[发明专利]一种海洋环境耐腐高韧性混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种海洋环境耐腐高韧性混凝土及其制备方法。

背景技术

随着我国大规模的经济社会建设， 尤其是海岛生态工程设施建设日趋增多 ， 现阶 段， 普通防水混凝土材料加工的设施无法抵御海水的长时间浸泡、侵蚀，降低了设施的使用 寿命和使用效果。具体到海洋生态工程来说， 现有的海洋生态工程混凝土设施由于受海水 侵蚀，极易破坏， 影响海洋生态工程生态建设的效果。为了提高海洋生态工程混凝土设施的使用寿命， 能有效抗海水侵蚀， 需要一种原料采集加工方便、附着力强，防海水的高强高韧性混凝土。

本发明的混凝土增韧用改性埃洛石，采用增韧效能优异的改性埃洛石和羟乙基纤维素，通过多步骤表面改性反应，将两种增韧材料有效结合，从而形成一种独特的复合增韧体系。制备出的改性埃洛石能在混凝土中充分分散，有效发挥材料协同增韧的效果，赋予混凝土良好的韧性、各向同性、抗疲劳性，是一种高性能混凝土增韧材料。本发明的混凝土增韧用改性埃洛石可以很方便地与其它混凝土组分混合均匀，再经标养后即可得到增韧混凝土制品，制备的海洋环境耐腐高韧性混凝土具有很好的强度与韧性，具有很好的耐久性，满足海洋工程使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海洋环境耐腐高韧性混凝土其制备方法，本发明采用一种可用于混凝土增韧的改性埃洛石，它是采用经活化处理的埃洛石首先与氯化亚砜反应，然后与双官能团有机化合物反应，使埃洛石表面负载活泼官能团，再与三聚氯氰反应，得到表面存在活泼含氯三嗪环的埃洛石，最后与羟乙基纤维素通过亲核取代反应制备得到。该改性埃洛石中，羟乙基纤维素和埃洛石的质量含量比约为0.1-0.3:1。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种海洋环境耐腐高韧性混凝土其所用原料按重量份计包括：

水泥200-300份、减水剂4-6份、水100-120份，增韧材料20-30份、分散剂10-15份，填料100-200份， 细骨料400-500，粗骨料200-300份，海砂300-500份，聚丙烯酸酯10-20份。

所述减水剂为市售的萘系高效减水剂，其减水率为18-24%。

所述分散剂为甲基纤维素。

A所述增韧材料为改性埃洛石，其制备方法，包括以下步骤：

（1）将经活化处理的埃洛石和氯化亚砜在有机溶剂J中，在30-50 ℃下搅拌5-12 h后，在20 kHz、100 KW的超声波清洗机中于60-80 ℃下超声8-12 h，然后以3500-5000 rpm的转速离心20-30 min，分离固体并经有机溶剂K洗净后，再在30-40℃下真空干燥24-48 h；

（2）将上述步骤（1）处理的埃洛石、双官能团有机化合物和3-甲基吡啶在有机溶剂J中混合，在40-50 ℃下搅拌3-12 h后，在氮气保护下、在20 kHz、100 KW的超声波清洗机中于80-90 ℃下超声反应5-8 h后，蒸除3-甲基吡啶和有机溶剂J，再经混合溶剂L洗净后，在10-20℃下真空干燥24-36 h；

（3）将上述步骤（2）处理的埃洛石和三聚氯氰在四氢呋喃中混合，在0-10℃下搅拌12-24 h，在20 kHz、100 KW的超声波清洗机中于0-10 ℃下超声2-6 h后，再在0-10 ℃下反应30-72 h后，经四氢呋喃洗净，在10-15℃下真空干燥24-48 h；

（4）将上述步骤（3）处理的埃洛石在N-甲基吡咯烷酮中溶解后，加入到溶解有羟乙基纤维素的吡啶溶液中，在10-20℃下搅拌3-10 h，在40 kHz、200 KW的超声波清洗机中于10-20℃下超声1-3 h，在氮气保护下升温至40-60℃恒温反应24-48 h后，再升温至83-95℃恒温反应24-48 h，蒸除溶剂，用水洗净后，在50℃下真空干燥24-48 h后得到改性埃洛石产品。

上述步骤（1）中经活化处理的埃洛石为1-20 kg，氯化亚砜为5-50 kg；有机溶剂J为30-200 L。

上述步骤（1）中的有机溶剂J为二甲苯、N-甲基吡咯烷酮或N,N’-二甲基甲酰胺中的一种。

上述步骤（1）中的有机溶剂K为四氢呋喃或丙酮中的一种。

上述步骤（2）中的埃洛石为3-20 kg；双官能团有机化合物为1-5 kg；3-甲基吡啶为1-5 L；有机溶剂J为50-200 L。

上述步骤（2）中的双官能团有机化合物为乙二醇和1,3-丙二醇中的一种。