[發明專利]一種磷鋁酸鹽水泥基氯離子固化劑

有效

• 申請號: 201810131510.0
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108455961B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 王守德;張文龍;劉浩;李樹森;蘆令超;程新
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C04B28/34
• 分類號: C04B28/34;C04B111/24
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

本發明公開了一種磷鋁酸鹽水泥基氯離子固化劑，其是由富鐵磷鋁酸鹽水泥熟料60?72％，燒高嶺土8?16％，水鋁英石5?9％，海泡石粉3?7％，硅灰3?7％組成。本發明利用富鐵磷鋁酸鹽水泥早強高強、耐腐蝕、抗滲抗凍等性能，復合高嶺土、水鋁英石和海泡石等硅鋁質粘土類礦物，使其具有良好的氯離子固化能力；同時通過摻加硅灰，改善水泥漿體結構，充分發揮硅鋁質礦物的性能，適用于海工工程建設。

技術領域

本發明涉及一種磷鋁酸鹽水泥基氯離子固化劑，屬于建筑建材領域。

背景技術

海水是自然界中具有強腐蝕性的天然電解質，它含有大量腐蝕性離子，而混凝土中的氯離子是造成混凝土中鋼筋銹蝕的主要原因，評估氯離子侵蝕考慮的兩個因素分別為：混凝土對氯離子滲透的擴散阻礙性能及對氯離子的物理或化學固化能力。未淡化的海砂氯離子含量較高，且其中含有各種海洋生物，在處理前不能直接應用于海工設施建設，普通水泥混凝土結構材料不能兼顧抗氯離子滲透與固化。因此海工用水泥混凝土結構材料除應具有高的力學性能與抗滲性能外，也應具有優異的氯離子固化能力，保證海工設施的耐久性。

目前海洋工程使用的結構材料主要為水泥混凝土，水泥混凝土材料是一種較好的結構材料。已公開的氯離子固化劑都以輔助膠凝材料和各種外加劑為主，已知的外加劑如亞硝酸鹽，可提高體系固化氯離子能力，但高劑量的亞硝酸鹽具有毒性，會對人體造成危害；應用廣泛的粉煤灰、礦渣等活性礦物摻合料具有很強的固化氯離子能力，但粉煤灰其較強的初始固化能力主要為水化粉煤灰的較大比表面積和特殊的表面結構，即物理吸附來實現的，礦渣不具備粉煤灰的特殊空心結構，漿體水化初期的固化作用較小，兩者都不能在前期與海砂中氯離子有效的化學結合；超細硅粉的摻入可改善水泥漿體結構，提高致密性，但大量超細硅粉的摻入會增加水泥需水量，且價格昂貴。針對混凝土的抗氯離子侵蝕性能，已經有了很多研究，但以往研究局限在對普通硅酸鹽水泥水化產物與氯離子的相互作用，特種水泥混凝土原材料本身對氯離子的固化能力缺乏足夠的研究。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種磷鋁酸鹽水泥基氯離子固化劑，以富鐵磷鋁酸鹽水泥為主要原料，同時添加高嶺土、水鋁英石、海泡石粉和硅灰四種粘土類礦物制備而成，其具有良好的氯離子固化能力。

本發明采用以下技術方案：

一種磷鋁酸鹽水泥基氯離子固化劑，是由以下重量百分比的原料制得：富鐵磷鋁酸鹽水泥熟料60-72％，高嶺土8-16％，水鋁英石5-9％，海泡石粉3-7％，硅灰3-7％。

所述富鐵磷鋁酸鹽水泥容積密度為2.98g/cm³，比表面積為319m²/kg，水泥細度為200目，篩余3.1％，凝結時間為初凝220min、終凝260min，鐵相含量11％。

所述高嶺土80％粒度小于2.8μm，可塑性＞130，比表面積12m²/g。

所述水鋁英石比表面積70m²/g，二氧化硅含量＞30％，三氧化二鋁含量＞55％。

所述海泡石粉密度為1.8g/cm³，SiO₂含量55％，比表面積＞550m²/g。

所述硅灰二氧化硅含量95％，平均粒徑為0.2μm，比表面積為24m²/g。

本發明利用富鐵磷鋁酸鹽水泥早強高強、耐腐蝕、抗滲抗凍等性能，復合高嶺土、水鋁英石和海泡石等硅鋁質粘土類礦物，使其具有良好的氯離子固化能力；同時通過摻加硅灰，改善水泥漿體結構，充分發揮硅鋁質礦物的性能。