[发明专利]一种用于污水管道的低熟料用量铝酸盐胶凝材料

说明书

本发明提供一种用于污水管道的低熟料用量铝酸盐胶凝材料，包括以下重量份原料：铝酸盐水泥3～10份、矿粉60～80份、粉煤灰10～20份、硫酸钙5～15份、减水剂0.5～2份、致密剂5～10份、减缩剂1～3份、抗裂剂0.8～1.2份和复合纳米纤维0.02～0.08份；本发明获得的低熟料用量铝酸盐胶凝材料，可有效实现了低铝酸盐水泥熟料的掺量下的高耐污水腐蚀性和抗渗性，有利于促进铝酸盐胶凝材料在污水管道混凝土中的更加广泛的应用。

技术领域

本发明涉及海洋工程材料领域，特别涉及一种用于污水管道的低熟料用量铝酸盐胶凝材料。

背景技术

近年来，随着经济的快速发展，我们的生活环境也遭受了不同程度的破坏，其中水污染相当严重。一般的城市污水管道由于污水的波动而长期承受干湿交替作用，同时污水中腐蚀性离子浓度高，腐蚀极为严重，这对污水管道用混凝土材料的性能提出了严峻的挑战。铝酸盐胶凝材料常用于工期紧急的工程，如国防、道路和特殊抢修工程等，其凝结硬化速度快、水化热大，目前由铝酸盐胶凝材料制得的混凝土污水管道，往往容易受高湿且酸腐蚀的地下污水的作用，产生耐久性能的明显降低趋势，耐腐蚀性和抗渗性低，导致污水管道局部腐蚀与破坏的问题。因此，有必要开发一种高耐腐蚀性能且抗渗性好的低熟料用量铝酸盐胶凝材料，以促进铝酸盐胶凝材料在污水管道混凝土中的更加广泛的应用。

发明内容

鉴于此，本发明提出一种用于污水管道的低熟料用量铝酸盐胶凝材料.

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种用于污水管道的低熟料用量铝酸盐胶凝材料，包括以下重量份原料：铝酸盐水泥3～10份、矿粉60～80份、粉煤灰10～20份、硫酸钙5～15份、减水剂0.5～2份、致密剂5～10份、减缩剂1～3份、抗裂剂0.8～1.2份和复合纳米纤维0.02～0.08份。

进一步说明，所述硫酸钙为二水石膏、半水石膏、无水石膏和脱硫石膏中的至少一种。

进一步说明，所述减水剂是粉体聚羧酸高性能减水剂。

进一步说明，所述致密剂为质量比为3～5：1～1.5：0.1～0.5的凝聚态硅粉、沉淀法纳米二氧化硅和偏硼酸钙的混合物。

进一步说明，所述减缩剂包括质量比为1.0～2.0：0.5～1.0的聚乙二醇单丁醚和甲基丙烯酸的混合物。

进一步说明，所述抗裂剂为质量比为0.6～1.0：0.5～2的AEBE多聚糖和50US纤维素醚生物高分子聚合物的混合物。

进一步说明，所述复合纳米纤维为质量比为5～8:1～3:0.1～0.5的改性多壁碳纳米管、聚乙烯醇纤维和氧化钛纤维的混合物。

进一步说明，所述改性多壁碳纳米管是由浓硝酸和浓硫酸混合处理碳纳米管得到具有羧基官能团的改性多壁碳纳米管，其长径比在300-75。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过科学配制将铝酸盐水泥、矿粉、硫酸钙、减水剂、致密剂进行混合，各组分相互协同发挥作用，有效降低了铝酸盐水泥熟料的掺量至10％以下，以充分降低了铝酸盐的胶凝材料的水化热的基础上，利用了粉体聚羧酸高性能减水剂的润滑、静电排斥、空间位阻及缓释等作用，使胶凝材料遇水后能够有效地提高粉料分散效率，并起到减水作用，提高材料的流动性；同时，通过致密剂和矿粉起到了微集料效应，均匀混合后，能有效填充孔结构，并形成了火山灰效应和晶核效应，进一步加速水泥水化，在发生水化的同时形成水化晶体，使材料微观结构更加致密，从而实现了低铝酸盐水泥熟料的掺量下的高耐污水腐蚀性和力学性能；