[發明專利]一種用于污水管道的低熟料用量硫鋁酸鹽膠凝材料

在審

• 申請號: 202011572585.6
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112661467A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 汪峻峰
• 申請（專利權）人: 汪峻峰
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06;C04B111/20
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 文小花

本發明公開一種用于污水管道的低熟料用量硫鋁酸鹽膠凝材料，包括以下重量份原料：硫鋁酸鹽水泥3～10份、礦粉30～80份、硫酸鈣5～17份、減水劑0.5～2份、致密劑3～10份、減縮劑1～3份、抗裂劑0.5～1.2份、納米纖維0.02～0.10份、玄武巖纖維0.5～2份。本發明產品齡期12個月時抗蝕系數1.16以上，壓折比2.15～3.22，抗腐蝕性能、抗裂性能良好；本發明膠凝材料具有長期抵抗腐蝕性能，且硫鋁酸鹽水泥熟料和礦粉用量較低，成本低，易于推廣使用。

技術領域

本發明涉及污水管道材料領域，特別涉及一種用于污水管道的低熟料用量硫鋁酸鹽膠凝材料。

背景技術

近年來，隨著經濟的快速發展，我們的生活環境也遭受了不同程度的破壞，其中水污染相當嚴重。一般的城市污水管道由于污水的波動而長期承受干濕交替作用，同時污水中腐蝕性離子濃度高，腐蝕極為嚴重，這對污水管道用混凝土材料的性能提出了嚴峻的挑戰。硫鋁酸鹽水泥是我國七八十年代研制的產品，具有早期強度高、低堿、抗凍、耐蝕等特點，被廣泛使用于混凝土工程。為了提高混凝土產品的性能，通常需要保持一定的硫鋁酸鹽水泥的用量。然而，硫鋁酸鹽水泥的用量越大成本越高，且這也不符合我國走節能減排、可持續發展道路的基本方向。因此，有必要開發一種適用于污水管道且低熟料用量的耐腐蝕膠凝材料，以滿足行業的發展需求。

發明內容

鑒于現有技術的不足，本發明提供一種用于污水管道的低熟料用量硫鋁酸鹽膠凝材料。

本發明方案包括以下方面：

一種用于污水管道的低熟料用量硫鋁酸鹽膠凝材料，包括以下重量份原料：硫鋁酸鹽水泥3～10份、礦粉30～80份、硫酸鈣5～17份、減水劑0.5～2份、致密劑3～10份、減縮劑1～3份、抗裂劑0.5～1.2份、納米纖維0.02～0.10份、玄武巖纖維0.5～2份。

優選的，所述減水劑是粉體聚羧酸高性能減水劑。

優選的，所述致密劑為質量比3～5：1～2的凝聚硅灰和沉淀法納米二氧化硅的混合物；凝聚硅灰比表面積19～28m²/g；沉淀法納米二氧化硅氮吸附BET比表面積為130～155m²/g，十六烷基三甲基溴化銨CTAB吸附比表面積為130～180m²/g；礦粉比表面積大于400～450m²/kg，所述礦粉的28天活性系數≥110％。

優選的，所述減縮劑為質量比(0.5～1.1)：(0.7～1.5)的聚乙二醇單丁醚和甲基丙烯酸的混合物。

優選的，所述抗裂劑為質量比(0.6～1.0)：(0.5～2)的AEBE多聚糖和50US纖維素醚生物高分子聚合物的混合物。

優選的，所述納米纖維是質量比(3.0～4.0)：(0.5～1)的羧基化碳納米管和羥基化碳納米管的混合物，納米管長徑比在400～700；玄武巖纖維長徑比在750～1200。

優選的，所述羧基化碳納米管中羧基摩爾含量為3～4％；羥基化碳納米管中羥基摩爾含量為1～2％。

本發明所取得的有益效果：

(1)本發明通過科學配制將硫鋁酸鹽水泥、礦粉、硫酸鈣、減水劑、致密劑等成分進行混合，各組分相互協同發揮作用。硫鋁酸鹽水泥熟料的摻量很低，不到10％；利用聚羧酸高性能減水劑的潤滑、靜電排斥、空間位阻及緩釋等作用，使膠凝材料遇水后能夠有效地提高粉料分散效率，并起到減水作用，提高材料的流動性；同時，致密劑和礦粉起到了微集料效應，均勻混合后，能有效填充孔結構，還有火山灰效應和晶核效應，可加速水泥水化，在發生水化的同時形成水化晶體，使材料微觀結構更加致密，從而提高材料的耐腐蝕性和耐久性；

(2)按比例加入減縮劑、抗裂劑與纖維混合，使材料柔韌性增強，滲透性小，有效提高材料的抗裂性能；分散良好的纖維形成亂向分布的空間網絡結構，可以有效抑制微裂紋的萌生和擴展，有利于提高材料的抗裂性能；