[发明专利]一种海水海砂混凝土及其制备方法

说明书

本发明提供了一种海水海砂混凝土及其制备方法，属于混凝土材料技术领域。本发明以海砂作为骨料，以礁石粉作为主要胶凝材料，提高混凝土的抗压强度，以海水作为水化反应水；同时添加减水剂提高混凝土的致密性，而致密性的提高能够有效阻止氯离子的侵蚀，进而增强混凝土的抗氯离子渗透性能；利用硅粉与矿渣共同填充水泥材料之间的缝隙，进一步增强混凝土的致密性，并辅以纤维增强，再利用混凝土防腐阻锈剂进一步阻隔氯离子对钢筋的腐蚀。本发明通过控制原料的规格和配比，得到的海水海砂混凝土具有较高的致密性，能够减少氯离子对钢筋的侵蚀，提高混凝土结构的耐久性。

技术领域

本发明涉及混凝土材料技术领域，尤其涉及一种海水海砂混凝土及其制备方法。

背景技术

随着海洋工程和沿海工程建设的快速发展，远离陆地的岛礁和沿海工程建设也越来越多。以水泥为主要胶凝材料的混凝土凭其原材料来源丰富、制备工艺简单、生产成本低、力学性能稳定等一系列优点，已发展成为用量最多、使用范围最广的建筑材料，也是目前海工建设的主要建筑材料。然而随着重大工程建设、高层大跨、有特殊功能要求的重要建筑结构不断出现，对混凝土结构的力学性能和耐久性的要求也越来越高，所以实现混凝土材料的更高强度以及更好的耐久性，是海洋工程稳步发展的重大需求。

海砂作为建筑用砂存在两面性：一方面用海砂取代或部分取代河砂，可以缓解河砂缺乏现象，“变废为宝”；另一方面，海砂中含盐，对钢筋混凝土有破坏作用。氯盐对钢筋的腐蚀是制约海砂、珊瑚作为骨料推广应用的主要原因，海工混凝土及其制品的优劣，主要是由于氯离子扩散渗透，造成钢筋锈蚀、劣化、失效的结果。钢筋混凝土结构如果必须使用海砂时，首先要严格进行除盐处理，使其氯离子含量低于0.02％才能使用。但是，由于未经处理的海砂的价格仅为河砂的1/3～1/4，而按照规定对氯离子含量超标的海砂进行淡化处理不仅费时费力，而且会导致成本大幅提高。

专利号为CN106904910A的发明专利公开了一种利用高石粉含量机制砂制备的抗裂耐蚀海工混凝土，它由水泥、硅灰、粉煤灰微珠、碎石、机制砂、仿钢纤维、减水剂、侵蚀性离子抑制剂、内养护减缩功能材料和水制备而成。该海工混凝土采用的是内陆混凝土常用的材料，未能充分利用海砂和海水，在远海作业时，成本高。

专利号为CN108002785的发明公开了一种改性海水海砂混凝土，该发明采用煅烧水滑石来固结混凝土中的自由氯离子，以此来改善海水海砂混凝土的护筋性能。但该方法未考虑到海水中氯离子同样也会对混凝土结构造成腐蚀问题。

综上所述，以上方法均不能从根本上解决海水侵蚀和有效利用海水问题，在海水等自然因素以及外界荷载的作用下，海水海砂混凝土结构在使用一段时间后便出现了不同程度的破坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海水海砂混凝土及其制备方法，所述海水海砂混凝土具有高致密性，能够抵抗海水、海砂、礁石粉等内的有害离子的侵入，减少氯离子对钢筋的侵蚀，提高混凝土结构的耐久性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种海水海砂混凝土，包括以下质量百分含量的制备原料：

海水5～15％、海砂10～30％、礁石粉20～35％、减水剂0.1～2％、矿渣10～30％、粉煤灰5～10％、硅粉5～10％、纤维0.5～5％、水泥5～15％、混凝土防腐阻锈剂1～2％。

优选的，所述海砂的组成细度模数为2.4，所述海砂包括中砂和细砂，所述中砂和细砂的质量比为1:(1～4)。

优选的，所述礁石粉的粒径为200目。

优选的，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂、奈系减水剂或氨基磺酸系减水剂。