一种混凝土抗侵蚀剂及其制备方法
阅读说明：本技术 一种混凝土抗侵蚀剂及其制备方法 (Concrete erosion-resistant agent and preparation method thereof ) 是由 郑宝霞 岑儒湛 于 2020-06-05 设计创作，主要内容包括：一种混凝土抗侵蚀剂及其制备方法,利用了硅铝质材、塑化剂、膨胀剂、引气剂、硅灰石、阻锈剂、轻烧氧化镁,在特定的比例配合下加入到混凝土中可极大的增加混凝土性能,提高抗硫酸盐和抗氯离子侵蚀侵蚀,减少干缩,降低混凝土的透水性和各种离子的渗透性,对钢筋具有极好的钝化阻锈和保护作用,改善和提高混凝土的施工性能和服役性能,可使建筑物使用寿命延长40-50年,生产工艺简单,使用方便,适用性强,应用效果非常突出,采用本发明产品配制的混凝土,其抗硫酸盐侵蚀能力可提高6-8倍,抗氯离子渗透能力可提高4倍以上,在混凝土结构使用环境不变情况下,可提高混凝土结构使用寿命。(A concrete corrosion-resistant agent and its preparation method, utilize silica-alumina material, plasticizer, swelling agent, air entraining agent, wollastonite, rust inhibitor, light burnt magnesia, add into concrete under specific proportion and cooperating, can greatly increase the concrete performance, improve sulfate and resisting the erosion of chloride ion, reduce the drying shrinkage, reduce the water permeability of the concrete and permeability of various ions, have very good passivation, rust inhibition and protective action to the steel reinforcement, improve and improve the workability and service property of the concrete, can make the building service life lengthen 40-50 years, the production technology is simple, easy to use, the serviceability is strong, the application effect is very prominent, the concrete prepared by adopting the product of the invention, its sulfate erosion-resistant ability can be improved by 6-8 times, the chloride ion permeability can be improved by more than 4 times, under the situation that the concrete structure uses the environment and does not change, the service life of the concrete structure can be prolonged.)
技术领域
本发明涉及建筑材料,具体的涉及一种混凝土抗侵蚀剂及其制备方法。
背景技术
混凝土作为应用最为广泛的建筑材料，其耐久性优良。但在实际工程应用的环境中常常受到酸、碱、盐影响，使其碳化加深、出现碱集料反应、硫酸盐腐蚀、氯离子渗透等，在这些侵蚀下很容易发生膨胀开裂、结构疏松、钢筋锈蚀等现象，使混凝土结构遭到破坏，不仅影响了建筑物的安全性，而且造成极大的经济损失和资源的浪费。人们为解决混凝土的侵蚀性问题作了大量工作，如增加水泥用量、掺减水剂、改善集料配比等方法提高混凝土的密实性，防止侵蚀性离子的危害，但该方法收效低、成本高；使用抗硫酸盐水泥替代普通水泥，提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀，但在氯离子和硫酸根离子并存的条件下防腐效果差，且成本高；增加混凝土保护层厚度，但造价极高；混凝土表面涂漆，但涂漆易脱落。
