產物因其獨特的結構使其本身的力學性能更高，抗滲透能力更強。

綜上所述，通過該方法制備的復合膠凝材料粒度分布合理，初始堆積密度高，同時基于不同材料性質調控漿體的水化進程，使水化后的漿體不斷致密，同時水化產物的自身性能好，最終使得該復合膠凝材料具有優異的力學性能和抗侵蝕性能，用其配制的海工混凝土性能也非常突出。

所述的熟料是硅酸鹽水泥熟料，3d強度不低于27MPa，28d強度不低于52.5MPa，其他性能符合GB/T 21372旋窯生產的硅酸鹽水泥熟料要求；