專利名稱：一種防腐混凝土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑混凝土材料，特別是一種防腐的低徐變高性能混凝土材料。
技術(shù)背景
混凝土以耐久性作為設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)，針對(duì)不同用途要求，對(duì)耐久性、工作性、適用性、強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性等性能重點(diǎn)予以保證。為此，提高混凝土性能，在配置上的特點(diǎn)是采用低水膠比，選用優(yōu)質(zhì)原材料，且必須摻加足夠數(shù)量的礦物細(xì)摻料和高效外加劑。 高性能混凝土能適應(yīng)現(xiàn)代工程向大跨、重載、高聳方向發(fā)展和承受惡劣環(huán)境條件的需要，符合現(xiàn)代施工技術(shù)采用工業(yè)化生產(chǎn)(工廠預(yù)拌混凝土，工廠預(yù)制構(gòu)件)的要求。
現(xiàn)有技術(shù)中，混凝土存在的問題有以下幾個(gè)方面I.經(jīng)濟(jì)性方面一般采用強(qiáng)度等級(jí)為52. 5Mpa或更高標(biāo)號(hào)硅酸鹽水泥，才能達(dá)到強(qiáng)度、 質(zhì)量等的要求，但是這樣的高標(biāo)號(hào)水泥成本較高?，F(xiàn)在一般為了節(jié)省水泥用量，還需要摻入活性礦物摻合料。
2.采用低水膠比是保證混凝土的強(qiáng)度，也是提高混凝土耐久性的關(guān)鍵，但同時(shí)低水膠比影響混凝土和易性、力學(xué)性能和耐久性能。
3.對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土的徐變使預(yù)應(yīng)力損失大大增加，這是極其不利的， 因此預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)一般要求較高的混凝土強(qiáng)度等級(jí)以減小徐變及預(yù)應(yīng)力損失。
4.沒有考慮到特殊的使用環(huán)境，例如工廠區(qū)廠房、海工工程如跨海大橋、海底隧道、鹽土介質(zhì)工程、化工企業(yè)生產(chǎn)和排放基建安全等方面。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種防腐混凝土，選用優(yōu)質(zhì)、適用和經(jīng)濟(jì)合理的原材料，特別加入玻璃鱗片和耐磨白剛玉填料顆粒提高防腐耐磨性能，優(yōu)化混凝土配合比，確保低水膠比混凝土和易性和力學(xué)性能優(yōu)良，避免低水膠比引起的混凝土開裂，保證混凝土的高耐久性，有效降低混凝土徐變，減小預(yù)應(yīng)力損失，保證混凝土結(jié)構(gòu)安全。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種防腐混凝土，包括膠凝材料、砂、石、水和外加劑，膠凝材料包括標(biāo)號(hào)為42. 5的水泥和摻合料，摻合料包括粉煤灰及礦粉，外加劑為聚羧酸高效減水劑，還具有玻璃鱗片和耐磨白剛玉填料顆粒；所述的混凝土中各原料組成為膠凝材料的總量為500 kg/m3 650kg/ m3，其中水泥為膠凝材料總重量的60% 80%，礦粉為膠凝材料總重量的10% 20%，粉煤灰為膠凝材料總重量的10% 20% ；另玻璃鱗片為膠凝材料總重量的10% 20% ；耐磨白剛玉填料顆粒為膠凝材料總重量的10% 20% ；聚羧酸高效減水劑為膠凝材料總重量的O. 95% I. 05% ；砂600kg/m3 700kg/m3 ；石1000kg/m3 1150kg/m3 ；水膠比0. 28-0. 29 ；砂率37-39%。
優(yōu)選地，所述的混凝土中各原料組成為膠凝材料的總量為550kg/ m3，其中水泥為膠凝材料總重量的70%，礦粉為膠凝材料總重量的15%，粉煤灰為膠凝材料總重量的15% ；另玻璃鱗片為膠凝材料總重量的12% ；耐磨白剛玉填料顆粒為膠凝材料總重量的15%;聚羧酸高效減水劑為膠凝材料總重量的1% ;砂678kg/m3 ；石1106kg/m3；水膠比0. 286 ；砂率38%。
所述標(biāo)號(hào)為42. 5的水泥是普通硅酸鹽42. 5水泥或硅酸鹽42. 5水泥。
所述粉煤灰為I級(jí)粉煤灰。
所述礦粉為S95級(jí)礦粉。
所述耐磨白剛玉填料顆粒分為50目的顆粒I和100目的顆粒II，均呈球形，填料 I :填料II =1 2: I。