混凝土膨胀剂研制成功后，人们开始普遍采用单掺膨胀剂或膨胀剂与减水剂复合掺加的措施来改善混凝土的抗渗性和密实度，但由于过分依赖于膨胀剂的膨胀性和填充性，此类措施实用性并不强。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种集减水、保持流动性损失、增密、抗侵蚀等反应于一体的混凝土抗侵蚀剂及其制备方法和应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种混凝土抗侵蚀剂，其特征在于，该抗侵蚀剂包括以下组分及含量( 重量份)为：
硅铝质材100；
塑化剂 2-4；
膨胀剂 40-70；
引气剂 0.1-0.2；
硅灰石 45-65；
阻锈剂 0.1-0.3；
轻烧氧化镁 8-10。
所述硅铝质材料是选自煤矸石、粉煤灰中的一种或两种。
所述塑化剂为选自聚羧酸类、氨基磺酸类、三聚氰胺类减水剂中的一种或两种以上的混合物；所述的膨胀剂选自硫铝酸盐膨胀剂。
所述塑化剂的含量，优选2-4；所述的膨胀剂，优选40-70 ；所述硅灰石，优选25-50，所述阻锈剂优选 0.1-0.3。
所述的引气剂包括十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠，二者的含量( 重量份)分别为0.025-0.2 和0.05-0.1。
所述的十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠的含量( 重量份) 分别优选
0.03-0.10 和0.07-0.09。
所述的阻锈剂是氨基羧酸、二甲基乙醇胺和钼酸钙按1:3:1 的质量比混合均匀后制得。
所述轻烧氧化镁的烧成温度在800-900℃，MgO 含量在90 质量％以上。
一种混凝土抗侵蚀剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1) 按照以下组分及含量(Kg) 备料：
硅铝质材100；
塑化剂 2-4；
膨胀剂 30-80；
引气剂 0.075-0.3；
硅灰石 45-65；
阻锈剂 0.1-0.3；
轻烧氧化镁 8-10；
(2) 将硅铝质材、阻锈剂、和塑化剂投入干粉混合器进行机械混合5-8min；
(3) 依次投入膨胀剂、引气剂、硅灰石，机械混合10-15混合均匀，得到混凝土抗侵蚀剂。
一种混凝土抗侵蚀剂的应用，包括将所述的混凝土抗侵蚀剂掺入水泥或胶凝材料中用作抗侵蚀剂，其掺入量为水泥或胶凝材料总量的4％-8％，再经过10-15min 的搅拌。
本发明中，硅铝质材具有一定的减水作用，它与塑化剂一起，可以大幅度改善混凝土的工作性，活性比普通的粉煤灰高，具有很强的二次火山灰效应，对混凝土的早期和后期强度都有很大贡献，硅铝质材掺入为混凝土补充了一定量的活性Al2O3，这对于混凝土的抗硫酸盐侵蚀、抗氯离子侵蚀和抗碳化均十分有利。
塑化剂为选自聚羧酸类、萘系磺酸类、三聚氰胺类减水剂中的一种或两种以上的混合物，可以使混凝土保持相同坍落度情况下，用水量减少20％左右，塑化剂与硅铝质材共同存在的情况下，可起到叠加的减水作用，使用水量减少25％以上，达到高效减水剂的减水效率。
硫铝酸盐膨胀剂的作用是参与水泥的水化过程，提高混凝土的抗裂防水性。
十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠都为引气剂组分，它们的作用是使混凝土拌合过程中引入大量均匀稳定、封闭细小的微气泡，提高了混凝土的韧性和抗裂性。
氨基羧酸、二甲基乙醇胺和钼酸钙按1:3:1 的质量比混合均匀后制得阻锈剂对钢筋具有极好的钝化阻锈和保护作用，在本抗侵蚀剂中添加0.1-0.3的份量,可使建筑物使用寿命延长40-50年。
所述轻烧氧化镁的作用在于烧氧化镁具有膨胀性能，可以进一步使混凝土密实增强，减少干缩，显著降低混凝土的透水性和各种离子的渗透性。
本发明抗侵蚀剂是在掺量为4％-8％ (占水泥或胶凝材料质量百分比) 情况下，能集减水、保持流动性损失、增密、防水、抗侵蚀反应于一体，可极大的增加混凝土强度，改善和提高混凝土的施工性能和服役性能。
与现有技术相比，本发明产品利用了硅铝质材、塑化剂、膨胀剂、引气剂、
硅灰石、阻锈剂、轻烧氧化镁，在特定的比例配合下加入到混凝土中可极大的增加混凝土性能，提高抗硫酸盐和抗氯离子侵蚀侵蚀，减少干缩，降低混凝土的透水性和各种离子的渗透性，对钢筋具有极好的钝化阻锈和保护作用，改善和提高混凝土的施工性能和服役性能，可使建筑物使用寿命延长40-50年，生产工艺简单，使用方便，适用性强，应用效果非常突出，采用本发明产品配制的混凝土，其抗硫酸盐侵蚀能力可提高6-8倍，抗氯离子渗透能力可提高4 倍以上，在混凝土结构使用环境不变情况下，可提高混凝土结构使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种混凝土抗侵蚀剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1) 按照以下组分及含量(Kg) 备料：
硅铝质材100
塑化剂 4
硫铝酸盐膨胀剂 45
十二烷基硫酸钠 0.03
十二烷基苯磺酸钠 0.08
硅灰石 50
阻锈剂 0.1
轻烧氧化镁 8
