[發明專利]高防水耐腐蝕混凝土的制備方法

有效

• 申請號: 202010931444.2
• 申請日: 2019-11-30
• 公開（公告）號: CN112194426B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 杭州西聯物流有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B111/20;C04B111/28
• 代理公司: 合肥昕華匯聯專利代理事務所(普通合伙) 34176
• 代理人: 崔雅麗

本發明公開了一種高防水耐腐蝕混凝土及其制備方法，包括氧化石墨烯、海泡石、貝殼粉、水溶性硅酸鹽、水泥和納米二氧化硅纖維；其中氧化石墨烯邊緣接枝有十八烷基胺，接枝率不低于75%；海泡石分子骨架中部分鎂離子被氫離子取代，取代率不低于90%；而納米二氧化硅纖維為短纖；在制備產品時，先將氧化石墨烯、海泡石、貝殼粉、水溶性硅酸鹽和水泥混合倒入球磨罐，并加入氧化石墨烯質量1～3%的無水硫酸鈉，球磨混合4～6h后，再加入納米二氧化硅纖維，攪拌混合1～3h后，出料，即得。本發明所得產品具有良好的耐腐蝕性能，可在海水環境下保持長期的穩定。

技術領域

本發明涉及無機膠凝材料技術領域，具體是一種高防水耐腐蝕混凝土的制備方法。

背景技術

海洋環境下，用于混凝土維修的材料有很多，常用的有聚合物修補材料，環氧樹脂修補材料和水泥基修補材料。有研究表明，在海洋環境下，雖然聚合物砂漿的粘結性能高于自密實水泥砂漿，但其耐久性比自密實水泥砂漿差；在海洋超細區，環氧樹脂材料的粘結性能差于普通硅酸鹽水泥。因此，與聚合物修補材料和環氧樹脂修復材料相比，水泥基修補材料更適合用于海洋環境下混凝土結構的維修工程。雖然普通水泥粘結強度低，但通過添加膨脹劑、硅灰等來改善其性能，可以有效提高水泥基材料的粘結性能及耐久性。針對當前聚合物修補材料和環氧樹脂修補材料普遍踩在耐久性差的問題，若能采用改性水泥作為混凝土裂縫和缺陷的修補材料，不僅可充分利用該材料的成本低、耐久性好的優勢，而且還有可能大大提升混凝土結構的耐久性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高防水耐腐蝕混凝土的制備方法，以解決現有技術中的混凝土耐海水侵蝕性能差，持久性差的弊端。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種高防水耐腐蝕混凝土，包括以下重量份數的原料組成：

氧化石墨烯 10～20份

海泡石 10～20份

貝殼粉 8～10份

水溶性硅酸鹽 3～5份

水泥 20～60份

本發明技術方案在水泥體系中引入氧化石墨烯、海泡石、貝殼粉以及水溶性硅酸鹽，首先，氧化石墨烯和海泡石皆為層狀結構，其中，氧化石墨烯分子結構中含有親水的邊緣區以及疏水的共軛區，使得氧化石墨烯自身具有良好的乳化性能，有利于產品在使用過程中有效滲透進入緩凝土孔隙結構中，實現對混凝土內部縫隙的修復作用，另外，由于混凝土的水化過程實際是硅酸鈣凝膠的形成過程，在此過程中，氧化石墨烯親水一端可被親水的硅酸鈣凝膠吸附固定，并形成牢固化學鍵合，從而在水凝膠表面形成氧化石墨烯層，且使得氧化石墨烯的疏水共軛區留在表面，起到良好的防水效果，且石墨烯片層的自身強度高，潤滑性能好，可有效避免混凝土在長期海水環境下的穩定性；而層狀的海泡石在產品初次遇水混料時，會迅速溶脹并解散，形成的單體纖維或較小的纖維束無規律的分散，并于氧化石墨烯的片層結構形成具有流變性能的穩定懸浮液使得內部各組分之間可以穩定相容，在水化過程中各組分均勻存在，有效避免因為填料尤其是密度較大的填料在轉運以及水泥水化過程中沉降引起的性能下降；

另外，貝殼粉的引入，可有效填充氧化石墨烯片層結構以及解離后的海泡石纖維束填充留下的孔隙，形成顆粒、平層以及纖維束共同構建的三維密實填充體系，且貝殼粉自身耐海水腐蝕，使得海水不容易侵蝕進入硬化后的混凝土內部，起到良好的耐久效果。

進一步的，所述氧化石墨烯為邊緣接枝十八烷基胺的氧化石墨烯。

進一步的，所述氧化石墨烯邊緣的十八烷基胺接枝率不小于75%。