[发明专利]一种免蒸养耐腐蚀混凝土柱及其制备方法

权利要求书

1.一种免蒸养耐腐蚀混凝土柱，其特征在于，该混凝土柱包括柱钢筋骨架、填充并包裹钢筋骨架的混凝土和涂覆与柱表面的防水涂层，其中钢筋骨架表面覆有均匀分布的防腐层，所述的混凝土包括：早强胶凝材料、细骨料、粗骨料、减水剂、非氯盐早强剂、防腐蚀剂和水，水胶比为0.2～0.35，砂率为34～42％；其中早强胶凝材料含量为450～550kg/m³，减水剂掺量为早强胶凝材料质量的0.4～2.0％，早强剂为早强胶凝材料掺量的0.8～2.0％，防腐蚀剂为早强胶凝材料质量的0.8-2.5％；所述早强胶凝材料为硅酸盐水泥-硅灰-矿渣三元体系，其中硅灰为总早强胶凝材料质量的5-10％；矿渣为总早强胶凝材料质量的10-20％，其余为硅酸盐水泥，所述细骨料为细度模数为2.3～3.0的天然砂或人工砂，粗骨料为粒径为5～25mm的天然碎石或人工碎石，所述减水剂为脂肪族、萘系减水剂或聚羧酸盐减水剂中的一种或其组合，非氯盐早强剂为三乙醇胺、硝酸钙、硝酸钠、硫酸钠、硫代硫酸钠中的一种或其组合，防腐剂为亚硝酸钠、亚硝酸钙、苯甲酸钠、氟硅酸钠、碳酸钡、硝酸钡、碳酸锂中的一种或其组合。

2.根据权利要求1所述的免蒸养耐腐蚀混凝土柱，其特征在于，所述的防腐层为硅烷防锈剂在钢筋骨架表面偶联交叉形成网状保护膜层。

3.根据权利要求2所述的免蒸养耐腐蚀混凝土柱，其特征在于，所述的网状保护膜层的制备方法为，首先将钢筋表面用NaOH溶液进行表面处理，然后于表面喷涂硅烷防锈剂。

4.根据权利要求1所述的免蒸养耐腐蚀混凝土柱，其特征在于，所述硅酸盐水泥强度等级为42.5或者52.5。

5.根据权利要求1所述的免蒸养耐腐蚀混凝土柱，其特征在于，所述硅灰被纳米硅部分替代，纳米硅的添加量为总早强胶凝材料质量的0.5～3％。

6.根据权利要求1所述的免蒸养耐腐蚀混凝土柱，其特征在于，所述的防腐剂，在硫酸盐环境和冻融环境下，还需要添加引气剂部分替代防腐剂，其中引气剂含量为总凝胶质量的0.1～0.5‰。

7.一种权利要求1所述的免蒸养耐腐蚀混凝土柱的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)钢筋骨架的制备

首先将钢筋表面用NaOH溶液进行表面处理，然后于表面喷涂硅烷防锈剂，最后将经过防锈处理后进行钢筋骨架的制作，并将其放入已经清理干净的模具内；

(2)混凝土的制备

按混凝土配比将细骨料和早强胶凝材料投入到混凝土搅拌机，搅拌直至均匀，然后将所需水重量的70～90％投入到混凝土搅拌机，再进行搅拌直至均匀，最后依次投入所需的粗骨料、减水剂、早强剂、防腐剂和剩余的水再进行搅拌直至均匀得到所需工作性的混凝土；

(3)混凝土柱的制备

将步骤(2)得到的混凝土均匀装入已安装有钢筋骨架的模具中，待布料结束后，进行合模及预应力张拉，张拉力为预应力钢筋总抗拉强度的70～75％，然后将装有混凝土的模具在预应力张拉后进行离心成型作业，直至混凝土柱成型，最后对装有混凝土和钢筋骨架的模具进行常温养护，其中养护温度>20℃，养护时间为24小时；

(4)混凝土柱表面防腐处理

将步骤(3)得到的养护后的柱脱模，然后表面涂覆混凝土养护剂，并在柱表面喷涂硅基反应型防水涂层。

8.根据权利要求7所述的免蒸养耐腐蚀混凝土柱的制备方法，其特征在于，所述的防腐剂，在氯盐环境下，选择亚硝酸钠、亚硝酸钙、苯甲酸钠、氟硅酸钠中的一种或其组合。

9.根据权利要求7所述的免蒸养耐腐蚀混凝土柱的制备方法，其特征在于，所述的防腐剂，在硫酸盐环境下，选择亚硝酸钠、亚硝酸钙、苯甲酸钠、氟硅酸钠、碳酸钡、硝酸钡、碳酸锂中的一种或其组合，同时添加引气剂，为木质素磺酸盐、松香热取物、三贴皂苷中一种。

10.根据权利要求7所述的免蒸养耐腐蚀混凝土柱的制备方法，其特征在于，所述的防腐剂，在冻融环境下，选择亚硝酸钠、亚硝酸钙、三乙醇胺中的一种或其组合，同时添加引气剂，为木质素磺酸盐、松香热取物、三贴皂苷中一种。