[发明专利]一种提高硬化水泥浆中氯离子固定能力的方法

说明书

一种提高硬化水泥浆中氯离子固定能力的方法，属于建筑材料技术领域。本发明所述的方法是在掺粉煤灰的水泥浆中同时掺入3‑5％质量百分比的玻璃粉和0.025‑0.1％质量百分比的三乙醇胺，可以显著提高硬化水泥浆氯离子的固定能力。按此方法配制的硬化水泥浆用于海砂及海工混凝土中，可有效抑制氯离子的危害，对混凝土钢筋的锈蚀能够起到缓解作用。

技术领域

本方法属于建筑材料技术领域，一种提高硬化水泥浆中氯离子固定能力的方法。

背景技术

氯离子侵蚀是混凝土结构耐久性遭到破坏的最重要的原因之一，因此，一直为钢筋混凝土行业所关注。在施工环境不可避免的存在氯离子，尤其在东部沿海城市或者海洋工程，海水的氯含量可达到1.8％(约为0.5mol/L)[孙秉一，王永辰，林光岩.黄河口及邻近海域水体中总碱度的研究[J].海洋学报(中文版).1988(03):294-301；刘伟，谢友均，董必钦，等.海砂特性及海砂混凝土力学性能的研究[J].硅酸盐通报.2014(01):15-22]；在硅酸盐水泥混凝土中，混凝土孔溶液一般是饱和的氢氧化钙溶液，如果氢氧化钙溶液发生溶出，沉积在孔壁上的羟钙石就会通过溶解来保持孔溶液的高碱性，混凝土孔溶液pH值一般维持在12.5-13.0。钢筋在这种高碱性的孔溶液中，只要含有少量的氧气便会发生电化学腐蚀现象，在钢筋表面生成一层致密的尖晶石固溶体保护膜，这层膜称为钝化膜，厚约2-10nm，它将牢牢吸附在钢筋表面阻止腐蚀反应的继续进行[Du R,Hu R,Huang R,et al.In SituMeasurement of Cl-Concentrations and pH at the Reinforcing Steel/ConcreteInterface by Combination Sensors[J].Analytical Chemistry.2006,78(9):3179-3185；胡融刚.钢筋/混凝土体系腐蚀过程的电化学研究[D].厦门大学,2004]。

目前，控制混凝土内部氯离子浓度的措施主要有两种：其一，是通过提高混凝土的密实性来达到降低混凝土的氯离子渗透性，使得外部环境中的氯离子渗入的速度大大降低；其二，是通过添加某些物质将进入到混凝土内部的游离氯离子以化合物的形式固定下来，使其不再自由移动，因而降低游离氯离子的浓度。

然而，玻璃粉和三乙醇胺同时掺入到水泥中可以促进水泥水化，可以提高混凝土的早期密实性，在混凝土中应用广泛。但是迄今为止未见有用玻璃粉和三乙醇胺来提高水泥净浆或砂浆的氯离子固定能力的报导。

发明内容

本发明的首要目的在于克服净浆、砂浆以及混凝土在固化时氯离子的溶出问题，提供了一种提高硬化水泥浆中氯离子固定能力的方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：在水泥净浆或者掺有粉煤灰的水泥净浆中，同时掺入质量百分含量3-5％的玻璃粉和0.025—0.1％的三乙醇胺。

本发明将玻璃粉和三乙醇胺应用在提高水泥混凝土的氯离子固定能力上，拓宽了三乙醇胺在水泥混凝土的应用，并且缓解了钢筋由于海水中氯离子作用的锈蚀问题。

本发明使硬化水泥浆中的氯离子固定量显著提高。对按照30％粉煤灰和70％水泥质量比配料，水灰比为0.4加入28.49g/L的CaCl₂溶液，养护时间为28天。试验结果：以以氯离子的总含量为9.76mg/g的水泥砂浆为例，掺入3％玻璃粉和0.025—0.1％三乙醇胺，氯离子固定量7.46-7.96mg/g，固化率为76.43-81.15％；而未掺加玻璃粉和三乙醇胺时，氯离子固定量仅为5.89mg/g，固化率为60.34％；仅掺入玻璃粉不掺入三乙醇胺时，氯离子的固定量6.49-6.62mg/g，固化率为66.49-67.83％；仅掺入三乙醇胺不掺入玻璃粉时，氯离子的固定量为7.05mg/g，固化率为72.23％。所以掺入玻璃粉和三乙醇胺使固化率提高了16.14-20.81％。

附图说明

图1为氯离子固定量与玻璃粉、三乙醇胺复掺的关系图。