[发明专利]一种海工混凝土掺合料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种海工混凝土掺合料及其制备方法，该掺合料由以下重量分数的原料组成：硫铝酸盐水泥熟料30‑50份、锰渣粉500‑600份、冶炼渣粉200‑300份、陶瓷粉100‑150份、α微晶石膏粉20‑30份、甲基硅酸钠3‑4份、纳米氢氧化铝2‑5份、调节剂8‑10份、减水剂0.3‑0.8份、碳纳米管1‑2份；所得海工混凝土掺合料需水量低、活性高，采用该掺合料配制混凝土可大幅度提高混凝土抗氯离子渗透性、抗冻性和抗侵蚀性，从而显著改善混凝土的抗海水和硫酸盐侵蚀能力，尤其适用于海洋环境混凝土工程。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种海工混凝土掺合料及其制备方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展和海洋强国战略的提出，许多基础设施建设工程项目从近海走向远海甚至深海，工程对混凝土材料及结构的抗侵蚀能力和耐久性要求越来越高。处于海洋环境下的混凝土长期受盐雾、侵蚀介质、海浪冲刷、大气、水、温度等多种因素作用，会极大地降低其使用寿命。根据研究，对混凝土结构造成破坏的海洋作用主要有：冻融循环作用，钢筋锈蚀作用，碳化作用，碱-集料反应，酸碱腐蚀作用，冲击磨损的机械破坏作用等，而其中最主要的破坏原因是钢筋锈蚀和盐类侵蚀。采用普通水泥和常规掺合料配制的混凝土已不能完全满足海洋工程高耐久性的要求，然而采用专用高铁相耐腐蚀特种水泥所配制的混凝土成本高，而且存在施工时间不易控制的问题。为了提高海洋工程混凝土结构的耐久性、延长基础设施的服役寿命，如能采用工业固废为主要原料通过超细粉磨技术和化学激发技术制备出低成本海工混凝土掺合料，和普通硅酸盐水泥复合制备海工混凝土，可降低海工混凝土的收缩性和水化热、提高耐腐蚀性能和抗氯离子渗透性能等多种作用。将能显著降低海工混凝土的制备成本，减少海工构筑物的维护、维修费用，具有显著的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海工混凝土掺合料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的普通掺合料和水泥配制的混凝土耐海水腐蚀性能无法满足海洋工程高耐久要求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种海工混凝土掺合料，所述掺合料由以下重量分数的原料组成：硫铝酸盐水泥熟料30-50份、锰渣粉500-600份、冶炼渣粉200-300份、陶瓷粉100-150份、α微晶石膏粉20-30份、甲基硅酸钠3-4份、纳米氢氧化铝2-5份、调节剂8-10份、减水剂0.3-0.8份、碳纳米管1-2份。

进一步地，所述硫铝酸盐水泥熟料比表面积为600-800m²/kg；化学成分：三氧化二铝(Al₂O₃)25-40wt％，二氧化硅(SiO₂)3-12wt％，氧化钙(CaO)35-45wt％，三氧化二铁(Fe₂O₃)1-4wt％，三氧化硫(SO₃)8-16wt％，氧化镁(MgO)0.5-1.5wt％，二氧化钛(TiO₂)0.01-0.6wt％，氧化钾(K₂O)0.01-0.09wt％，氧化钠(Na₂O)0.01-0.1wt％。

进一步地，所述锰渣粉比表面积为800-1000m²/kg的超细微粉，化学成分：二氧化硅(SiO₂)40-42wt％，三氧化二铝(Al₂O₃)10-12wt％，三氧化二铁(Fe₂O₃)8-10wt％，氧化钙(CaO)25-28wt％，氧化锰(MnO)6-7wt％，三氧化硫(SO₃)0-0.05wt％，氧化钾(K₂O)0-0.05wt％，氧化钠(Na₂O)0-0.06wt％，剩余为其他杂质。