CN102126842A - 一种混凝土防腐剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及混凝土外加剂，涉及到可以提高混凝土抗盐类离子侵蚀、抗冻融循环破坏及抗渗透性能的复合型混凝土防腐剂。本发明公开了一种混凝土防腐剂，由以下组分及其重量百分比组成：矿物掺合料：30.0%～50.0%，膨胀剂：30.0%～50.0%，阻锈剂：5.0%～10.0％，引气剂：0.01‰～0.05‰，减水剂：1.0%～10.0%。本发明不仅能提高混凝土的密实性，而且能降低可侵入混凝土中硫酸根离子的浓度并细化毛细孔的孔径，抑制氢氧化钙从水泥石中析出的速度,从而提高混凝土结构耐久性。可适用于含有硫酸盐和镁、氯离子的煤系地层、硫化矿地层、滨海盐田、沿海港口等不良地质区域和海洋水域的钢筋混凝土结构。

Description

一种混凝土防腐剂
技术领域
本发明属于一种混凝土外加剂，具体涉及到可以有效地提高混凝土抗盐类离子侵蚀、抗冻融循环破坏及抗渗透性能的复合型混凝土防腐剂。
背景技术
沿海港口、盐田、盐渍土地区、地下水、海水、腐烂的有机物以及工业废水中含有大量的硫酸盐，硫酸根离子渗入混凝土中和水泥的水化产物发生反应，生成具有膨胀性的腐蚀产物，在混凝土内部产生内应力，当其内应力超过混凝土的抗拉强度时，就使混凝土产生开裂、剥落等现象，从而使混凝土因强度和粘接性能的丧失发生破坏，而达不到结构预期的寿命。在上述侵蚀地区，钢筋混凝土结构耐久性已成为世界性所关注的问题。传统方法采用抗硫酸盐水泥，或者加大混凝土保护层，提高混凝土强度等级，或在混凝土中掺入一定量的矿物质掺合料。然而抗硫酸盐水泥供应有限，而且价格昂贵。更为重要的是抗硫酸盐水泥对于防止氯盐引起的钢筋锈蚀能力差，从而严重影响侵蚀地区钢筋混凝土结构耐久性。虽然加大混凝土保护层可以延缓混凝土的腐蚀，但提高了造价。而掺入矿物质掺合料的方法，可以改善水泥水化密实性能，减少盐类腐蚀应力，但当腐蚀环境为中等腐蚀或强腐蚀时，仅靠此种方法并不能取得很好的防腐蚀效果，就必须再加入针对盐类腐蚀的防腐剂，不仅是通过提高混凝土密实性来抵抗盐类腐蚀，而是从根本的反应机理上起到阻止或延缓硫酸盐和氯盐腐蚀的作用，从而提高混凝土耐久性。
发明内容
本发明的目的是：提供一种混凝土防腐剂，可有效地阻止或延缓混凝土结构中的盐类（硫酸盐、氯离子等）腐蚀，并能适当地改善混凝土性能。其技术方案如下：
一种混凝土防腐剂，由以下组分及其重量百分比组成：
矿物掺合料：30.0%～50.0%，
膨胀剂：30.0%～50.0%，
阻锈剂：5.0%～10.0％，
引气剂：0.01‰～0.05‰，
减水剂：1.0%～10.0%。
本发明防腐剂由矿物掺合料、膨胀剂、减水剂成分、阻锈成分、引气成分组成。其中：
1、矿物掺合料和膨胀剂
由矿粉、硅灰、粉煤灰的一种或多种与膨胀剂组成。掺入矿物掺合料和膨胀剂可以改善水泥水化密实性能，减少盐类腐蚀应力，降低可侵入混凝土中硫酸根离子浓度并细化毛细孔的孔径，抑制氢氧化钙从水泥石中析出的速度，达到延缓石膏和钙矾石晶体的生成，起到抑制其膨胀破坏的作用，进而起到延缓混凝土硫酸盐侵蚀破坏的速度。
2、减水剂
考虑到与其他外加剂的相容性，优选用木质素磺酸盐减水剂作为减水增强组分。也可根据工程实际，采用萘磺酸盐甲醛缩合物或氨基磺酸盐减水剂、脂肪族减水剂、聚羧酸减水剂、。减水剂能起到分散水泥的作用，改善和易性，降低水灰比，减少混凝土中自由水的比例，减少由于多余水分蒸发而留下的毛细孔体积，且孔径变细，结构致密，同时水化生成物分布均匀，减少混凝土的收缩，提高密实性，增加强度。
3、阻锈成分
阻锈成分由阴极型钢筋阻锈剂和阳极型钢筋阻锈剂复合使用，优选为六偏磷酸钠与苯甲酸钠的复合使用。复合型钢筋阻锈剂可以有效抑制、延缓钢筋腐蚀的电化学过程，既能防止单独使用阳极阻锈剂时因掺量不足而引起的加剧腐蚀，又能提高单一使用阴极阻锈剂时的阻锈效果，减少氯离子对钢筋的侵蚀，从而达到延长混凝土结构物的使用寿命。
