[发明专利]一种利用高石粉含量机制砂制备的抗裂耐蚀海工混凝土

摘要

本发明公开了一种利用高石粉含量机制砂制备的抗裂耐蚀海工混凝土，它由水泥、硅灰、粉煤灰微珠、碎石、机制砂、仿钢纤维、减水剂、侵蚀性离子抑制剂、内养护减缩功能材料和水制备而成。本发明采用高石粉含量机制砂替代河砂，利用粉煤灰微珠的“滚珠、密实填充、减水”效应，调控混凝土和易性与微结构；掺入侵蚀性离子抑制剂，从填充毛细孔、形成憎水层、消耗混凝土内部侵蚀性离子三方面使混凝土具有良好的抗侵蚀能力；利用内养护减缩功能材料和仿钢纤维，提高混凝土抗裂性能和体积稳定性能。本发明制得的混凝土具有良好的工作性能、力学性能以及抗裂、抗渗、抗侵蚀性能，且对机制砂石粉含量的控制要求低，具有重要的实际应用价值。

主权项

1.一种利用高石粉含量机制砂制备的抗裂耐蚀海工混凝土，其特征在于，各组分及含量分别为：水泥300~380kg/m³，硅灰25~35kg/m³，粉煤灰微珠90~135kg/m³，碎石1100~1140kg/m³，机制砂680~710kg/m³，仿钢纤维6~10kg/m³，减水剂5.5~8.0kg/m³，侵蚀性离子抑制剂6~10kg/m³，内养护减缩功能材料0.4~1.2kg/m³，水140~160kg/m³；所述侵蚀性离子抑制剂的制备方法包括以下步骤：1）将硬脂酸与乙基硅酸钠按1:(1.5~2)的质量比进行称量，将称量的硬脂酸加热至60~70℃，待全部融化后加入乙基硅酸钠继续加热至80~90℃，保温2~2.5h进行聚合反应，得聚合物I；2）按质量百分比称取以下各原材料，碳酸钠20~30%、氢氧化钾10~20%、硅酸钠35~45%、余量为水，将称取的水加热至70~80℃，然后把碳酸钠、氢氧化钾、硅酸钠溶于水中，得溶液II；3）按质量百分比称取40~50%的聚合物I、25~35%的溶液II、1~5%的硝酸钡、5~10%的纳米二氧化硅、8~15%的氨水，然后将聚合物I加热至50~60℃，再加入溶液II，并以800~850r/min搅拌制得皂液，然后将转速降至90~100r/min，再加入硝酸钡和纳米二氧化硅，搅拌至均匀状态，待溶液冷却至20~30℃，加入称取的氨水，继续搅拌均匀，冷却至常温得所述侵蚀性离子抑制剂；所述内养护减缩功能材料的制备方法包括以下步骤：1）将二丙二醇单丁醚、丁二酸酐和马来酸酐以1:(1.5~2):(1.2~1.5)的摩尔比混合，在100~140℃下反应3~5h，缩合成具有减缩功能的聚合物大单体A；2）将质量百分比分别为50~70%的菱镁矿和30~50%的白云岩经粉磨均化后，700~900℃预煅烧60~80min，然后在80~150℃下水化30~40min，再经过滤、提纯、干燥，然后再于500~600℃低温煅烧50~60min，经自然冷却后，粉磨至60μm方孔筛余≤5%，得膨胀组分B，其中MgO和CaO所占质量百分数分别为60~70%和30~40%；3）将质量百分比分别为30~40%的钠蒙脱石与60~70%的高岭土粉磨均化后，控制60μm方孔筛余≤5%，获得具有保水性能的层状硅酸盐矿物C；4）按如下质量百分比称取步骤1）~3）制得的各组分，其中聚合物大单体A 45%~55%、膨胀组分B 25%~35%、层状硅酸盐矿物C 20%~30%，将聚合物大单体A加热至70~80℃，再分别加入膨胀组分B和层状硅酸盐矿物C，搅拌均匀保温20~30min后得聚合物乳液，再加入Na(OH)₂溶液调节PH至中性，最后经50~60℃烘干，粉磨过200目筛，得所述内养护减缩功能材料。