CN106747062A - 一种防微生物腐蚀的混凝土 - Google Patents

一种防微生物腐蚀的混凝土 Download PDF

Info

Publication number
CN106747062A
CN106747062A CN201611071894.9A CN201611071894A CN106747062A CN 106747062 A CN106747062 A CN 106747062A CN 201611071894 A CN201611071894 A CN 201611071894A CN 106747062 A CN106747062 A CN 106747062A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
concrete
bactericide
water
cement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611071894.9A
Other languages
English (en)
Inventor
孔丽娟
张蓓
方珺
吴立朋
王彩辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shijiazhuang Tiedao University
Original Assignee
Shijiazhuang Tiedao University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shijiazhuang Tiedao University filed Critical Shijiazhuang Tiedao University
Priority to CN201611071894.9A priority Critical patent/CN106747062A/zh
Publication of CN106747062A publication Critical patent/CN106747062A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种防微生物腐蚀的混凝土，涉及建筑材料领域，包括以下重量配比组分：水泥250‑325份；粉煤灰50‑100份；水140‑200份；砂子650‑750份；石子1100‑1200份；减水剂1‑3份；铜酞菁0.08‑1.2份。本发明混凝土具有杀菌性好、成本低、杀菌剂的留存率高等优点，而且铜酞菁杀菌剂的掺入不影响混凝土自身性能，可广泛应用于市政排污水利设施的施工。