(2) 将硅铝质材、阻锈剂、塑化剂投入干粉混合器进行机械混合5-8min；
(3) 依次投入膨胀剂、引气剂、硅灰石、轻烧氧化镁，机械混合10-15min混合均匀，得到混凝土抗侵蚀剂。
将本发明产品掺加占水泥重量8％的混凝土中，再经过10-15min 的搅拌，可以使混凝土减水率达23％，泌水率比为0，吸水率比为32％，混凝土3 天、7 天和28 天抗压强度比分别为165％、153％和145％，混凝土渗透高度比为31％，吸水率比为38％，5hCl- 电通量由1700C降为550C，混凝土经饱和硫酸钠溶液浸- 烘50次后，强度损失率仅为2％，重量损失率为0。
实施例2
一种混凝土抗侵蚀剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1) 按照以下组分及含量(Kg) 备料：
硅铝质材100；
塑化剂 3.5；
硫铝酸盐膨胀剂 55；
十二烷基硫酸钠 0.04；
十二烷基苯磺酸钠 0.08；
硅灰石 55；
阻锈剂 0.15；
轻烧氧化镁 8；
(2)将硅铝质材、阻锈剂、塑化剂投入干粉混合器进行机械混合5-8min；
(3) 依次投入膨胀剂、引气剂、硅灰石、轻烧氧化镁，机械混合10-15min混合均匀，得到混凝土抗侵蚀剂。
将本发明产品掺加占水泥重量7％的混凝土中，再经过10-15min 的搅拌，可以使混凝土减水率达25％，泌水率比为0，吸水率比为23％。混凝土3 天、7 天和28 天抗压强度比分别为173％、160％和153％，混凝土渗透高度比为28％，吸水率比为35％，5hCl- 电通量由1700C降为510C，混凝土经饱和硫酸钠溶液浸- 烘50次后，强度损失率仅为2.3％，重量损失率为0。。
实施例3
一种混凝土抗侵蚀剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1) 按照以下组分及含量(Kg) 备料：
硅铝质材100；
塑化剂 3；
硫铝酸盐膨胀剂 65；
十二烷基硫酸钠 0.04；
十二烷基苯磺酸钠 0.09；
硅灰石 60；
阻锈剂 0.2；
轻烧氧化镁 9；
(2) 将硅铝质材、阻锈剂、塑化剂投入干粉混合器进行机械混合5-8min；
(3) 依次投入膨胀剂、引气剂、硅灰石、阻锈剂、轻烧氧化镁，机械混合10-15min混合均匀，得到混凝土抗侵蚀剂。
将本发明产品掺加占水泥重量6％的混凝土中，再经过10-15min 的搅拌，可以使混凝土减水率达18％，泌水率比为0，吸水率比为28％，混凝土3 天、7 天和28 天抗压强度比分别为158％、140％和135％，混凝土渗透高度比为33％，吸水率比为39％，5hCl- 电通量由1700C降为670C，混凝土经饱和硫酸钠溶液浸- 烘50次后，强度损失率仅为2.5％，重量损失率为0。
实施例4
一种混凝土抗侵蚀剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1) 按照以下组分及含量(Kg) 备料：
硅铝质材100；
塑化剂 2.5；
硫铝酸盐膨胀剂 75；
十二烷基硫酸钠 0.1；
十二烷基苯磺酸钠 0.05；
硅灰石 60；
阻锈剂 0.25；
轻烧氧化镁 9；
(2) 将硅铝质材、阻锈剂、塑化剂投入干粉混合器进行机械混合5-8min；
(3) 依次投入膨胀剂、引气剂、硅灰石、阻锈剂、轻烧氧化镁，机械混合10-15min混合均匀，得到混凝土抗侵蚀剂。
将本发明产品掺加占水泥重量5％的混凝土中，再经过10-15min 的搅拌，可以使混凝土减水率达12％，泌水率比为0，吸水率比为32％，混凝土3 天、7 天和28 天抗压强度比分别为135％、128％和113％，混凝土渗透高度比为34％，吸水率比为40％，5hCl- 电通量由1700C降为770C，混凝土经饱和硫酸钠溶液浸- 烘50次后，强度损失率仅为3％，重量损失率为0。
实施例5
一种混凝土抗侵蚀剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1) 按照以下组分及含量(Kg) 备料：
硅铝质材100；
塑化剂 2；
硫铝酸盐膨胀剂 75；
十二烷基硫酸钠 0.1；
十二烷基苯磺酸钠 0.05；
硅灰石 60；
阻锈剂 0.25；
轻烧氧化镁 9.5；
(2) 将硅铝质材、阻锈剂、塑化剂投入干粉混合器进行机械混合5-8min；
(3) 依次投入膨胀剂、引气剂、硅灰石、阻锈剂、轻烧氧化镁，机械混合10-15min混合均匀，得到混凝土抗侵蚀剂。
将本发明产品掺加占水泥重量5％的混凝土中，可有效提高混凝土工作性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，上述的实施例中只列举了其中的一个实施方法，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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