[發明專利]可抗硫酸鹽侵蝕的混凝土

在審

• 申請號: 202310295845.7
• 申請日: 2023-03-24
• 公開（公告）號: CN116253538A
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 余澤文;楊家偉;李斌;姚強;金明江
• 申請（專利權）人: 四川精益達工程檢測有限責任公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;C04B20/12;C04B16/06;C04B111/20
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• 代理人: 暫無信息

本申請涉及混凝土的領域，具體公開了一種可抗硫酸鹽侵蝕的混凝土及其制備方法。一種可抗硫酸鹽侵蝕的混凝土其原料包括水泥、粉煤灰、礦渣粉、砂子、碎石、水、外加劑、改性碳納米管和堵管纖維；所述改性碳納米管由在碳納米管內壁上依次涂覆氧化金屬層和可溶性的硫酸鹽吸附層得到；所述堵管纖維用于對改性碳納米管的端口進行封堵。其制備方法為：步驟一：將水泥、粉煤灰、礦渣粉、砂子、碎石和改性碳納米管混合后得到干拌預混物；步驟一：將水、外加劑、堵管纖維和干拌預混物混合，攪拌后得到可抗硫酸鹽侵蝕的混凝土。本申請的混凝土可用于深海隧道澆筑工程或鹽漬土地的施工工程，其具有優秀的抗硫酸鹽侵蝕性能。

技術領域

本申請涉及混凝土的領域，更具體地說，它涉及可抗硫酸鹽侵蝕的混凝土。

背景技術

混凝土通常是以水泥作膠凝材料，砂、石作集料，與水通過含外加劑和摻合料按一定比例配合，經攪拌而得的水泥混凝土，它具有易成型、能耗低、耐久性好、價格便宜以及與鋼材結合可制成各種承重結構的優點，是現代工程結構的主要材料，此時，混凝土的耐久性，就直接關系著混凝土結構的使用壽命。

混凝土硫酸鹽侵蝕是危害巨大的一種侵蝕破壞，也是影響混凝土耐久性的重要因素之一。如我國西北有大面積的鹽漬土地、沿海地區的海水中富含大量的硫酸鹽等。混凝土長期埋在地下與鹽漬土壤和海水接觸，會受到來自鹽漬土壤和海水中腐蝕介質硫酸鹽的破壞，嚴重危害混凝土使用壽命，給建筑物結構帶來安全隱患。因此，研發抗硫酸鹽混凝土具有很大的實用價值。

發明內容

為了能夠抵抗硫酸鹽對混凝土的腐蝕，本申請提供一種可抗硫酸鹽侵蝕的混凝土。

第一方面，本申請提供一種可抗硫酸鹽侵蝕的混凝土，采用如下的技術方案：可抗硫酸鹽侵蝕的混凝土，其特征在于，包括如下重量份的原料：

水泥250-300份；

粉煤灰40-60份；

礦渣粉50-70份；

砂子600-700份

碎石800-850份；

水220-250份；

外加劑6-8份；

改性碳納米管40-80份；

堵管纖維40-60份；

所述改性碳納米管由在碳納米管內壁上依次涂覆氧化金屬層和可溶性的硫酸鹽吸附層得到；所述堵管纖維用于對改性碳納米管的端口進行封堵。

通過采用上述技術方案，通過適量的粉煤灰和礦渣取代一部分水泥，從而減少水泥的用量，保證混凝土性能的同時，能夠減少硫酸根離子與水泥中的硅酸鹽發生物理化學作用，從而減少因硫酸根離子與硅酸鹽反應而引起的膨脹性化學腐蝕。

通過添加改性碳納米管，改性碳納米管內的硫酸鹽吸附層經過滲透的海水長期浸泡后，可溶性的硫酸鹽吸附層溶解脫落，脫落的吸附層能夠將滲透進混凝土的硫酸根離子吸附至改性碳納米管內，同時硫酸鹽吸附層脫落后將氧化金屬層暴露出來，然后吸附至改性碳納米管內的硫酸根離子和氧化金屬層反應，從而產生硫酸鹽結晶，并附著于改性碳納米管內壁上，從而實現對硫酸根離子的固定，避免硫酸根離子向混凝土內部遷移擴散；當形成硫酸鹽結晶后，隨之時間的推移，改性碳納米管內的硫酸鹽結晶自由生長，從而使改性碳納米管內壁形成凹凸不平的壁面，凹凸不平的壁面對后形成的硫酸鹽結晶具有加固作用，一方面是提高后形成的硫酸鹽結晶與壁面的結合力，另一方面凹凸不平的壁面能夠阻礙從碳納米管上脫離的硫酸鹽結晶向改性碳納米管外遷移，從而避免硫酸根離子向混凝土內部遷移擴散。

通過加入堵管纖維，堵管纖維能夠減小混凝土內的拉應力，從而達到組織混凝土裂縫的產生和發展的效果；加入的堵管纖維亂向分布于改性碳納米管的端口處，位于改性碳納米管端口處的堵管纖維不會影響硫酸根離子向改性碳納米管內部游離，但是當硫酸根離子與氧化金屬層形成硫酸鹽結晶后，位于改性碳納米管的端口處的堵管纖維能夠避免硫酸鹽結晶從改性碳納米管內脫落并遷移至改性碳納米管外，能夠實現對改性碳納米管端口的封堵，從而進一步加強對硫酸根離子的固定效果。