4、引气成分
引气成分可优选用三萜类皂角甙引气剂或十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠。引气剂所引进的气泡细小、均匀、稳定，不仅能改善混凝土的和易性，减少拌合物的离析、泌水，还可以改善混凝土中的孔结构，减缓腐蚀介质向混凝土内的渗透，使外界腐蚀介质不易侵入混凝土内部，同时对混凝土强度无不利影响。
通过添加本发明复合环保型混凝土防腐剂，可以在保证混凝土的施工工作性能，改善和易性、粘聚性、保水性等基础上，不仅能提高混凝土的密实性，而且能降低可侵入混凝土中硫酸根离子的浓度并细化毛细孔的孔径，抑制氢氧化钙从水泥石中析出的速度。达到延缓石膏和钙矾石晶体的生成，从而抑制混凝土的膨胀破坏，进而延缓混凝土硫酸盐侵蚀破坏的速度，该发明能有效阻止混凝土中的结晶破坏，从而提高混凝土结构耐久性，此外，该发明无毒无害，无污染，且有效利用了工业副产品，实现了废物利用最大化，符合当今节能环保的生产趋势。可广泛适用于含有硫酸盐和镁、氯离子的煤系地层、硫化矿地层、石膏地层、淤泥碳层、盐渍土地地区、盐湖、滨海盐田、沿海港口、海水渗入区等不良地质区域和海洋水域的钢筋混凝土结构。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明作进一步详细的描述。
实施例1：按照重量百分比，该防腐剂的配方为：
矿粉：25.0%，
粉煤灰：15.0%，
硅灰：10.0%，
膨胀剂：40.0%，
复合型钢筋阻锈剂：5.0%，
三萜类皂角甙引气剂：0.03‰，
木质素磺酸盐减水剂：4.997%。
该配方主要用于受硫酸盐侵蚀严重而氯盐腐蚀较轻的混凝土，如硫化矿地层、石膏地层等，防腐剂掺量为胶凝材料用量的4%。
实施例2：按照重量百分比，该防腐剂的配方为：
矿粉：15.0%，
粉煤灰：10.0%，
硅灰：20.0%，
膨胀剂：40.0%，
复合型钢筋阻锈剂：10.0%，
三萜类皂角甙引气剂：0.03‰，
木质素磺酸盐减水剂：4.997%。
该配方主要用于同时受硫酸盐和氯盐严重侵蚀的混凝土，如含有硫酸盐和镁、氯离子的煤系地层、盐渍土地地区、盐湖、滨海盐田、沿海港口、海水渗入区等不良地质区域和海洋水域的钢筋混凝土结构，防腐剂掺量为胶凝材料用量的4%。
根据JC/T1011-2006《混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂》的要求，本发明防腐剂完全符合该标准的指标。另进行混凝土的抗硫酸盐腐蚀干湿循环试验研究发现，经50次循环后，混凝土试件重量损失小于5%，强度损失小于25%。

Claims (5)

1.一种混凝土防腐剂，由以下组分及其重量百分比组成：
矿物掺合料：30.0%～50.0%，
膨胀剂：30.0%～50.0%，
阻锈剂：5.0%～10.0％，
引气剂：0.01‰～0.05‰，
减水剂：1.0%～10.0%。
2.如权利要求1所述的混凝土防腐剂，其特征在于：所述的矿物掺合料为矿粉、硅灰、粉煤灰的一种或多种。
3.如权利要求1所述的混凝土防腐剂，其特征在于：所述的阻锈剂为六偏磷酸钠和苯甲酸钠。
4.如权利要求1所述的混凝土防腐剂，其特征在于：所述的减水剂为木质素磺酸盐减水剂、萘磺酸盐甲醛缩合物、氨基磺酸盐减水剂、脂肪族减水剂、聚羧酸减水剂中的任意一种。
5.如权利要求1所述的混凝土防腐剂，其特征在于：所述的引气剂为三萜类皂角甙引气剂或十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠。
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