[發(fā)明專利]一種鋁酸鹽水泥基氯離子固化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110556658.0
• 申請(qǐng)日: 2021-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN113292266B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚洪波;呂周嶺;馬保國;李相國;蹇守衛(wèi);黃健;劉曉海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B22/08
• 分類號(hào): C04B22/08;C04B24/16;C04B103/61
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 官群;崔友明

本發(fā)明涉及一種鋁酸鹽水泥基氯離子固化劑及其制備方法和應(yīng)用，所述氯離子固化劑由鋁酸鹽水泥、去離子水、助磨劑和分散穩(wěn)定劑濕磨得到，中值粒徑為100～300nm，其制備方法如下：將20～30重量份的鋁酸鹽水泥和600～750重量份的去離子水加入濕磨機(jī)中濕磨15～30min，隨后向濕磨機(jī)中加入100～150重量份的助磨劑繼續(xù)濕磨1～2h，最后加入40～50重量份的分散穩(wěn)定劑，再次濕磨20～30min得到。本發(fā)明提供的鋁酸鹽水泥基氯離子固化劑能夠顯著提升氯離子固化效率，28d氯離子固化率與空白組相比可提高40～50％，有效降低內(nèi)源氯離子侵蝕對(duì)鋼筋產(chǎn)生的銹蝕風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于使用無機(jī)材料作為填料的砂漿、混凝土或人造石技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋁酸鹽水泥基氯離子固化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來，隨著海洋工程建設(shè)的大力推進(jìn)，鋼筋混凝土作為海洋工程建設(shè)的主體結(jié)構(gòu)材料被廣泛應(yīng)用。在遠(yuǎn)海島礁建設(shè)中，混凝土用砂主要來源于內(nèi)陸，由于運(yùn)距遠(yuǎn)，導(dǎo)致工程用砂成本高。而沿海的海砂資源運(yùn)輸距離近，產(chǎn)量豐富且價(jià)格低廉，應(yīng)用于遠(yuǎn)海島礁建設(shè)具有巨大潛力。此外，島礁上蘊(yùn)藏著豐富珊瑚砂資源，有望被就地取材，代替河砂用作混凝土砂石骨料，從而極大地提高工程效率，節(jié)約建設(shè)成本。但海砂和珊瑚砂作為骨料加入混凝土中，其中存在的氯離子將會(huì)破壞鋼筋表面的鈍化膜，加速鋼筋的銹蝕反應(yīng)。目前，針對(duì)混凝土高含量內(nèi)源氯離子引起鋼筋銹蝕的問題，預(yù)防和處理方法主要包括鋼筋主動(dòng)保護(hù)(防腐處理、不銹鋼)，阻銹劑防護(hù)，電化學(xué)防護(hù)等。其中，通過鋼筋混凝土自身硬化漿體作用實(shí)現(xiàn)的自由氯離子固化技術(shù)，因其實(shí)施便利，成效顯著被視為降低鋼筋銹蝕風(fēng)險(xiǎn)的最有效的手段之一。

氯離子固化包括物理固化和化學(xué)固化兩種方式。其中化學(xué)固化是實(shí)現(xiàn)氯離子固化最為有效穩(wěn)定的方式，此方式主要利用化學(xué)反應(yīng)形成Friedel’s鹽([Ca₂Al(OH)₆·2H₂O]₂·Cl₂·4H₂O)。近年來，國內(nèi)外學(xué)者從硅酸鹽水泥、礦物摻合料和化學(xué)外加劑等方面對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)研究。這些氯離子固化劑常以增加鋁酸鹽相(如C₃A)含量提升氯離子化學(xué)固化能力，實(shí)現(xiàn)自由氯離子的固化。然而C₃A相燒制工藝復(fù)雜，固化能力有限，并且如果摻量提高，加入水泥基材料中，在水化過程中將會(huì)因?yàn)樗Y(jié)晶產(chǎn)物過高形成多孔結(jié)構(gòu)，為氯離子侵蝕提供通道。因此，對(duì)于目前氯離子固化產(chǎn)品依然存在性能不穩(wěn)定，固化能力不佳，適應(yīng)性差等問題，難以滿足海洋工程建設(shè)的需要，因此開發(fā)一種固化能力高，分散性能好，成本低，適應(yīng)性強(qiáng)，制備工藝簡單的氯離子固化劑具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種鋁酸鹽水泥基氯離子固化劑及其制備方法和應(yīng)用，該鋁酸鹽水泥基氯離子固化劑摻入混凝土中，能夠顯著提高鋼筋混凝土中氯離子固化效率，有效降低內(nèi)源氯離子侵蝕對(duì)鋼筋產(chǎn)生的銹蝕風(fēng)險(xiǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種鋁酸鹽水泥基氯離子固化劑，其由鋁酸鹽水泥、去離子水、助磨劑和分散穩(wěn)定劑濕磨得到，中值粒徑為100～300nm，其制備方法步驟如下：

將20～30重量份的鋁酸鹽水泥和600～750重量份的去離子水加入濕磨機(jī)中濕磨15～30min，球料比為10～20:1，隨后向濕磨機(jī)中加入100～150重量份的助磨劑繼續(xù)濕磨1～2h，最后加入40～50重量份的分散穩(wěn)定劑，再次濕磨20～30min得到鋁酸鹽水泥基氯離子固化劑。

按上述方案，所述濕磨速率為500～800r/min。