[發明專利]一種混凝土防碳化抑制劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202110944086.3
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113735623B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 張欣;文家新;王婧;冒朝靜
• 申請（專利權）人: 重慶工業職業技術學院
• 主分類號: C04B41/68
• 分類號: C04B41/68
• 代理公司: 重慶信必達知識產權代理有限公司 50286
• 代理人: 李小偉

本發明公開了一種混凝土防碳化抑制劑及其制備方法，涉及混凝土表面防護技術領域。所述防碳化抑制劑包括成膜劑、成膜促進劑、CO₂吸收劑、封孔劑和滲透劑；其中成膜劑是氟硅酸鎂、氟硅酸鈉和γ?(2,3?環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種；成膜促進劑是硅酸鋰、硅酸鈉及硅酸鉀中的一種或幾種；CO₂吸收劑為碳酸鉀、碳酸鈉、三乙醇胺和2,2?二羥基二乙胺中的一種或幾種；封孔劑為改性硅溶膠；滲透劑為十六烷基三甲基溴化銨、十六醇聚氧乙烯醚二甲基辛烷基氯化銨和十八烷基二甲基芐基氯化銨中的一種或幾種。本發明所述的混凝土防碳化抑制劑原料易得、制備工藝簡單，既可以將CO₂物理隔離，又可以吸收擴散至混凝土表面的CO₂，實現了混凝土碳化抑制雙重保護。

技術領域

本發明涉及新型建筑材料技術領域，具體為一種混凝土防碳化抑制劑及其制備方法。

背景技術

混凝土的形成主要源于水泥與水之間發生的化學反應，兩者之間的水化反應使得物質中產生較高強度的水化物。而石子、砂及外加劑等基本材料加入其中，便能借助強度較高的水化物使得呈現分散狀態的砂和石子凝結粘合成堆，從而形成了建設工程所需的混凝土?；炷恋奶蓟怯捎谒嗪退l生反應形成的水化物與空氣中的二氧化碳接觸時發生了化學作用所導致的，也被稱為混凝土的中性化過程。一般情況下，水泥中的礦物以硅酸三鈣和硅酸二鈣含量較多，約占總重的75％，水泥完全水化后，生成的水化硅酸鈣凝膠約占總體積的50％，氫氧化鈣約占25％，水泥石的強度主要取決于水化硅酸鈣，在混凝土中水泥石的含量占總體積的25％。滲透到混凝土內部孔隙中的CO₂會與水泥水化過程中所產生的水化硅酸鈣和氫氧化鈣等相互作用，生成碳酸鈣等產物，直至混凝土內部孔隙液pH值降低至8.5～9.0之間?；炷撂蓟^程的主要化學反應可表示為：

CO₂+H₂O→H₂CO₃

Ca(OH)₂+H₂CO₃→CaCO₃+2H₂O

2CaCO·2SiO₂·3H₂O+3H₂CO₃→CaCO₃+2SiO₂+6H₂O

2CaCO·2SiO₂·4H₂O+2H₂CO₃→2CaCO₃+2SiO₂+6H₂O

混凝土碳化是在混凝土的氣相、液相和固相中進行著的一個十分復雜的多相物理化學連續過程，它會導致混凝土中堿性物質被不斷消耗，混凝土堿度降低，這將增加混凝土孔隙溶液中的氫離子數量，致使混凝土對鋼筋的保護作用減弱。當碳化的深度超過混凝土保護層的厚度時，在水與空氣存在的條件下，就會使混凝土失去對鋼筋的保護作用，使鋼筋開始腐蝕，從而導致鋼筋混凝土結構的強度及綜合性能逐步下降。

混凝土碳化有混凝土“癌癥”之說，必須對其采取有效地抑制措施。近年來，混凝土碳化抑制方法主要有優化混凝土配比、開發抗碳化水泥及外加劑、改善混凝土養護措施等，但這些方法還普遍存在著碳化抑制效果不佳、成本高或實施程序復雜等問題。因此，為解決混凝土碳化的問題，開發一種新型混凝土防碳化抑制劑及其制備方法已顯十分必要。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種新型混凝土防碳化抑制劑及其制備方法，解決了混凝土碳化后其堿度降低，混凝土對鋼筋的保護作用減弱，鋼筋混凝土結構的整體強度和綜合性能下降的問題，提高了鋼筋混凝土結構的耐久性。

(二)技術方案