[發明專利]一種硅鋁質廢棄物氯離子固化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910290281.1
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN110183150B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 譚洪波;張挺;馬保國;劉曉海;梅軍鵬;姜文斌;戚華輝
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B24/38;C04B103/61
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

本發明提供一種硅鋁質廢棄物氯離子固化劑及其制備方法和應用，按重量份計，該硅鋁質廢棄物氯離子固化劑由以下組分經濕磨工藝制得：硅鋁質玻璃球固體廢棄物：30?40份，電石渣：5?10份，促進劑：1?3份，表面改性劑：1?3份，余量為水；所述硅鋁質玻璃球固體廢棄物、所述電石渣、所述促進劑、所述表面改性劑和所述水的總份數為100份。本發明的硅鋁質廢棄物氯離子固化劑以硅鋁質玻璃球固體廢棄物為主要原料，復配電石渣，并在濕磨過程中，加入促進劑和表面改性劑，使得本發明的硅鋁質廢棄物氯離子固化劑具有較高的氯離子固化率，其氯離子固化率達到60％以上，為海砂、珊瑚骨料在混凝土中的應用提供關鍵材料。

技術領域

本發明涉及氯離子固化劑技術領域，特別涉及一種硅鋁質廢棄物氯離子固化劑及其制備方法和應用。

背景技術

中國由于腐蝕每年造成的經濟損失約占國民經濟總產值(GNP)的4％左右。60年代，對華南華東地區27座海港混凝土結構進行了調查，發現其中因鋼筋銹蝕導致的結構破壞占74％。1980年對華南座碼頭調查結果表明，80％以上都發生了嚴重或較嚴重的鋼筋銹蝕破壞，出現銹蝕破壞的時間有的僅為5～10年，2002年工程院在《中國工業與自然環境腐蝕問題的調查與對策》咨詢報告中預計，我國每年因鋼筋混凝土腐蝕造成的經濟損失高達1000億元。

氯離子侵蝕是造成鋼筋銹蝕的最主要原因之一。在普通鋼筋混凝土中，由于混凝土毛細管溶液PH值通常在12.5以上，氧化反應生成的鐵化合物均勻覆蓋在鋼筋表面，使電極反應難以持續進行，鋼筋銹蝕很快就停止。但是在海洋及其他腐蝕環境下當鋼筋周圍氯離子達到一定濃度時，氯離子將滲入鋼筋表面的鈍化膜，激活鋼筋表面的鐵原子使鋼筋表面形成電位差，在陽極鐵離子化，Fe²⁺進入溶液中并放出e^－；在陰極溶解氧吸收從陽極流來的電子生成OH^－；OH^－在陽極與Fe²⁺相結合生成Fe(OH)₂，又與水和氧反應生成Fe(OH)₃，脫水后生成通常所說的鐵銹主要成分即Fe₂O₃。由于Fe₂O₃的產生，使鋼筋體積增大從而使混凝土內部產生很大的膨脹應力，造成混凝土保護層剝落或順筋開裂，從而造成惡性循環加速鋼筋的銹蝕破壞。

對于混凝土內部氯離子濃度和遷移的措施主要有以下兩種方法：其一，是通過提高混凝土的密實性或減少混凝土內部連通孔的數量，以此來降低氯離子在混凝土內部的滲透和遷移；其二，是通過物理和化學的方法對混凝土內部的氯離子進行固化，其中化學固化最為穩定，作用效果最好，化學固化主要是與氯離子通過化學反應生成Friedel’s鹽(3CaO·A1₂O₃·CaCl₂·10H₂O)。

目前，對于氯離子固化產品雖有研究，但產品性能不穩定，大多產品存在對氯離子固化能力不佳、適應性和穩定性差、成本高等問題，難以滿足海洋工程建設的需求。因此，開發一種具有較強氯離子固化能力、適應性和穩定性好、成本低的氯離子固化劑具有十分重要的意義。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種硅鋁質廢棄物氯離子固化劑，以解決現有氯離子固化劑的氯離子固化能力低、適應性和穩定性差、成本高的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種硅鋁質廢棄物氯離子固化劑，按重量份計，所述硅鋁質廢棄物氯離子固化劑由以下組分經濕磨工藝制得：硅鋁質玻璃球固體廢棄物：30-40份，電石渣：5-10份，促進劑：1-3份，表面改性劑：1-3份，余量為水；所述硅鋁質玻璃球固體廢棄物、所述電石渣、所述促進劑、所述表面改性劑和所述水的總份數為100份。

可選地，所述硅鋁質玻璃球固體廢棄物中氧化鋁含量≥30％，游離氧化鈣含量≤2％，三氧化硫含量≤3％。