Description

一种防微生物腐蚀的混凝土
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种防微生物腐蚀的混凝土。
背景技术
在城市环境工程中，输送和处理污水的设施因长期受酸碱、冲刷、微生物等多种腐蚀作用而导致的混凝土结构失效问题日益严重，所造成的经济损失已引起世界范围的普遍关注。1945年，Parker首次认识到，硫细菌的代谢产物——生物硫酸是造成混凝土污水管道腐蚀的主要原因。还有实验研究发现，硝化细菌通过对胺的硝化作用生成硝酸，同样对混凝土造成了严重酸腐蚀。当前我国城市化进程不断加快,需配套大量市政排污工程，开展混凝土微生物腐蚀防治领域的研究，具有重要的现实意义。
目前国内外有关混凝土污水腐蚀的防治研究主要包括混凝土改性，涂层保护和生物灭杀三大类。单纯的混凝土改性并不能显著缓解混凝土的腐蚀，惰性涂层则存在开裂、脱落和易磨损等缺陷，而建立在微生物腐蚀作用机理基础上的杀菌剂的应用属于主动措施，其通过阻止污水中微生物的繁殖代谢，抑制或减少生物硫酸的生成，对控制混凝土微生物腐蚀十分有效。不过杀菌剂作为功能组分掺入混凝土中时，其种类、掺量的选择、长期留存率以及对混凝土其它性能的影响还缺乏***研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种杀菌性好、成本低且不影响混凝土自身性能的防微生物腐蚀的混凝土。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种防微生物腐蚀的混凝土，所述混凝土包括以下重量配比组分：
水泥250-325份；
粉煤灰50-100份；
水140-200份；
砂子650-750份；
石子1100-1200份；
减水剂1-3份；
铜酞菁0.08-1.2份。
优选的，水泥278份，粉煤灰64份，水160份，砂子687份，石子1154份，减水剂1.5份，铜酞菁0.08-1.2份。
进一步优选的，水泥278份，粉煤灰64份，水160份，砂子687份，石子1154份，减水剂1.5份，铜酞菁0.3份。
优选的，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
优选的，所述水泥为普通硅酸盐42.5水泥。
优选的，所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。
优选的，所述砂子的细度模数为3.0-2.6。
优选的，所述石子的粒径为5mm-20mm。
以上混凝土配合比是通过粗骨料不同组合振实密度试验，确定粗骨料的最优组合比例；通过不同砂率时砂-粗骨料组合密度试验，确定最优砂率；通过不同掺合料品种和掺量时胶砂流动度和胶砂强度试验，确定合适的掺合料品种和掺量；通过外加剂和胶凝材料适应性试验，确定合适的外加剂品种和掺量；通过混凝土试拌确定满足和易性要求的用水量，从而确定最终的混凝土配合比。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明综合考虑了把杀菌剂作为一种功能组分掺入混凝土中时，其对混凝土自身性能影响、对强化污水杀菌率以及在混凝土内部留存率三方面的性能，并在此基础上优选配制出了一种能提高混凝土流动性、强度(坍落度增大30％、强度提高58％)、生产工艺简单并且杀菌剂掺量少(掺量仅为胶凝材料的0.025-0.4％)、成本低(约25元/千克)、杀菌功效好(杀菌率约为83％)、杀菌剂留存率高(留存率99％以上)的防微生物腐蚀的混凝土。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例4中五种不同掺量杀菌剂对新拌混凝土的坍落度的影响曲线图；
图2是本发明实施例4中五种不同掺量杀菌剂对硬化混凝土28d抗压强度的影响曲线图；
其中■为掺溴化钠CX的混凝土，●为掺钨酸钠CW的混凝土，▲为掺氧化锌CY的混凝土，★为掺铜酞菁CT的混凝土，◆为掺十二烷基二甲基苄基氯化铵CS的混凝土；
图3是本发明实施例7不掺杀菌剂混凝土在污水中表面附着生物膜的激光共聚焦扫描显微镜图；
图4是本发明实施例7掺加0.1％铜酞菁杀菌剂混凝土在污水中表面附着生物膜的激光共聚焦扫描显微镜图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
本例中各组分质量份如下：普通硅酸盐42.5水泥278kg/m3；Ⅰ级粉煤灰64kg/m3；水160kg/m3；细度模数为3.0-2.6的砂子687kg/m3；粒径为5mm-20mm石子1154kg/m3；聚羧酸高效减水剂1.5kg/m3；铜酞菁0.3kg/m3。
将上述质量份的水泥、粉煤灰、砂子、石子投入搅拌机搅拌均匀后，加入上述质量份的减水剂、水和铜酞菁进行搅拌，得到防微生物腐蚀的混凝土。
实施例2
本例中各组分质量份如下：普通硅酸盐42.5水泥250kg/m3；Ⅰ级粉煤灰50kg/m3；水140kg/m3；细度模数为3.0-2.6的砂子650kg/m3；粒径为5mm-20mm石子1100kg/m3；聚羧酸高效减水剂1kg/m3；铜酞菁0.08kg/m3。
将上述质量份的水泥、粉煤灰、砂子、石子投入搅拌机搅拌均匀后，加入上述质量份的减水剂、水和铜酞菁进行搅拌，得到防微生物腐蚀的混凝土。
实施例3
本例中各组分质量份如下：普通硅酸盐42.5水泥325kg/m3；Ⅰ级粉煤灰100kg/m3；水200kg/m3；细度模数为3.0-2.6的砂子750kg/m3；粒径为5mm-20mm石子1200kg/m3；聚羧酸高效减水剂3kg/m3；铜酞菁1.2kg/m3。
将上述质量份的水泥、粉煤灰、砂子、石子投入搅拌机搅拌均匀后，加入上述质量份的减水剂、水和铜酞菁进行搅拌，得到防微生物腐蚀的混凝土。
实施例4
本实施例中所制备的基准混凝土强度等级为C30，水胶比0.47，具体配合比如下：普通硅酸盐42.5水泥278kg/m3；Ⅰ级粉煤灰64kg/m3；水160kg/m3；细度模数为3.0-2.6的砂子687kg/m3；粒径为5mm-20mm石子1154kg/m3；聚羧酸高效减水剂1.5kg/m3。
为对比不同杀菌剂对混凝土的影响，从卤代化合物、钨粉或钨的化合物、(铜、锌、铅、镍)金属氧化物、(铜、锌、铅、锰、镍)酞菁、季胺盐这五类常用于混凝土的杀菌剂中，分别选出环保、低成本的代表性物质：溴化钠、钨酸钠、氧化锌、铜酞菁和十二烷基二甲基苄基氯化铵，其中十二烷基二甲基苄基氯化铵为液体杀菌剂，可采用沸石做载体吸附后制成粉剂使用。
选取选择杀菌剂掺量分别为胶凝材料(水泥和粉煤灰)的0.025％、0.05％、0.1％、0.2％和0.4％，用以研究不同品种杀菌剂对新拌混凝土的坍落度和硬化混凝土28d抗压强度的影响规律。从图1和图2可以看出，相比不掺杀菌剂的基准混凝土，铜酞菁的掺入可明显提高混凝土的流动性和强度，特别是当掺量为0.1％时改善效果显著，混凝土坍落度和强度可分别提高30％和58％；其它四种杀菌剂随掺量的变化对混凝土流动性和强度影响规律不一，但总体看均有些或多或少的不利影响。
实施例5
通过在清水中添加一定比例的用于供给微生物生长所需的葡萄糖、淀粉、尿素、蛋白胨等营养物质，并用取自污水厂二沉池的活性污泥对微生物进行培养和驯化，配制出COD值达到6000mg/L(通常城市污水的COD值约为300-500mg/L)左右的人工强化污水。采用MiSeq高通量测序技术对不掺及掺有不同品种杀菌剂的污水试样进行了DNA测序以得出污水中微生物种类和含量，以反映杀菌剂的作用功效。通过公式(1)对每种杀菌剂的杀菌率进行了计算，结果见表1，可以看出这五种杀菌剂在污水中的杀菌效果由强到弱的顺序依次为：铜酞菁>溴化钠>十二烷基二甲基苄基氯化铵>钨酸钠>氧化锌，其中杀菌效果最好的铜酞菁对四种微生物的平均杀菌率约为83％.
式中S为杀菌剂对某种微生物的杀菌率，％；N0为不掺杀菌剂的污水中微生物含量；N1为掺加某种杀菌剂的污水中微生物含量。
表1
实施例6
采用电感耦合等离子质谱仪对不掺杀菌剂的基准混凝土及掺0.1％(相对胶凝材料的质量，下同)不同品种杀菌剂的混凝土试件，在人工强化污水中分别浸泡7d、28d、90d和120d后的元素溶出率进行测试，并由下式进一步计算五种杀菌剂在混凝土中的留存率，结果见表2。从表2中可以看出，这五种杀菌剂的留存率由高到低的顺序依次为：铜酞菁>氧化锌>十二烷基二甲基苄基氯化铵>钨酸钠>溴化钠。当在污水环境下浸泡120d后，铜酞菁和氧化锌这两种杀菌剂在混凝土内部的留存率仍高达99％以上，溴化钠和钨酸钠在混凝土中的留存率则约为87％和92％。
式中R为杀菌剂在混凝土中的留存率，％；M0为掺入混凝土中的杀菌剂元素总量，mg/L；M1和M2分别为掺加杀菌剂和未掺杀菌剂的混凝土经污水浸泡不同时间后的元素溶出量，mg/L。
表2
实施例7
对比不掺杀菌剂的基准混凝土及掺有0.1％铜酞菁杀菌剂的混凝土试件，在人工强化污水中浸泡3个月后的表面生物膜中微生物情况。通过细胞死活荧光染色试剂盒对生物膜进行标记，并采用激光共聚焦扫描显微镜进行观察，从图3可以看出强化污水环境下基准混凝土表面生物膜中大部分微生物(白色物质)都是活的，从图4中可以看出掺加铜酞菁杀菌剂的混凝土试件表面生物膜中存活的微生物数量明显减少。由此可看出，防微生物腐蚀的混凝土一种非常适合用于抵抗污水环境下微生物腐蚀的混凝土。