所述聚羧酸高效減水劑的含固量為22% 24%，減水率為28% 32%。
混凝土在特殊的工作環(huán)境因腐蝕造成的破壞主要問題是防腐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)滿足不了造成的。比如說煙氣高速?zèng)_刷區(qū)，或者浪大風(fēng)疾的跨海大橋工程，除了要求防腐外還要有抗磨性；氣體或液體流動(dòng)過程中的顫動(dòng)、溫變性及風(fēng)力引起的某種形變，要求混凝土結(jié)構(gòu)在具有在高韌性的前提下保持防腐性；防腐結(jié)構(gòu)對(duì)基體的強(qiáng)度有自己的要求，比如玻璃鱗片， 如果基體發(fā)生了變性，那么玻璃鱗片必然開裂，這就要求防腐結(jié)構(gòu)要在隨基體變形而變形的情況下仍要保持防腐性能。
玻璃鱗片呈片狀，能耐酸、堿和鹽類溶液腐蝕，對(duì)酸堿鹽及水蒸汽有非常強(qiáng)的抗?jié)B透性，進(jìn)而大大增強(qiáng)基體的使用壽命。
為了保證高性能混凝土的高強(qiáng)及高耐久性，在配置高性能混凝土?xí)r，應(yīng)摻加一種或多種活性礦物摻合料，如粉煤灰、礦渣、硅灰等?；钚缘V物摻合料在混凝土中的主要作用包括填充效應(yīng)和活性效應(yīng)。高性能混凝土一方面通過降低水膠比提高混凝土密實(shí)度和抗?jié)B性，而摻粉煤灰是降低用水量的重要措施之一，粉煤灰和磨細(xì)礦粉在減水效果方面具有“超疊效應(yīng)”；另一方面由于礦物摻合料的微填充效應(yīng)，使混凝土中的顆粒分布更趨合理，混凝土更加致密，礦物摻合料的活性效應(yīng)又使混凝土的強(qiáng)度得以保證。大量的研究資料以及工程實(shí)踐表明，在混凝土中大量摻入適量的粉煤灰、礦渣、硅灰等活性礦物摻合料，能大大改善混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、抗堿集料反應(yīng)能力及抗有害離子滲透等性能。
常用作為混凝土的摻合料的粉煤灰是指從燃煤火力發(fā)電廠煤粉爐的煙道中收集的粉塵，根據(jù)細(xì)度、需水量比等因素將其分為I級(jí)、II級(jí)、III級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)見《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596-91 )。作水泥摻合料的礦粉指的是將高爐煉鐵的爐渣粉碎得到的粉，有活性，分為S75級(jí)、S95級(jí)、S105級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)見《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》 (GB/T 18046-2008)。本發(fā)明選擇I級(jí)粉煤灰及S95級(jí)礦粉作為復(fù)合活性礦物摻合料。
采用低水膠比是保證混凝土的強(qiáng)度，也是提高混凝土耐久性的關(guān)鍵。本發(fā)明所用減水劑為聚羧酸高效減水劑，其含固量為22% 24%，減水率為28% 32%。
配制強(qiáng)度等級(jí)較高的高強(qiáng)混凝土?xí)r，應(yīng)首先選用非引氣型高效減水劑。目前高效減水劑可分為萘系、聚羧酸系、氨基磺酸鹽系和三聚氰胺系。本發(fā)明使用與水泥等膠凝材料具有較好相容性的聚羧酸高效減水劑，降低用水量，既保證混凝土拌合物有良好的和易性， 又提高混凝土強(qiáng)度，減少收縮和徐變。本發(fā)明使用聚羧酸系外加劑，粘聚性小，拌合中漿體與石子的包裹性好，石子在漿體中分布均勻，不分層、不離析，為液體狀。
砂率=砂的用量S/(砂的用量S+石子用量G) X 100%，是質(zhì)量比。砂率的變動(dòng)，會(huì)使骨料(在混凝土中起骨架或填充作用的粒狀松散材料)的總表面積有顯著改變，從而對(duì)混凝土拌合物的和易性有較大影響。一般確定砂率的原則是在保證混凝土拌合物具有的粘聚性和流動(dòng)性的前提下，水泥漿最省時(shí)的最優(yōu)砂率。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是I、加入防腐耐磨成分，施工難度小、成本低廉、防腐效果好、耐磨性能好，能有效地防止外力、內(nèi)應(yīng)力破壞以及抵御酸酸液腐蝕或煙氣沖刷，并且使用和維修也很方便，能有效解決延長基體使用壽命，能很大程度上降低維修成本。
