[發明專利]一種耐硫酸鹽侵蝕混凝土及其制備方法

在審

• 申請號: 202011197497.2
• 申請日: 2020-10-31
• 公開（公告）號: CN112279590A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 董浩
• 申請（專利權）人: 董浩
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B24/42;C04B111/20;C04B103/61
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及混凝土技術領域，公開了一種耐硫酸鹽侵蝕混凝土及其制備方法。包括按質量百分比計的下述組分硅酸鹽水泥20?23%，碎石15?18%，天然砂10?15%，玻璃纖維8?12%，礦粉5?8%，抗硫酸鹽復合粒子5?10份，聚羧酸減水劑1?3%，余量為水；將硅酸鹽水泥、碎石和天然砂加入攪拌機中攪拌混合均勻，得到預混料；將聚羧酸減水劑加入水中攪拌溶解得到聚羧酸減水劑溶液，將聚羧酸減水劑溶液加入預混合料中進行濕拌，然后加入玻璃纖維、礦粉和抗硫酸鹽復合粒子，繼續攪拌混合均勻，即得。本發明制備得到混凝土具有優良的耐硫酸鹽侵蝕性能。

技術領域

本發明涉及混凝土技術領域，尤其是涉及一種耐硫酸鹽侵蝕混凝土及其制備方法。

背景技術

水泥基材料為人們日常的生活帶來巨大方便，是目前世界上應用最為廣泛的建筑材料。水泥基材料的耐久性，包括抗凍性、抗滲性、抗碳化性、抗氯離子以及抗硫酸鹽侵蝕等性能對其服役壽命影響顯著。在復雜的服役環境中，由于外界環境中的有害物質浸入水泥基材料內部，對其服役性能產生不可復原的影響，造成其耐久性能下降，性能喪失，服役壽命降低。水泥基材料失去服役性能后將產生大量的建筑垃圾，造成巨大的資源和能源浪費。據統計，我國產生的建筑垃圾增長量至少在3億噸以上。因此提高水泥基材料的耐久性和增加其使用壽命，對減少建筑材料垃圾的產生和降低資源、能源的浪費具有重要意義。硫酸鹽侵蝕對水泥基材料的侵蝕是影響其耐久性的主要原因之一。在自然界中的海水、低下水、河水和鹽堿地中都存在大量的硫酸鹽。在水泥基材料的服役過程中，外部硫酸鹽侵入水泥基材料的內部并與水泥水化后的產物氫氧化鈣和單硫型水化硫酸鋁鈣或者未完全水化礦物鋁酸三鈣發生反應，反應生成的鈣礬石和石膏導致水泥基結構發生膨脹和開裂，在干濕環境下，硫酸鹽在水泥基材料中的重量重復結晶也會導致其硬化水泥基材料的膨脹開裂。硫酸鹽侵蝕被認為是引起水泥基材料失效破裂的主要因素之一。在我國眾多建筑物已遭受到硫酸鹽的侵蝕破壞，并且很大一部分已經嚴重危及到建筑物的安全使用，在我國沿海地區、西部的重鹽漬地區以及東北地區，建筑物受到硫酸鹽侵蝕是一種非常嚴重和常見的現象。在大部分的海岸、港口的水泥基材料構造的建筑物，西北、西南地區的眾多大壩、隧道、電站等都出現了較嚴重的硫酸鹽侵蝕現象，造成服役的安全隱患。

例如中國專利公開號CN108383457公開了一種高強度重礦渣透水混凝土，包括硅酸鹽水泥、粗骨料、礦粉、粉煤灰、外加劑、水；使用的強化重礦渣為在普通重礦渣表面覆蓋一層烯的高強漿泥，形成“造殼”強化作用，提高混凝土的抗壓強度和透水性；又如中國專利公開號CN111704410公開了一種高性能機制砂混凝土及其制備方法，包括硅酸鹽水泥、粉煤灰、礦粉、硅灰、機制砂、碎石、高效減水劑、水；該混凝土具有克服機制砂高強混凝土粘度高、流動性差、難以泵送的局限性。上述專利技術方案中制備得到的混凝土均為市面上使用的普通混凝土，不具備抗硫酸鹽腐蝕性能，難以在硫酸鹽含量高的沿海地區使用。

發明內容

本發明是為了克服現有混凝土不耐硫酸鹽侵蝕的問題，提供一種耐硫酸鹽侵蝕混凝土及其制備方法。本發明混凝土具有優良的耐硫酸鹽侵蝕性能。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

耐硫酸鹽侵蝕混凝土，包括按質量百分比計的下述組分

硅酸鹽水泥20-23％，碎石15-18％，天然砂10-15％，玻璃纖維8-12％，礦粉5-8％，抗硫酸鹽復合粒子5-10份，聚羧酸減水劑1-3％，余量為水。

本發明以硅酸鹽水泥作為混凝土的主要成分，以碎石作為粗骨料，以天然砂作為細骨料；通過在混凝土中添加玻璃纖維和礦粉提高混凝土的抗壓強度和抗開裂性能；在水泥基材料的服役過程中，外部硫酸鹽侵入水泥基材料的內部并與水泥水化后的產物氫氧化鈣和單硫型水化硫酸鋁鈣或者未完全水化礦物鋁酸三鈣發生反應，反應生成的鈣礬石和石膏導致水泥基結構發生膨脹和開裂，本發明通過在混凝土中添加抗硫酸鹽復合粒子，阻止硫酸鹽與水泥的水化產物反應，從而提高混凝土的耐硫酸鹽侵蝕性能，賦予混凝土在高含量硫酸鹽特殊環境中良好的適用性，延長混凝土的使用壽命。