[发明专利]一种抗紫外辐射混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗紫外辐射混凝土，各组分及其所占重量份数包括：水泥250～350份，改性高钛重矿渣粉100～150份，硅灰10～20份，碎石950～1100份，高钛重矿渣砂850～1050份，外加剂6～12份，水性聚氨酯乳液2～5份，水155～180份。本发明以改性高钛重矿渣和水性聚氨酯乳液为主要改性原料，在保证良好工作性能、力学性能的基础上，可有效降低在强紫外线条件下钢筋混凝土碳化钢筋锈蚀等风险；且涉及的制备方法较简单、成本较低，适合推广应用。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种抗紫外辐射混凝土及其制备方法。

背景技术

2018年在西部大开发、基础设施建设及推动青藏高原绿色经济发展大背景下，全面启动川藏铁路规划建设，即将开启高海拔强紫外线区域基础设施建设及青藏高原地区城市建设与发展。

在强紫外线条件下，混凝土碳化将急剧恶化，进而导致对钢筋混凝土保护层的保护作用失效等问题。针对上述问题，通过提高混凝土保护层厚度等方式，会对混凝土刚度存在一定的影响，脆性提高，对混凝土结构不利；而常规的混凝土表面涂层保护工艺，不仅施工繁琐，也将极大地增加工程造价。因此，进一步开发一种具有抗紫外线功能的混凝土，有效减少或防止紫外线对混凝土造成的碳化等问题，具有极大的经济和社会效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种抗紫外辐射混凝土，利用改性高钛重矿渣和水性聚氨酯乳液为主要改性原料，在混凝土表层形成抵抗紫外辐射的砂浆层，有效降低在强紫外线条件下钢筋混凝土碳化钢筋锈蚀等风险；且涉及的制备方法较简单、成本较低，适合推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种抗紫外辐射混凝土，各组分及其所占重量份数包括：水泥250～350份，改性高钛重矿渣粉100～150份，硅灰10～20份，碎石950～1100份，高钛重矿渣砂850～1050份，外加剂6～12份，水性聚氨酯乳液2～5份，水155～180份。

上述方案中，所述改性高钛重矿渣粉通过将高钛重矿渣砂、氟化钠和2-羟基膦酰基乙酸混合均匀，然后加入硅酸钡和三乙醇进行粉磨、烘干至比表面积400～500m²/kg而成。

上述方案中，所述高钛重矿渣砂、氟化钠和2-羟基膦酰基乙酸的质量比为97:(1.8～1.95):(1.05～1.2)；硅酸钡和三乙醇胺的质量比为98:(2～3)；硅酸钡和三乙醇胺的总质量占高钛重矿渣砂、氟化钠和2-羟基膦酰基乙酸总质量的2～4％。

上述方案中，采用的高钛重矿渣砂为由钙钛矿、透辉石、钙镁钛铝硅氧化物结晶态物质等矿物组成为主形成的无机材料，其中TiO₂20％(质量分数)，SiO₂25％(质量分数)，细度模数为2.5～2.9，密度3300kg/m³，0.15mm以下所占比例为20～30wt％。

上述方案中，所述水泥可选用P.O.42.5R，比表面积为350～390m²/kg。

上述方案中，所述硅灰可选用加密硅灰，二氧化硅含量大于90wt％，其比表面积控制20～22m²/g。

上述方案中，所述外加剂为聚羧酸减水剂，减水率为20～30％。

上述方案中，所述水性聚氨酯乳液为阴离子型水性聚氨酯，粒径为0.5～1μm，固含量25～30％。

上述方案中，所述碎石为普通石灰岩或花岗岩碎石，为5～31.5mm连续级配。

上述一种抗紫外辐射混凝土的制备方法，包括如下步骤：