[发明专利]一种混凝土用高效抗冲耐磨剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种混凝土用高效抗冲耐磨剂及其制备方法。本发明所述抗冲耐磨剂包含以下组分，各组分质量百分比为：改性氧化钙：14.5~29.0wt%，改性氧化镁：10.5~21.0wt%，刚玉：30.0‑69.0wt%，莫来石：1.0~5.0wt%，超细二氧化硅：5.0‑15.0wt%；所述混凝土用高效抗冲耐磨剂的制备方法为：白云石、矾土低温煅烧所得的钙质、镁质复合膨胀材料和刚玉、莫来石，加入硬脂酸钙后再与超细二氧化硅复合制备而成。本发明所述的混凝土用高效抗冲耐磨剂，达到了分阶段、全过程的抗裂，显著提升混凝土强度和抗冲磨性能的效果，延长了使用寿命。

技术领域

本发明属于建筑材料混凝土外加剂技术领域，具体涉及一种水泥混凝土工程使用的抗冲耐磨剂及其制备方法。

背景技术

含沙高速水流对水工建筑物过流面混凝土的冲刷磨损和空蚀破坏，是水工泄流建筑物如溢流坝、泄洪洞(槽)、泄水闸等常见的病害。尤其是当前流速较高且水流中又夹带着悬移质或推移质时，建筑物遭受的冲磨、空蚀就更为严重。据调查，大型混凝土坝在运行过程中有近70％的工程存在此类病害，尤其是黄河干流上的几个大型水电站和西南地区的水利水电工程，由于泥沙和推移质含量大，水流速度高，因此泄水建筑物的冲磨和空蚀问题已经成为一些水电站运行中的主要病害之一，有的甚至危及工程安全，急需修复。

目前，提高混凝土抗冲耐磨的解决方案有硅粉系列抗冲耐磨混凝土、改性环氧类抗冲磨砂浆、防护涂料等。以上解决的方案主要采用增加混凝土抗压强度，达到提高混凝土抗冲耐磨性。但是带来了种种难以克服的缺点，如混凝土抗裂性能差、干缩变形大、有机类易挥发、柔韧性不足、施工困难等缺点，一直是困扰工程界的难题。迄今为止，有关混凝土抗冲磨剂及其制备方法的专利文献很多，如：

中国专利CN101077830A公开了一种混凝土抗冲磨剂组合物及其制备方法。基于100重量份的混凝土抗冲磨剂组合物，其中包含35-80重量份的塑化剂、2.0-6.0重量份的三乙醇胺和1.0-6.0重量份的氯化物。此抗冲耐磨剂具有致密、增强，提高混凝土抗冲耐磨能力，但存在大量的氯盐化物易引起抗冲磨混凝土内部钢筋锈蚀，产生钢筋锈蚀膨胀，导致表层混凝土脱落剥离。

中国专利CN102659341A公开了一种主要用于水电建设工程，也可用于道路、机场跑道等工程的水工混凝土用抗冲耐磨剂。此种混凝土抗冲耐磨剂主要由纳米材料、纤维、减水剂和矿渣组成。所述纤维为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、矿物纤维中的一种或两种以上的混凝土。一旦硬化混凝土开裂，此种纤维难以满足对混凝土横跨裂缝的约束限制。

中国专利CN104446082A公开了一种混凝土用抗冲磨剂。以重量份计，包括：6-12份的煤矸石、8-14份地开石粉、6-13粉的石膏粉。此抗冲磨剂利用煤矸石、地开石和石膏粉内部反应产生钙矾石相，从而固相体积增加，产生微膨胀，使混凝土更密实，提高混凝土的耐冲磨性能。但地开石、石膏生成钙矾石主要集中的混凝土浇筑成型后3-5d内，不能补偿抗冲磨、大体积混凝土的温降收缩变形，一旦开裂将严重影响混凝土抗冲耐磨性能；煤矸石是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，易吸附混凝土减水剂，影响混凝土工作性能。

中国专利CN103896532A公开了一种高强、高韧、高抗冲击、高耐磨水泥基复合材料及其浇筑方法。按质量百分比计，包括如下物质：水泥22.1-26.5％，多元复合矿物掺合料15.2-23.1％，刚玉44.5-55.1％，减水剂0.72-0.78％，钢纤维1.1-2.5％，水7.5-10.2％。此种水泥基复合材料浇筑成型的建筑构件，具有高强度、高抗冲击和耐磨特点。但其自身的收缩变形仅靠钢纤维的约束，无法抑制其早期的自收缩和塑性收缩开裂。