[发明专利]一种建筑用海砂砂浆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种建筑用海砂砂浆及其制备方法。本发明用海砂、水泥、水和自制外加剂按配方量混合搅拌制得建筑用海砂砂浆；其中自制外加剂借助环氧氯丙烷，将硫脲酰胺接枝于壳聚糖，制得改性壳聚糖，接着在过硫酸铵的催化作用下，改性壳聚糖与乙烯基磺酸钠盐反应制得产物；本发明制备的建筑用海砂砂浆代替传统砂浆工业中使用多种添加剂的海砂砂浆，实现在海砂砂浆中仅使用一种添加剂便可同时达到缓蚀、减水、抗菌等多重效果，还可减少使用淡化海砂，节约人力、时间成本。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体为一种海砂砂浆及其制备方法。

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，因此，研发一种新型外加剂，能在钢筋表面形成保护膜，阻止氯离子、水分和氧气侵蚀，这将对海砂砂浆的发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑用海砂砂浆及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种建筑用海砂砂浆，按重量份数计，主要包括1～3份自制外加剂，100～120份海砂，90～105份水泥和45～60份水。

进一步的，所述自制外加剂将乙烯基磺酸钠盐接枝于改性壳聚糖上制得。

进一步的，所述改性壳聚糖是借助环氧氯丙烷将硫脲酰胺接枝在壳聚糖上制得。

进一步的，所述海砂细度模数为1.4～1.6，颗粒直径小于4mm，含泥量小于4％，贝壳含量小于7％。

进一步的，所述水泥为硅酸盐水泥，硫铝酸盐水泥，磷酸盐水泥或火山灰水泥的一种或几种混合。

进一步的，所述建筑用海砂砂浆包括以下重量份数的原料组分：2份自制外加剂，115份海砂，90份水泥和50份水。

进一步的，一种建筑用海砂砂浆的制备方法，主要包括以下制备步骤：

(1)将油酸和亚硫酰氯按质量比2.37:1置于四口烧瓶中，加热升温至70℃，保温1h后，继续升温至110℃，反应1h得到油酰氯；

(2)将油酰氯质量0.25倍的硫脲加入步骤(1)所得油酰氯中，加热升温至120℃，保温2h，制得硫脲酰胺；

(3)将壳聚糖溶于壳聚糖质量62.5倍蒸馏水中，得壳聚糖溶液；将壳聚糖质量2.36倍的环氧氯丙烷溶于壳聚糖质量49.03倍的丙酮中，得环氧氯丙烷溶液；将环氧氯丙烷溶液加入壳聚糖溶液中，将壳聚糖溶液与环氧氯丙烷按质量比1.26:1混合，在30℃、450r/min的条件下，搅拌反应2～3h后，加热升至60℃，加入壳聚糖质量2.85倍的步骤(2)所得的硫脲酰胺，反应45～60min后，用旋蒸仪旋蒸10～13min，得浓缩液；在浓缩液中加入壳聚糖质量3倍的无水乙醇，静置1h后，在1.6kPa下减压抽滤，用无水乙醇洗涤7～8次后，室温干燥3～5h，制得改性壳聚糖；