[发明专利]一种耐腐蚀水泥砂浆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐腐蚀水泥砂浆及其制备方法，由以下重量份原料组成：20～50份水泥、60～150份砂、3～6份缓蚀剂、1～3份改性剂、8～20份水。采用四水硝酸钙、九水硝酸铁和九水硝酸铝与聚乙烯吡咯烷酮结合制备成缓蚀剂，通过水热制备的2‑巯基‑1‑甲基咪唑改性四氧化三钴和硬脂酸镁乳液进行反应制备成改性剂，缓蚀剂和改性剂与水泥砂浆进行混合制备出一种耐腐蚀水泥砂浆。与现有技术相比，本发明制备的耐腐蚀水泥砂浆，力学强度高、干缩变形性能好、疏水性能强、耐腐蚀，应用面广。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种耐腐蚀水泥砂浆及其制备方法。

背景技术

混凝土是施工中不可替代且广泛应用的人造材料，提高混凝土在恶劣环境下的抗腐蚀能力是支撑基础设施的关键。然而，环境的复杂特性，特别是极端环境中腐蚀离子浓度高，大大降低了混凝土的使用稳定性，导致混凝土结构的劣化。此外，混凝土中的钢筋易发生电化学反应，导致混凝土脱皮，表面形成纵向裂缝，粘结性能退化。为了缓解腐蚀离子的渗透性，开发一种防止腐蚀离子在混凝土中的粘结和转移的防腐剂是至关重要的。现有技术中主要采用如下方法，表面涂层、缓蚀剂、牺牲阳极保护和抗裂胶凝材料结合等，但是有机材料组成的表面涂层虽然具有较强的韧性和优良的耐水性，但易受磨损和冲击性能差的影响，无机涂层的附着力和柔韧性较差。另一方面，缓蚀剂的加入缓解了砂浆的腐蚀，但仍存在难以分散的问题，无机缓蚀剂的作用时间集中在混凝土使用寿命的早期。

中国发明专利CN108546024A公开了一种耐腐蚀石墨烯水泥砂浆及制备方法。该方法通过将石墨烯负载于膨润土粉的层间，然后与水泥、砂子、粗骨料、水、减水剂混合制成水泥砂浆，并喷淋阳离子聚电解质溶液，制得耐腐蚀石墨烯水泥砂浆。与传统方法相比，该发明的制备的水泥砂浆，石墨烯在水泥砂浆中的分散性好，水泥砂浆制品的耐腐蚀性能和力学性能好，整体性能突出，可广泛用于建筑领域。但是，该方法采用石墨烯作为耐腐蚀功能剂，存在造价高，混凝土粘结性能差的缺点。

公开号为CN104496350A提供一种耐腐蚀聚合物改性水泥砂浆及其制备方法：1)首先将水泥、掺和料以及砂搅拌混合均匀得混合料A；2)将偶联剂用无水乙醇稀释后均匀喷洒在混合料A表面，然后搅拌混合均匀得混合料B；3)将水、减水剂、聚合物以及防老剂混合得混合液，将混合液加入混合料B中后搅拌混合均匀得混合料C，向混合料C中加入消泡剂并静置60～90s，然后搅拌混合均匀，得到所述聚合物改性水泥砂浆。该发明选择了性能良好的改性聚合物以及偶联剂、防老剂，采用了合适的加料顺序以及搅拌工艺，让聚合物砂浆真正做到了长效耐腐蚀，制备方法简单易操作，适合大批量生产。但是该发明的聚合物为乙烯-聚醋酸乙烯酯或丙烯酸乳液中的至少一种，制备的水泥砂浆柔韧性和分散性差，力学强度低。

因此，本发明研究了一种水泥砂浆缓蚀剂的制备方法。该方法制备的缓蚀剂晶体稳定性好、性能优异。通过Fe³⁺取代Al³⁺增加表面正电荷，增强了双氢氧根层与金属离子层间的键合。添加到水泥砂浆中能够有效阻隔腐蚀离子的转移，起到良好的防腐蚀效果。

发明内容

有鉴于现有技术中存在水泥砂浆分散性差、易腐蚀的缺点，本发明所要解决的技术问题是通过水热制备的2-巯基-1-甲基咪唑改性四氧化三钴和硬脂酸镁乳液进行反应制备成改性剂，四水硝酸钙、九水硝酸铁和九水硝酸铝与聚乙烯吡咯烷酮结合制备成缓蚀剂，采用改性剂和缓蚀剂对水泥砂浆进行处理提供一种耐腐蚀水泥砂浆，该水泥砂浆力学强度高、干缩变形性能好、耐腐蚀、防腐性能优异。