Claims (8)

1.一种防微生物腐蚀的混凝土，其特征在于，包括以下重量配比组分：
水泥250-325份；
粉煤灰50-100份；
水140-200份；
砂子650-750份；
石子1100-1200份；
减水剂1-3份；
铜酞菁0.08-1.2份。
2.根据权利要求1所述的一种防微生物腐蚀的混凝土，其特征在于，水泥278 份，粉煤灰64份，水160 份，砂子687 份，石子1154 份，减水剂1.5 份，铜酞菁0.08-1.2份。
3.根据权利要求2所述的一种防微生物腐蚀的混凝土，其特征在于, 水泥278 份，粉煤灰64份，水160 份，砂子687 份，石子1154 份，减水剂1.5 份，铜酞菁0.3份。
4.根据权利要求1所述的一种防微生物腐蚀的混凝土，其特征在于, 所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
5.根据权利要求1所述的一种防微生物腐蚀的混凝土，其特征在于, 所述水泥为普通硅酸盐42.5水泥。
6.根据权利要求1所述的一种防微生物腐蚀的混凝土，其特征在于, 所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰。
7.根据权利要求1所述的一种防微生物腐蚀的混凝土，其特征在于, 所述砂子的细度模数为3.0-2.6。
8.根据权利要求1所述的一种防微生物腐蚀的混凝土，其特征在于, 所述石子的粒径为5mm-20mm。
CN201611071894.9A 2016-11-29 2016-11-29 一种防微生物腐蚀的混凝土 Pending CN106747062A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611071894.9A CN106747062A (zh) 2016-11-29 2016-11-29 一种防微生物腐蚀的混凝土

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611071894.9A CN106747062A (zh) 2016-11-29 2016-11-29 一种防微生物腐蚀的混凝土

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106747062A true CN106747062A (zh) 2017-05-31

Family

ID=58902532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611071894.9A Pending CN106747062A (zh) 2016-11-29 2016-11-29 一种防微生物腐蚀的混凝土