2、通過采用普通硅酸鹽水泥+高效減水劑+復(fù)合活性礦物摻合料配制高性能混凝土，使用了經(jīng)濟(jì)合理的原材料，并且找到礦粉和粉煤灰在高性能混凝土中的適宜摻量和最佳摻量，確保混凝土的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)混凝土的和易性、力學(xué)性能、耐久性能優(yōu)異。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的上述發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
所用水泥、粉煤灰及礦粉的技術(shù)指標(biāo)見表1-3。
外加劑使用與水泥等膠凝材料具有較好相容性的聚羧酸高效減水劑。
表I選用的42. 5水泥的主要技術(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種防腐混凝土，包括膠凝材料、砂、石、水和外加劑，膠凝材料包括標(biāo)號(hào)為42. 5的水泥和摻合料，摻合料包括粉煤灰及礦粉，外加劑為聚羧酸高效減水劑，其特征在于 還具有玻璃鱗片和耐磨白剛玉填料顆粒； 所述的混凝土中各原料組成為 膠凝材料的總量為500 kg/m3 650kg/ m3，其中 水泥為膠凝材料總重量的60% 80%， 礦粉為膠凝材料總重量的10% 20%， 粉煤灰為膠凝材料總重量的10% 20% ； 另玻璃鱗片為膠凝材料總重量的10% 20% ； 耐磨白剛玉填料顆粒為膠凝材料總重量的10% 20% ； 聚羧酸高效減水劑為膠凝材料總重量的O. 95% I. 05% ； 砂600kg/m3 700kg/m3 ； 石1000kg/m3 1150kg/m3 ； 水膠比0. 28-0. 29 ； 砂率37-39%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防腐混凝土，其特征在于 所述的混凝土中各原料組成為 膠凝材料的總量為550kg/ m3，其中 水泥為膠凝材料總重量的70%， 礦粉為膠凝材料總重量的15%， 粉煤灰為膠凝材料總重量的15% ； 另玻璃鱗片為膠凝材料總重量的12% ； 耐磨白剛玉填料顆粒為膠凝材料總重量的15%; 聚羧酸高效減水劑為膠凝材料總重量的1% ;砂678kg/m3 ； 石1106kg/m3； 水膠比0. 286 ； 砂率38%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防腐混凝土，其特征在于所述標(biāo)號(hào)為42.5的水泥是普通硅酸鹽42. 5水泥或娃酸鹽42. 5水泥。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防腐混凝土，其特征在于所述粉煤灰為I級(jí)粉煤灰。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防腐混凝土，其特征在于所述礦粉為S95級(jí)礦粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防腐混凝土，其特征在于所述耐磨白剛玉填料顆粒分為50目的顆粒I和100目的顆粒II，均呈球形，填料I :填料II =1 2:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防腐混凝土，其特征在于所述聚羧酸高效減水劑的含固量為22% 24%，減水率為28% 32%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防腐混凝土，包括膠凝材料、砂、石、水和外加劑，膠凝材料包括標(biāo)號(hào)為42.5的水泥和摻合料，摻合料包括粉煤灰及礦粉，外加劑為聚羧酸高效減水劑，還具有玻璃鱗片和耐磨白剛玉填料顆粒；玻璃鱗片為膠凝材料總重量的10%～20%；耐磨白剛玉填料顆粒為膠凝材料總重量的10%～20%。本發(fā)明所述防腐混凝土，成本低廉、防腐效果好、耐磨性能好，能有效地防止外力、內(nèi)應(yīng)力破壞以及抵御酸酸液腐蝕或煙氣沖刷，能有效解決延長基體使用壽命，同時(shí)，低水膠比混凝土和易性和力學(xué)性能優(yōu)良，避免混凝土開裂，保證混凝土的高耐久性，有效降低徐變，減小預(yù)應(yīng)力損失，保證混凝土結(jié)構(gòu)安全。
文檔編號(hào)C04B28/04GK102976694SQ201210529229
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者張慶彬 申請(qǐng)人:張慶彬