本發(fā)明涉及海岸防護(hù)用混凝土領(lǐng)域，具體涉及一種混凝土擋浪墻用材料。

背景技術(shù)：

擋浪墻是為防止波浪翻越壩頂而設(shè)置的擋水墻。由于所處環(huán)境惡劣，對擋浪墻的抗?jié)B、抗凍、耐腐蝕提出了極高的要求。水性環(huán)氧樹脂是分子結(jié)構(gòu)中含有環(huán)氧基團(tuán)的經(jīng)過改性的高分子化合物，固化后的環(huán)氧樹脂具有良好的物理、化學(xué)性能，它對非金屬材料的表面具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度，且兼具防水抗凍的優(yōu)異性能。隨著冶金工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生大量金屬冶煉廢渣，堆放在露天場地，利用率極低。汽車工業(yè)的發(fā)展會(huì)導(dǎo)致廢舊輪胎大量堆積，占用大量土地資源。

目前現(xiàn)有的專利較多從擋浪墻結(jié)構(gòu)以及施工方法方面入手來改善擋浪墻擋水能力，如專利：龍門吊軌道擋浪墻結(jié)構(gòu)，專利號(hào)201420544891.2；一種不連續(xù)的壩頂防浪墻結(jié)構(gòu)，專利號(hào)201520299965.5；一種現(xiàn)澆防浪墻快速立模施工方法，專利號(hào)：201510475743.9；防浪墻施工加固裝置，專利號(hào)：201320139381.2；用于擋浪墻基礎(chǔ)平臺(tái)的堆石混凝土施工方法，專利號(hào)：201410053106.8等。

本發(fā)明利用水泥、鋼渣粉、鎳渣、橡膠顆粒、石子、水、水性環(huán)氧及固化劑、膨脹劑等制備混凝土擋浪墻，著手解決擋浪墻在極冷惡劣天氣和腐蝕環(huán)境侵蝕條件下破壞嚴(yán)重的問題，又充分利用了鋼渣、鎳渣、橡膠顆粒，有效利用了固廢資源，保護(hù)環(huán)境，綠色環(huán)保。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種混凝土擋浪墻用材料，該材料首先解決了普通擋浪墻不抗?jié)B、不抗凍、易產(chǎn)生裂縫、不耐鹽腐蝕等耐久性問題，其次解決了鋼渣鎳渣以及廢棄橡膠占用土地資源、污染環(huán)境的問題。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明的擋浪墻用材料由以下質(zhì)量份組成，52.5或42.5水泥1重量份，水0.3-0.5重量份，鋼渣粉0.1-0.3份，鎳渣2-4重量份，橡膠顆粒0.05-0.25重量份，石子2-5重量份，水性環(huán)氧樹脂乳液及水性環(huán)氧固化劑0.01-0.05重量份，膨脹劑0.01-0.05重量份。

所述鋼渣粉CaO重量含量≤40％，45μm篩余量≤10％，比表面積＞300m²/kg。

所述鎳渣粒徑小于5mm。

所述橡膠顆粒粒徑為2-4mm，為廢舊輪胎粉碎而成，彈性模量1500-2500MPa，拉伸強(qiáng)度3-5MPa，邵氏硬度50-70度。

所述水性環(huán)氧樹脂乳液為采用相反轉(zhuǎn)法或化學(xué)改性法制備而成，其固含量50％、粘度100-450mPa·s、環(huán)氧當(dāng)量200—280、粒徑260nm，使用時(shí)摻入水中加入到材料中。

所述水性環(huán)氧固化劑為水溶性胺類固化劑或胺類水性分散體，其固體份含量50％。

所述石子粒徑在5-25mm之間，為玄武巖碎石。

所述膨脹劑為硫鋁酸鈣-氧化鈣類高性能混凝土膨脹劑，總堿量0.36％，比表面積≥200m²/kg，水中7d限制膨脹率≥0.02％。

有益效果：1)鋼渣粉的使用可以改善混凝土工作性，提高施工質(zhì)量，并且可與混凝土孔隙中Ca(OH)₂反應(yīng)填充孔隙，使混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)，增強(qiáng)抗?jié)B能力。且鋼渣粉中含有較多鐵相固溶體，能有效提高耐磨能力；2)鎳渣密度及硬度較大，且含有鐵相，能提高混凝土耐磨耐沖刷能力；3)橡膠顆粒的使用可以提升混凝土體積穩(wěn)定性，改善混凝土韌性，增強(qiáng)混凝土抗裂能力；4)將水性環(huán)氧乳液以及水性環(huán)氧固化劑用在混凝土中可以有效改善混凝土抗裂抗?jié)B能力，增強(qiáng)混凝土抗凍性能。5)加入膨脹劑可有效改善混凝土收縮，防止產(chǎn)生裂縫；6)鋼渣、鎳渣以及橡膠顆粒利用到擋浪墻中，充分利用固廢資源，保護(hù)環(huán)境，生態(tài)環(huán)保。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及一種擋浪墻用材料，所述擋浪墻用材料由以下質(zhì)量份組成，52.5或42.5水泥1重量份，水0.3-0.5重量份，鋼渣粉0.1-0.3份，鎳渣2-4重量份，橡膠顆粒0.05-0.25重量份，石子2-5重量份，水性環(huán)氧樹脂乳液及水性環(huán)氧固化劑0.01-0.05重量份，膨脹劑0.01-0.05重量份。