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106747062A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110845170A (zh) * 2019-11-15 2020-02-28 石家庄铁道大学 一种用于污水环境下混凝土的复合杀菌剂及其筛选方法
CN112225501A (zh) * 2020-09-21 2021-01-15 湖州上建华煜混凝土有限公司 一种防微生物腐蚀的混凝土及其制备方法
CN114477894A (zh) * 2021-12-30 2022-05-13 广西壮族自治区水利科学研究院 一种抑制藤壶附着的海工混凝土及其制备方法
CN114620987A (zh) * 2022-04-28 2022-06-14 广西壮族自治区水利科学研究院 一种具备微生物腐蚀效果的海洋混凝土

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6146666A (en) * 1996-09-30 2000-11-14 Hazama Corporation Thiobacillus thiooxidans growth inhibitor
US6159281A (en) * 1996-02-13 2000-12-12 Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd. Deterioration preventive for concrete or mortar and method for preventing deterioration of concrete or mortar
CN103755196A (zh) * 2013-12-17 2014-04-30 芜湖沃多福新材料有限责任公司 一种抗混凝土微生物腐蚀的混凝土外加剂

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6159281A (en) * 1996-02-13 2000-12-12 Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd. Deterioration preventive for concrete or mortar and method for preventing deterioration of concrete or mortar
US6146666A (en) * 1996-09-30 2000-11-14 Hazama Corporation Thiobacillus thiooxidans growth inhibitor
CN103755196A (zh) * 2013-12-17 2014-04-30 芜湖沃多福新材料有限责任公司 一种抗混凝土微生物腐蚀的混凝土外加剂

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110845170A (zh) * 2019-11-15 2020-02-28 石家庄铁道大学 一种用于污水环境下混凝土的复合杀菌剂及其筛选方法
CN112225501A (zh) * 2020-09-21 2021-01-15 湖州上建华煜混凝土有限公司 一种防微生物腐蚀的混凝土及其制备方法
CN114477894A (zh) * 2021-12-30 2022-05-13 广西壮族自治区水利科学研究院 一种抑制藤壶附着的海工混凝土及其制备方法
CN114620987A (zh) * 2022-04-28 2022-06-14 广西壮族自治区水利科学研究院 一种具备微生物腐蚀效果的海洋混凝土

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1307120C (zh) 混凝土用抗菌剂、混凝土组合物以及混凝土制品
CN106747062A (zh) 一种防微生物腐蚀的混凝土
CN113045119B (zh) 一种具有生物亲和性的淤泥基生态护岸基质材料及其制备方法
Kong et al. Study on the applicability of bactericides to prevent concrete microbial corrosion
Huseien et al. Durability performance of modified concrete incorporating fly ash and effective microorganism
US6989266B2 (en) Concrete product containing a mixture of bacillus microbial cells
CN105967351A (zh) 一种钢铁冶炼的废水处理剂及其制备方法
Zahrai et al. Using AP2RC & P1RB micro-silica gels to improve concrete strength and study of resulting contamination
CN108911162A (zh) 一种黑臭水体底泥干粉修复剂及其制备方法与应用
Kong et al. Effect of bactericide on the deterioration of concrete against sewage
CN101544421A (zh) 一种处理焦化废水的方法
JP4593353B2 (ja) モルタル組成物
CN107892499A (zh) 一种工业污水复配早强型减水剂及其制备方法
CN107899428B (zh) 一种防止mbr膜污染的制剂及其应用
KR101883446B1 (ko) 유해생물 억제를 위한 기능성 콘크리트블록의 제조방법 및 상기 제조방법에 의한 콘크리트블록
CN106186973B (zh) 一种光催化抑菌防腐涂料及其涂覆工艺
CN101306904A (zh) 铁内电解与生物耦合的一体化脱氮除磷方法
JP5057538B2 (ja) セメント組成物、コンクリート組成物
JP2008273993A (ja) 重金属溶出抑制剤と重金属溶出抑止工法。
CN107324727A (zh) 淤泥除臭剂及淤泥除臭方法
KR101026817B1 (ko) 폐목분 유래 탄화분말 및 무기항균제를 포함하는 콘크리트 조성물, 및 그에 의해 제조되는 수질정화 콘크리트
CN112093914A (zh) 一种生物水处理剂及其制备方法
CN106220074B (zh) 一种用于海洋钢筋混凝土防腐的杀菌涂料及其涂覆工艺
CN111484266B (zh) 一种大中型水电工程用萘系高效减水剂中葡萄糖酸钠分解的抑制方法
CN113683334B (zh) 一种高强、耐腐蚀添加剂及混凝土、制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170531

RJ01 Rejection of invention patent application after publication