[发明专利]一种硅铝质废弃物氯离子固化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种硅铝质废弃物氯离子固化剂及其制备方法和应用，按重量份计，该硅铝质废弃物氯离子固化剂由以下组分经湿磨工艺制得：硅铝质玻璃球固体废弃物：30‑40份，电石渣：5‑10份，促进剂：1‑3份，表面改性剂：1‑3份，余量为水；所述硅铝质玻璃球固体废弃物、所述电石渣、所述促进剂、所述表面改性剂和所述水的总份数为100份。本发明的硅铝质废弃物氯离子固化剂以硅铝质玻璃球固体废弃物为主要原料，复配电石渣，并在湿磨过程中，加入促进剂和表面改性剂，使得本发明的硅铝质废弃物氯离子固化剂具有较高的氯离子固化率，其氯离子固化率达到60％以上，为海砂、珊瑚骨料在混凝土中的应用提供关键材料。

技术领域

本发明涉及氯离子固化剂技术领域，特别涉及一种硅铝质废弃物氯离子固化剂及其制备方法和应用。

背景技术

中国由于腐蚀每年造成的经济损失约占国民经济总产值(GNP)的4％左右。60年代，对华南华东地区27座海港混凝土结构进行了调查，发现其中因钢筋锈蚀导致的结构破坏占74％。1980年对华南座码头调查结果表明，80％以上都发生了严重或较严重的钢筋锈蚀破坏，出现锈蚀破坏的时间有的仅为5～10年，2002年工程院在《中国工业与自然环境腐蚀问题的调查与对策》咨询报告中预计，我国每年因钢筋混凝土腐蚀造成的经济损失高达1000亿元。

氯离子侵蚀是造成钢筋锈蚀的最主要原因之一。在普通钢筋混凝土中，由于混凝土毛细管溶液PH值通常在12.5以上，氧化反应生成的铁化合物均匀覆盖在钢筋表面，使电极反应难以持续进行，钢筋锈蚀很快就停止。但是在海洋及其他腐蚀环境下当钢筋周围氯离子达到一定浓度时，氯离子将渗入钢筋表面的钝化膜，激活钢筋表面的铁原子使钢筋表面形成电位差，在阳极铁离子化，Fe²⁺进入溶液中并放出e^－；在阴极溶解氧吸收从阳极流来的电子生成OH^－；OH^－在阳极与Fe²⁺相结合生成Fe(OH)₂，又与水和氧反应生成Fe(OH)₃，脱水后生成通常所说的铁锈主要成分即Fe₂O₃。由于Fe₂O₃的产生，使钢筋体积增大从而使混凝土内部产生很大的膨胀应力，造成混凝土保护层剥落或顺筋开裂，从而造成恶性循环加速钢筋的锈蚀破坏。

对于混凝土内部氯离子浓度和迁移的措施主要有以下两种方法：其一，是通过提高混凝土的密实性或减少混凝土内部连通孔的数量，以此来降低氯离子在混凝土内部的渗透和迁移；其二，是通过物理和化学的方法对混凝土内部的氯离子进行固化，其中化学固化最为稳定，作用效果最好，化学固化主要是与氯离子通过化学反应生成Friedel’s盐(3CaO·A1₂O₃·CaCl₂·10H₂O)。

目前，对于氯离子固化产品虽有研究，但产品性能不稳定，大多产品存在对氯离子固化能力不佳、适应性和稳定性差、成本高等问题，难以满足海洋工程建设的需求。因此，开发一种具有较强氯离子固化能力、适应性和稳定性好、成本低的氯离子固化剂具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种硅铝质废弃物氯离子固化剂，以解决现有氯离子固化剂的氯离子固化能力低、适应性和稳定性差、成本高的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种硅铝质废弃物氯离子固化剂，按重量份计，所述硅铝质废弃物氯离子固化剂由以下组分经湿磨工艺制得：硅铝质玻璃球固体废弃物：30-40份，电石渣：5-10份，促进剂：1-3份，表面改性剂：1-3份，余量为水；所述硅铝质玻璃球固体废弃物、所述电石渣、所述促进剂、所述表面改性剂和所述水的总份数为100份。

可选地，所述硅铝质玻璃球固体废弃物中氧化铝含量≥30％，游离氧化钙含量≤2％，三氧化硫含量≤3％。