[发明专利]一种矿物基海工混凝土用防腐剂及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种矿物基海工混凝土用防腐剂，由以下重量份的矿物粉体材料制成：5～10份蒙脱石、40～60份硅藻土、10～20份海泡石和5～15份硅灰石。本发明还包括制备方法和应用。本发明可以实现快硬、早强性能，同时能够改善Cl^‑和SO₄^2‑及碳化并存的复杂海水环境侵蚀，不开裂，制备工艺简单，操作方便，且成本低廉，适合大规模推广应用。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种矿物基海工混凝土用防腐剂及其制备与应用。

背景技术

我国海工混凝土结构腐蚀破坏情况相当严重，耐久性及服役寿命不足的问题十分突出，随着全球对海洋资源的大规模开发利用，关注不同海况条件下海工混凝土耐久性十分必要。综观国内外研究发展趋势，海水环境下传统混凝土的阴离子腐蚀现象较为明显，针对混凝土常见的侵蚀介质，海水中导致混凝土氯离子侵蚀的Cl^-含量最高，引起硫酸盐侵蚀的SO₄^2-含量也较高，此外还存在使混凝土中性化的CO₃^2-。因此迫切需要发展海水严苛环境阴离子侵蚀提升新技术，寻求和探索能够有效抑制混凝土材料氯离子侵蚀、硫酸盐侵蚀及碳化的新材料是解决上述问题的有效途径。

通常用于海工混凝土防腐的主要是涂料，包括有机涂层材料外防护；以有机物质为主的抗腐蚀剂；以及常见混凝土掺和料与有机外加剂复合类型防腐剂；少数还涉及纳米组分。

以上用于海工混凝土防腐材料存在以下问题：大掺量掺和料的使用会降低水泥浆体中碱性物质的数量和C-S-H凝胶的Ca/Si比，削弱其抗碳化能力。再如纳米材料，成本高，自身需水量较大，影响工作性能，导致在实际工程中的应用受限。有机涂层易老化，耐酸碱腐蚀能力低，且涂料与混凝土基体之间附着力的问题导致其使用周期短。而且很多方法是针对单一耐久性因素提出，同时能够改善Cl^-和SO₄^2-及碳化并存的复杂海水环境侵蚀性能的反腐材料尚未见详细报道。

基于目前海工混凝土防腐材料发展现状及需求，目前市场上急需一种低成本、高抗蚀的海工专用防腐剂。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种可以实现快硬、早强性能，同时能够改善Cl^-和SO₄^2-及碳化并存的复杂海水环境侵蚀，不开裂，制备工艺简单，操作方便，且成本低廉，适合大规模推广应用的矿物基海工混凝土用防腐剂及其制备与应用。

本发明的实施例提供一种矿物基海工混凝土用防腐剂，由以下重量份的矿物粉体材料制成：5～10份蒙脱石、40～60份硅藻土、10～20份海泡石和5～15份硅灰石。

一种矿物基海工混凝土用防腐剂的制备方法，包括以下步骤：

S101.分别取蒙脱石、硅藻土、海泡石、硅灰石各5～10份，40～60份，10～20份和5～15份；

S102.启动水泥净浆搅拌机慢速混合上述粉体材料3min至均匀混合，备用。

一种矿物基海工混凝土用防腐剂的应用，应用于制备矿物基海工混凝土，包括以下步骤：

S101.按海工混凝土中胶凝材料的质量百分数5～20％称取防腐剂，备用；

S102.按照常规海工混凝土配合比，将砂、石料在混凝土搅拌机中搅拌2min，得到骨料；

S103.在混凝土搅拌机中加入胶凝材料和防腐剂混合搅拌3min，得到海工混凝土干混料；

S104.搅拌海工混凝土干混料，同时将拌合水的四分之三在30s内加入海工混凝土干混料中，继续搅拌2min；