[发明专利]一种海工地聚合物材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种海工地聚合物材料及其制备方法，所述海工地聚合物材料包含如下组分：矿渣微粉、磨细玄武岩粉、偏高岭土、轻烧镁粉、硬石膏、海砂、粉煤灰微珠、玄武岩短切纤维、微型纤维、水玻璃、碱性激发剂、复合型阻锈剂、减水剂。本发明提供的海工地聚合物材料，有效利用了工业固体废弃物，不但具有低碳环保、强度高、韧性好等特点，而且具有良好的结构致密性、抗氯离子渗透能力好、耐海水腐蚀性好、抗碳化能力好等性能；本发明提供的海工地聚合物材料的制备方法，操作步骤简单，无需高温成型养护。可应用于海上工程或沿海构筑物的浇筑、灌注、修复和养护。

技术领域

本发明涉及一种地聚合物及其制备方法，尤其涉及一种海工地聚合物材料及其制备方法。

背景技术

我国疆域辽阔、海岸线长，海洋资源十分丰富，海上风电、海上光伏、海上钻井平台、桥梁、港口、码头等海洋工程不断发展，有低碳环保、可持续发展特点的海工地聚合物材料具有广阔的发展前景。

海洋工程中一般选择水泥用作胶凝材料，但水泥通常存在抗氯离子侵蚀能力差、抗硫酸根离子侵蚀能力差、抗碳化性能差、抗冲刷能力差、韧性差、能耗高等问题；受海风、海浪、海水侵蚀的海上工程或沿海构筑物常常出现钢筋腐蚀、表层剥落、开裂、坍塌等问题。针对水泥胶凝材料存在上述的种种问题，本发明充分利用工业固体废弃物以及地聚合物特殊的三维立体网络结构，在保证海工地聚合物具有良好力学性能的同时，提高其耐久性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种海工地聚合物材料及其制备方法，充分利用工业固体废弃物，在保证地聚合物材料力学性能良好的前提下，同时，提高其致密性、耐久性、抗氯离子侵蚀能力和抗碳化能力等性能。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种海工地聚合物材料，包含如下重量组分：矿渣微粉25-60份、磨细玄武岩粉10-30份、偏高岭土5-25份、轻烧镁粉5-20份、硬石膏2.5-15份、海砂0.1-25份、粉煤灰微珠2.5-5份、玄武岩短切纤维0.1-1.5份、微型纤维0.1-2份、水玻璃5-30份、碱性激发剂3-15份、复合型阻锈剂0.1-3份、减水剂0.4-1份。

优选地，所述矿渣微粉是经高温焙烧、粉磨机粉磨制得，比表面积为450-550m²/kg，28d活性指数为95-115％；所述磨细玄武岩粉是由玄武岩固体废弃物筛分、破碎，然后经600-800℃高温焙烧、粉磨机粉磨制备而成；细度为800-1250目，比表面积为5000-10000m²/kg。

优选地，所述偏高岭土是在800-1000℃高温下，脱水研磨而成，细度为2000-5000目；所述轻烧镁粉主要成分为MgO，MgO含量为96-100％，细度为100-200目；所述硬石膏主要成分为无水硫酸钙，细度为800-1250目。

优选地，所述海砂是经淡水洗涤、筛分得到，细度模数为1.2-3.0，氯离子含量为0.01-0.1％；所述减水剂是聚羧酸高性能减水剂，粉末状，含水率小于1％，减水率为25-40％。

优选地，所述粉煤灰微珠是超细实心球状玻璃体，平均粒径为2-5μm。

优选地，所述玄武岩短切纤维是在1000℃-1500℃的高温熔融后，高速拉制而成，长度为3-9mm，单丝直径为10-500μm，弹性模量为100-120Gpa。

优选地，所述微型纤维是按如下重量组分复配而成：25-45％的碳纤维、25-45％的硫酸钙晶须和15-30％的聚乙烯醇纤维；所述碳纤维平均长度为300-800μm，单丝直径为5-10μm，弹性模量为300-500GPa；所述硫酸钙晶须平均长度为200-300μm，单丝直径为3-5μm，弹性模量为200-350GPa；所述聚乙烯醇纤维平均长度为50-200μm，单丝直径为1-3μm，弹性模量为50-150GPa。