CN105776943A - 一种减水型防硫酸盐腐蚀剂 - Google Patents

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甄春梅
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鲁电
杜贤民
梅顺康
徐敏
吕兴坤
袁孟楼
李莹莹
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Abstract

本发明涉及一种减水型防硫酸盐腐蚀剂，其特征在于，按质量百分比计，包括：新型膨胀剂熟料：40％‑85％，密实粉：5％‑30％，膨胀剂：5％‑20％，调节剂：10‑20％，三乙醇胺：0.1‑2％，高性能聚羧酸减水剂：1‑3％，纤维素：0.005％‑0.02％。本发明具有以下有益效果：1.通过膨胀剂和密实剂使混凝土的缝隙被更密实的填充，阻止硫酸离子进入混凝土，从而减少混凝土的腐蚀。2.添加明矾石粉和无水石膏粉来代替膨胀熟料，大大降低了该种防腐剂的成本。

Description

一种减水型防硫酸盐腐蚀剂
技术领域
本发明涉及建筑材料领域的一种混凝土添加剂，特别是用于混凝土防硫酸根离子腐蚀的添加剂。
背景技术
下面的背景技术用于帮助读者理解本发明，而不能被认为是现有技术。
我国地域辽阔，自然环境及地质情况复杂，常常遇到地表水、地下水和土壤中含有大量的侵蚀物质。海水及盐渍地区地下水对混凝上的侵蚀，使混凝土的使用年限大大缩短。沿海各港口建成使用后，由于海水的侵蚀，海工混凝土都不同程度遭到破坏，不得不进行大修；一些盐渍地区的地下混凝土管道，侵蚀更为严重，使用数年便侵蚀崩溃，由此造成的经济损失十分巨大。国家及省市重点工程中，均遇到上述的混凝上防腐蚀问题。
提高混凝土抗腐蚀性能的途径很多，最常用的方法是采用抗硫酸盐水泥和在混凝土表面涂覆防腐涂层。但这些方法都存在着一定的局限性，且工程造价高，工艺复杂，耐腐蚀时间短。
混凝土防腐剂抗硫酸盐侵蚀机理，侵蚀破坏的实质是环境中的硫酸根离子进入到水泥石内部与一些固相组分发生化学反应，生产难溶的盐类矿物，这些难溶矿物一方面可形成膨胀性产物，从而产生膨胀内应力，引起水泥基材料膨胀、开裂、剥落等现象。另一方面也可使硬化水泥石中的氢氧化钙与C-S-H(水化硅酸盐)等组分溶出或分解，不仅使水泥基材料强度降低，还对其粘结性能造成损伤。
对于防腐剂的研制，我们不但要考虑到其对混凝上强度，施工性能和耐久性能的影响，还要考虑到其经济性，因此需要我们通过较低成本原材料配制出符合要求的防腐剂，从而增加市场竞争力。
发明内容
本发明提供了一种新的防止混凝土被硫酸根离子腐蚀的防腐剂--减水型防硫酸盐腐蚀剂。该防腐剂的原理是通过防腐剂中的膨胀成分和密实成分将混凝土中的空隙填充，使混凝土更加密实，使腐蚀性物质(硫酸根离子等)无法再进入固态的混凝土中，从而防止混凝土建筑被腐蚀。该防腐剂在具备优越的防腐功能的同时，还成本低廉，更适合于大型的建筑施工应用。
具体来说,本发明提供的一种减水型防硫酸盐腐蚀剂，按质量百分比计，包括：新型膨胀剂熟料：40％-85％，密实粉：5％-30％，膨胀剂：5％-20％，调节剂：10-20％，三乙醇胺：0.1-2％，高性能聚羧酸减水剂：1-3％，纤维素：0.005％-0.02％。
优选的实施方式中，所述密实粉为硅粉。硅粉比表面积大于水泥，约为水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍，因此，硅粉粒径小，能有效填充水泥颗粒间缝隙，使混凝土更加密实。更为具体的实施例中，硅粉的比表面积为:20000～28000m2/kg。
另一优选的实施方式中，膨胀剂为明矾石粉。明矾石粉具有微膨胀性能，用于部分替代新型膨胀剂熟料，可以有效的降低成本。
更为优选的实施方式中，调节剂为无水石膏粉。石膏粉同样具有微膨胀的作用，并且还能够调节混凝土中水泥液态变为固态的硬化凝结时间，以及与其他混凝土材料复合。
本发明减水型防硫酸盐腐蚀剂中的三乙醇胺能提高胶凝材料的早强强度；高性能聚羧酸减水剂：主要起到减少混凝土用水量，减少胶凝材料用量，提高混凝土强度，增加混凝土密实性，节约成本；纤维素：增稠成分，能有效减少混凝土的泌水，调节混凝土的和易性，有助于施工。
本发明还提供一种混凝土，该混凝土包含减水型防硫酸盐腐蚀剂，其按质量百分比计，包括：新型膨胀剂熟料40％-85％，硅粉：5％-30％，明矾石粉：5％-20％，无水石膏粉10-20％，三乙醇胺0.1-2％，高性能聚羧酸减水剂1-3％，纤维素0.005％-0.02％。
