[发明专利]海工抗侵蚀水泥基复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及海面人工岛建筑材料领域，特别涉及一种海工抗侵蚀水泥基复合材料。

背景技术

码头、海边及海上钢筋混凝土建筑物受到海水侵蚀一段时间后，往往出现开裂等现象，海水中含有大量的盐类，会渗透到钢筋混凝土内部腐蚀钢筋，严重影响了我国海岸线及海上的基础建设耐久性，是海工建筑领域的一大难题。海岸线及海上建筑耐久性的重要因素之一是钢筋腐蚀，而氯离子渗透是钢筋腐蚀的最主要原因。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于开发一种能够有效防止海水侵蚀钢筋、延长混凝土建筑使用寿命的海工抗侵蚀水泥基复合材料。

本发明的技术方案是这样实现的：海工抗侵蚀水泥基复合材料，由水泥、废弃物、砂、聚合物乳液、水、减水剂、消泡剂、固化剂和纤维组成；各物质配比如下：400～600kg水泥，200～400kg废弃物，300～500kg砂，240～400kg水，40～60kg聚合物乳液，2～6kg消泡剂，2～6kg固化剂，1～5kg减水剂，纤维为水泥、废弃物和砂三者总质量的0.5％～5％。

上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，所述废弃物为粉煤灰或铁矿渣。

上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，按照各物质配比称取原料，先将废弃物和水泥干拌1～3分钟，加入砂后再干拌1～3分钟，加入水总量的三分之一后搅拌1～3分钟，加入纤维总量的二分之一后搅拌1～3分钟，再加入水总量的三分之一后搅拌1～3分钟，加入剩余的纤维搅拌3～8分钟，将剩余的水加入搅拌1～2分钟，将聚合物乳液搅拌均匀后加入搅拌2～4分钟，将消泡剂搅拌均匀后加入搅拌1～3分钟，将减水剂加入搅拌2～4分钟，最后将固化剂加入搅拌1～3分钟，即得海工抗侵蚀水泥基复合材料。

上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，所述纤维为聚乙烯醇纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、改性聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维中的一种或多种。

上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，所述纤维长度为3mm～20mm，直径为10μm～40μm，弹性模量为2000MPa～40GPa。

上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，对所述聚乙烯醇纤维表面进行亲油处理得改性聚乙烯醇纤维：将所述聚乙烯醇纤维浸泡在质量分数为1％～5％硅烷偶联剂溶液，24～48小时后取出并室温晾干，在润滑油中浸泡12～24小时进行表面涂油处理后，取出晾干，放置备用。

上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，所述聚合物乳液为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、水性环氧乳液、丁苯乳液、丙烯酸乳液和苯丙乳液中的一种或多种。

上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，所述砂为中细砂，粒度为125～3000μm。

上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，所述水泥为普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或两种混合，水泥强度等级≥42.5。

上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，所述粉煤灰为改性粉煤灰，粉煤灰改性方法如下：分别制备质量分数为1％～5％十六烷基三甲基溴化铵溶液和质量分数为1％～5％硅烷偶联剂溶液，先按照固液质量比(1～5)∶10，将粉煤灰加入到十六烷基三甲基溴化铵溶液中，搅拌24小时以上，水冲洗过滤，烘箱内烘干24h以上，然后按照固液质量比为(1～5)∶10加入到硅烷偶联剂溶液中，搅拌1h以上，再放入70℃～100℃烘箱中24～48h，即得改性粉煤灰。

本发明的有益效果是：

1、本发明的产品抗渗性能强，长期使用后，产生裂缝数量极少且裂缝宽度小，裂缝的宽度在微米级范围内，提高了海工建筑的抗盐侵蚀性，是一种理想的海工建筑材料。

2、添加水性聚合物乳液提高了材料抗自收缩性能，减少裂缝的产生可能性，提高了材料的抗渗性能，从而减少氯离子的渗透量，对基体内部的钢筋起到了一定的保护作用。

3、本发明海工抗侵蚀水泥基复合材料该材料具有超高韧性，聚合物乳液的添加大大提高了材料与基体间的粘结性，抗收缩性能、抗渗透性和抗盐侵蚀性良好，而且材料遇水不分散，可以在水中修复与加固。材料具有抗侵蚀性和耐冲刷性，可降低建筑内部钢筋锈蚀几率。该材料配置简单、易得，可塑性较高，可作为海工建筑及修复材料。

具体实施方式