[发明专利]一种海工胶凝材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种海工胶凝材料，由以下重量份数的原料制成：硅酸盐水泥熟料20‑60份，矿渣20‑60份，粉煤灰0‑30份，石膏1‑5份，活性高岭土0.1‑5份，硅灰0.1‑5份，致密剂0.1‑3份；上述总量之和为100份；本发明的产品抗海水侵蚀能力强，水化热低，便于施工，可有效提高海工混凝土建(构)筑物的抗海水侵蚀性。

技术领域

本发明属于海工胶凝材料领域，具体涉及一种高性能海工胶凝材料及其制造方法。

背景技术

随着经济的发展，海洋资源的开发越来越受到各国的重视，海洋环境下的混凝土建筑物也已越来越多。水泥混凝土是国内外海洋工程中使用的主要结构材料，由于混凝土结构损坏后不易修复，因此要求海洋工程混凝土具有良好的耐久性。国外海工混凝土主要使用耐蚀性能好的中热或低热波特兰水泥并掺加适量的化学外加剂和矿物掺合料，使水泥混凝土的性能满足海洋工程的特殊要求。

1999年以前，我国曾在港口、码头、海洋工程上主要使用普通水泥和少量抗硫酸盐水泥，但这类水泥的抗渗性、耐磨性较差，因此其抗海水侵蚀、耐海水冲刷和抗冻融性能不能完全满足海洋工程的特殊要求，以致于造成工程质量不高、使用寿命较低，给国民经济建设带来了很大的损失。南方特种水泥有限公司通过组成材料的细微化技术和复合化技术，激活了矿渣、粉煤灰等材料的“潜在活性”，研制成功了具有早强、高强、抗海水侵蚀性能优良的新型海工胶凝材料，并在台州某围涂工程得到应用。

近年来，围绕海工胶凝材料的研究也取得了较大进展。中国专利CN200810134410.X，发明名称：一种高性能海工水泥及其制造方法。该海工胶凝材料由以下材料配方的重量百分比组成:熟料10-50％，矿渣20-60％，粉煤灰0-40％，硅铝质微粉5-30％。该产品能耐海水腐蚀，并且简化了施工工艺，具有使用方便、施工性能好，易于质量控制，可减少三分之一以上的施工时间，加快施工进度，降低施工成本。中国专利CN200810146926.6，发明名称：海工混凝土水泥，该海工混凝土水泥的材料配方的重量百分如下：水泥熟料30-35％；磨细矿渣粉40-45％；粉煤灰20-25％；石膏5-8％，试验结果表明，该水泥的3天和28天抗压强度分别在15.2-22.7MPa和45.6-58.0Mpa，安定性和凝结时间均满足《普通硅酸盐水泥》(GB 175-2007)的要求；抗裂性能相对较高，抗氯离子扩散性能好，满足海工胶凝材料常规物理力学性能的材料参数及配比方案。

但要实现水泥的凝快硬、早强高强和晚期强度更高等优异特性还有很多需要改进的地方，也是国内外水泥及建筑界长期以来期待而没有实现的梦想，也是国内外水泥专业领域的一个重大的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种取抗渗性能强，长期使用后，产生裂缝数量极少且裂缝宽度小，裂缝的宽度在微米级范围内，以及水泥的氯离子扩散系数和抗硫酸盐侵蚀系数均十分优异的理想的海工建筑材料。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

一种海工胶凝材料，由以下重量份数的原料制成：硅酸盐水泥熟料20-60份，矿渣20-60份，粉煤灰0-30份，石膏1-5份，活性高岭土0.1-5份，硅灰0.1-5份，致密剂0.1-3份；上述总量之和为100份。

优选的，所述的石膏为天然石膏和/或脱硫石膏。

进一步的，所述的活性高岭土通过以下步骤制备而成：

步骤1：将高岭土放入马弗炉内；

步骤2：对马弗炉的升温速率进行设定，使样品能在25min内从室温升温至850℃±20℃，并在此温度范围内保温30min；

步骤3：锻烧完毕后将样品取出并在空气中急冷，对样品进行粉磨并使其细度满足60um，筛余量小于1.0％，即得所需的活性高岭土。

进一步的，所述的所述的致密剂为微珠和漂珠中至少一种。