[发明专利]钙铝基层状双氢氧化物氯离子固化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种钙铝基层状双氢氧化物氯离子固化剂及其制备方法和应用，该钙铝基层状双氢氧化物氯离子固化剂包括CaAl‑NO₃·LDHs；所述CaAl‑NO₃·LDHs的表面包覆有硬脂酸。本发明的钙铝基层状双氢氧化物氯离子固化剂以硬脂酸为载体，包覆在CaAl‑NO₃·LDHs表面，当将其用于水泥基材料中时，随着水泥水化的进行，水泥浆体中的氢氧化钙将硬脂酸破坏，硬脂酸中的CaAl‑NO₃·LDHs缓慢释放到水泥基材料中，水泥基材料中尺度小、电荷密度大的阴离子Cl^‑将CaAl‑NO₃·LDHs中的NO₃^‑置换出来，实现对水泥基材料中Cl^‑的有效固化。

技术领域

本发明涉及氯离子固化剂技术领域，特别涉及一种钙铝基层状双氢氧化物氯离子固化剂及其制备方法和应用。

背景技术

钢筋混凝土在服役过程中，常常发生因氯离子侵蚀而导致钢筋锈蚀的现象，进而造成钢筋混凝土结构的失效，尤其是在海洋工程中。因此，提高钢筋混凝土抗氯离子侵蚀能力对钢筋混凝土的服役寿命至关重要。其中，混凝土中氯离子的存在，一方面是原材料引入氯离子，如砂、拌合水等；另一方面是混凝土在服役时，外部环境中的氯离子通过渗透等方式进入混凝土结构中。目前，除了采用对钢筋本体进行保护的方法来提高钢筋混凝土的抗氯离子侵蚀能力外，如使用环氧钢筋、不锈钢钢筋、表面涂层、阴极保护和阻锈剂等，对钢筋混凝土中氯离子进行固化以降低混凝土材料中的自由氯离子含量是降低钢筋锈蚀风险的重要手段。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种钙铝基层状双氢氧化物氯离子固化剂，以解决现有钢筋混凝土容易因氯离子侵蚀而导致钢筋锈蚀的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种钙铝基层状双氢氧化物氯离子固化剂，包括CaAl-NO₃·LDHs；所述CaAl-NO₃·LDHs的表面包覆有硬脂酸。

可选地，所述CaAl-NO₃·LDHs的细度为0.4-0.6μm筛余小于40％；所述钙铝基层状双氢氧化物氯离子固化剂细度为80μm筛余小于20％。

本发明的第二目的在于提供一种制备上述钙铝基层状双氢氧化物氯离子固化剂的方法，该制备方法包括以下步骤：

1)将Ca(NO₃)₂·4H₂O和Al(NO₃)₃·9H₂O溶于去离子水，得到金属盐溶液A；

2)将所述金属盐溶液A滴加至NaNO₃溶液中，搅拌，并在滴加过程中，控制反应体系的pH值为12.0±0.2，待滴加结束后，持续搅拌一段时间，然后，静置，离心，洗涤，得到产物B；

3)将所述产物B真空干燥，然后，粉磨，得到CaAl-NO₃·LDHs；

4)将硬脂酸溶于有机溶剂中，然后，加入所述CaAl-NO₃·LDHs，超声震荡，得到产物C；

5)将所述产物C真空干燥，然后，破碎、粉磨，得到钙铝基层状双氢氧化物氯离子固化剂。

可选地，按重量份计，所述步骤1)中所述Ca(NO₃)₂·4H₂O为230-250份，所述Al(NO₃)₃·9H₂O为170-190份，所述去离子水为105-115份。