更为优选的实施方式中，减水型防硫酸盐腐蚀剂等量替代混凝土胶凝材料的质量比例为8-12％。即将该防腐剂以8-12％的质量比替代胶凝材料，并混入胶凝材料中，再将该混和了防腐剂的胶凝材料按照一定比例混入混凝土中，形成混凝土。该混凝土具有防硫酸根离子腐蚀的功能，适用于含硫酸根离子的沿海、盐田等的道路、隧道、桥梁的修筑使用。
有益效果
本发明具有以下有益效果：
1.该减水型防硫酸盐腐蚀剂中的膨胀剂和密实剂使混凝土的缝隙被更密实的填充，阻止硫酸根离子进入混凝土，从而减少混凝土的腐蚀。特别适用于沿海、海港、盐田、盐渍土、含硫化物或石膏地层等自然地区的道路、隧道、桥梁等工业、民用基础设施建筑；排污***中的涵洞、管道；地下管网等化工污染地区。
2.添加明矾石粉和无水石膏粉来代替膨胀熟料，大大降低了该种防腐剂的成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明提供的一种减水型防硫酸盐腐蚀剂，按质量百分比计，包括：新型膨胀剂熟料：40％-85％，密实粉：5％-30％，膨胀剂：5％-20％，调节剂：10-20％，三乙醇胺：0.1-2％，高性能聚羧酸减水剂：1-3％，纤维素：0.005％-0.02％。
所述的新型膨胀剂熟料为高性能混凝土膨胀剂熟料，其膨胀性高，长期稳定性好，可明显改善混凝土的孔结构和孔级配，提高混凝土的抗渗能力。其化学成分参见下表：
所述的所述密实粉为硅粉。硅粉比表面积大于水泥，粒径小，有效填充水泥颗粒间缝隙，使混凝土更加密实。
所述的膨胀剂为明矾石粉。明矾石粉具有膨胀性能，用于部分替代新型膨胀剂熟料，可以有效的降低成本。
所述的调节剂为无水石膏粉。石膏粉同样具有微膨胀的作用，并且还能够调节混凝土液态变为固态硬化的凝结时间，与其他材料复合。
所述的三乙醇胺能提高胶凝材料的早强强度。
所述的高性能聚羧酸减水剂主要起到减少混凝土用水量，减少胶凝材料用量，提高混凝土强度，增加混凝土密实性，节约成本。
所述的纤维素为增稠成分，能有效减少混凝土的泌水，调节混凝土的和易性，有助于施工。
实施例1
按照质量百分比将硅粉：5％，明矾石粉：5％，新型膨胀剂熟料：78％，无水石膏粉：10％，三乙醇胺0.1％，高性能聚羧酸粉剂1.5％，纤维素：万分之0.5(0.005％)加入混料机，启动混料机混合30分钟，形成减水防腐蚀剂1。
实施例2
按照质量百分比将硅粉：10％，明矾石粉：10％，新型膨胀剂熟料：63％，无水石膏粉：15％，三乙醇胺0.3％，高性能聚羧酸粉剂2.0％，纤维素：万分之1(0.01％)加入混料机，启动混料机混合30分钟，使形成减水防腐蚀剂2。
实施例3
按照质量百分比将硅粉：15％，明矾石粉：15％，新型膨胀剂熟料：51％，无水石膏粉：15％，三乙醇胺1.5％，高性能聚羧酸粉剂2.5％，纤维素：万分之1.5(0.015％)加入混料机，启动混料机混合30分钟，形成减水防腐蚀剂3。
实施例4
按照质量百分比将硅粉：20％，明矾石粉：15％，新型膨胀剂熟料：45％，无水石膏粉：15％，三乙醇胺2.0％，高性能聚羧酸粉剂3.0％，纤维素：万分之2(0.02％)加入混料机，启动混料机混合30分钟，形成减水防腐蚀剂4。
实施例5
将实施例1中制成的防腐剂1等量替代水泥，混入混凝土的配比材料中，制成强度C35的混凝土，具体如下：
混凝土设计强度等级：C35，坍落度：160-180mm，骨料(砂、石)为干燥状态。
具体的混凝土配合比见下表：
实施例6
对实施例1—4形成的防腐剂进行各项性能检测，具体数据见下表：
由上表可以看出，依照GB8076-2008《混凝土外加剂》高性能减水剂标准型要求和JC/T1011-2006《混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂》的要求所做的检测标准，本发明的实施例1-4的4个实施例的防腐剂均符合要求。

Claims (6)

1.一种减水型防硫酸盐腐蚀剂，其特征在于，按质量百分比计，包括：新型膨胀剂熟料：40％-85％，密实粉：5％-30％，膨胀剂：5％-20％，调节剂：10-20％，三乙醇胺：0.1-2％，高性能聚羧酸减水剂：1-3％，纤维素：0.005％-0.02％。
2.根据权利要求1所述的减水型防硫酸盐腐蚀剂，其特征在于，所述密实粉为硅粉。
3.根据权利要求2所述的减水型防硫酸盐腐蚀剂，其特征在于，所述膨胀剂为明矾石粉。
4.根据权利要求3所述的减水型防硫酸盐腐蚀剂，其特征在于，所述调节剂为无水石膏粉。
5.一种混凝土，其特征在于，包含权利要求1-4之一所述的减水型防硫酸盐腐蚀剂。
6.根据权利要求5所述的混凝土，其特征在于，所述减水型防硫酸盐腐蚀剂等量替代混凝土胶凝材料的质量比例为8-12％。
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