[发明专利]用于路桥混凝土路面抗盐冻剥蚀的复合外加剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土路面的外加剂。

背景技术

水泥混凝土路面是现代公路建设中一种重要的路面结构形式，和沥青路面相比水泥混凝土路面具有强度高、抗重载能力强、整体性好等特点，因此得到了广泛的应用。但在寒冷的北方地区，雪后为了交通安全使用除冰盐对路面进行除雪，导致路面严重剥蚀和开裂。目前，主要通过掺引气剂、矿物掺合料、纤维、控制最小水泥用量和最大水灰比改善混凝土的抗盐冻性能，但仍旧没有解决道路混凝土的盐冻剥蚀损伤问题，水泥混凝土路面仍达不到设计的使用年限。

发明内容

本发明为了解决因为除冰盐存在的条件下冻融循环对道路混凝土破坏，使水泥混凝土路面达不到设计服役寿命的问题，提供了一种用于路桥混凝土路面抗盐冻剥蚀的复合外加剂。

本发明的用于路桥混凝土路面抗盐冻剥蚀的复合外加剂按重量份数由50～70份的甲基硅醇、10～30份的正丁醇和20～30份的邻苯二甲酸二丁酯制成。

本发明中外加剂的主要成分为甲基硅醇，在混凝土中碱性物质的激发下，与混凝土中的水分反应形成硅醇基，然后与混凝土中的羟基反应形成硅醇键，再与邻近的硅烷脱水缩合。反应产物具有憎水集团R，涂刷本发明外加剂的混凝土表面与除冰盐溶液接触时，在界面处形成的润湿角大于90度，在除冰盐存在的冻融过程中降低了混凝土内部氯离子和水分的迁移。同时在混凝土表面涂刷本发明的外加剂后，外加剂中与Si相连的-OH等活性基团与混凝土中活性羟基(-OH)反应形成氢键或化学键，形成致密的网状交联结构，改变了Ca(OH)₂在混凝土内部的存在方式，使Ca(OH)₂由微溶变成不溶，这样即使在冻融循环作用下Ca(OH)₂也无法从混凝土内部溶出，混凝土孔溶液的PH值保持不变，进而保护了C-S-H凝胶。

经过56次盐冻试验后，掺入本发明外加剂的高性能混凝土剥蚀量降低了99％以上，相对动弹性模量损失率降低了32～42％，混凝土表面无明显剥蚀痕迹，显著地提高了高性能道路混凝土的抗盐冻性能，从根本上解决了以往道路混凝土盐冻剥蚀问题，从而解决了道路混凝土因盐冻剥蚀达不到设计使用年限的问题。

附图说明

图1是CDF法冻融循环制度图。图2是水灰比对未加本发明外加剂的混凝土剥落量的影响图。图3是水灰比对未加本发明外加剂的混凝土相对动弹性模量的损失率的影响图。其中在图2、图3中-◆-是水灰比为0.40的混凝土的曲线，-■-是水灰比为0.36的混凝土的曲线，-▲-是水灰比为0.32的混凝土的曲线。图4是水灰比对加本发明外加剂的混凝土剥落量的影响图。图5是水灰比对加本发明外加剂的混凝土相对动弹性模量的损失率的影响图。在图4、图5中-◆-是涂刷本发明外加剂的水灰比为0.40的混凝土的曲线，-■-是涂刷本发明外加剂的水灰比为0.36的混凝土的曲线，-▲-是涂刷本发明外加剂的水灰比为0.32的混凝土的曲线。图6是未加本发明外加剂的混凝土盐冻后的SEM照片。图7是加本发明外加剂的混凝土盐冻后的SEM照片。

具体实施方式

具体实施方式一：本发明用于路桥混凝土路面抗盐冻剥蚀的复合外加剂按重量份数由50～70份的甲基硅醇、10～30份的正丁醇和20～30份的邻苯二甲酸二丁酯制成。

经过56次盐冻试验后，掺入本发明外加剂的高性能混凝土剥蚀量降低了99％以上，相对动弹性模量损失率降低了32～42％，混凝土表面无明显剥蚀痕迹，显著地提高了高性能道路混凝土的抗盐冻性能，从根本上解决了以往道路混凝土盐冻剥蚀问题，从而解决了道路混凝土因盐冻剥蚀达不到设计使用年限的问题。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是用于路桥混凝土路面抗盐冻剥蚀的复合外加剂按重量份数由50.5份的甲基硅醇、20份的正丁醇和20.5份的邻苯二甲酸二丁酯制成，其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是用于路桥混凝土路面抗盐冻剥蚀的复合外加剂按重量份数由55.5份的甲基硅醇、24.5份的正丁醇和24.5份的邻苯二甲酸二丁酯制成，其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是用于路桥混凝土路面抗盐冻剥蚀的复合外加剂按重量份数由56份的甲基硅醇、15份的正丁醇和25份的邻苯二甲酸二丁酯制成，其它与具体实施方式一相同。