所述鋼渣粉CaO重量含量≤40％，45μm篩余量≤10％，比表面積＞300m²/kg。

所述鎳渣粒徑小于5mm。

所述橡膠顆粒粒徑為2-4mm，為廢舊輪胎粉碎而成，彈性模量1500-2500MPa，拉伸強(qiáng)度3-5MPa，邵氏硬度50-70度。

所述水性環(huán)氧樹脂乳液為采用相反轉(zhuǎn)法或化學(xué)改性法制備而成，其固含量50％、粘度100-450mPa·s、環(huán)氧當(dāng)量200—280、粒徑260nm，使用時(shí)摻入水中加入到材料中。

所述水性環(huán)氧固化劑為水溶性胺類固化劑或胺類水性分散體，其固體份含量50％。

所述石子粒徑在5-25mm之間，為玄武巖碎石。

所述膨脹劑為硫鋁酸鈣-氧化鈣類高性能混凝土膨脹劑，總堿量0.36％，比表面積≥200m²/kg，水中7d限制膨脹率≥0.02％。

實(shí)施例一、

擋浪墻用混凝土由以下質(zhì)量份組成：PII 42.5水泥1重量份，水0.3重量份，鋼渣粉0.2份，鎳渣4重量份，橡膠顆粒0.2重量份，石子5重量份，水性環(huán)氧樹脂乳液0.01重量份，水性環(huán)氧固化劑0.01重量份，膨脹劑0.01重量份。

實(shí)施例二、

PII 42.5水泥1重量份，水0.35重量份，鋼渣粉0.1份，鎳渣2重量份，橡膠顆粒0.05重量份，石子3重量份，水性環(huán)氧樹脂乳液0.05重量份，水性環(huán)氧固化劑0.05重量份，膨脹劑0.02重量份。

實(shí)施例三、

PII 52.5水泥1重量份，水0.5重量份，鋼渣粉0.2份，鎳渣2重量份，橡膠顆粒0.1重量份，石子2重量份，水性環(huán)氧樹脂乳液0.04重量份，水性環(huán)氧固化劑0.04重量份，膨脹劑0.05重量份。

實(shí)施例四、

PII 52.5水泥1重量份，水0.4重量份，鋼渣粉0.3份，鎳渣3重量份，橡膠顆粒0.25重量份，石子4重量份，水性環(huán)氧樹脂乳液0.02重量份，水性環(huán)氧固化劑0.02重量份，膨脹劑0.03重量份。

混凝土性能考核指標(biāo)按照《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法》(GB/T 50080-2002)、《普通混凝土力學(xué)試驗(yàn)方法》(GB/T 50081-2002)和《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50082-2009)執(zhí)行。混凝土抗沖磨性能測試參考《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》(DL/T 5150-2001)，調(diào)整抗沖磨試驗(yàn)機(jī)的電磁繼電調(diào)速器，獲得1200r/min轉(zhuǎn)速(對應(yīng)的混凝土表面的水流速度約為1.8m/s)，所用鋼球直徑19.0mm,數(shù)量67個(gè)?；炷量箖鲂詫?shí)驗(yàn)設(shè)備參考《混凝土抗凍性試驗(yàn)設(shè)備》(JGT 243-2009)測試方法參考《加氣混凝土抗凍性試驗(yàn)方法》GBT 11973-1997。耐久性評(píng)價(jià)參考《水利工程混凝土耐久性技術(shù)規(guī)范》(DB32_T2333-2013)。

本發(fā)明實(shí)施例1-4制得的擋浪墻用材料與普通擋浪墻用材料(即對比例)具體性能指標(biāo)對比如表1、表2所示。

而對比例混凝土由以下組份質(zhì)量份組成：PII52.5水泥1重量份，砂2重量份，石子3重量份，水0.5重量份。

表1

表2

本發(fā)明制備的混凝土擋浪塊強(qiáng)度、200次凍融循環(huán)質(zhì)量損失率、凍融后抗壓強(qiáng)度、28d抗氯離子擴(kuò)散系數(shù)、60次干濕循環(huán)硫酸鹽侵蝕抗壓強(qiáng)度耐蝕系數(shù)、磨損率、抗沖磨強(qiáng)度等性能指標(biāo)均優(yōu)于對比樣。根據(jù)耐久性技術(shù)規(guī)范，本發(fā)明制備的混凝土達(dá)到C45標(biāo)準(zhǔn)，抗凍等級(jí)達(dá)到F250，滿足50年設(shè)計(jì)需求，適應(yīng)于環(huán)境等級(jí)最高III-E級(jí)(海水環(huán)境浪賤區(qū)，重度鹽霧作用區(qū))。

本發(fā)明1)鋼渣粉的使用可以改善混凝土工作性，提高施工質(zhì)量，并且可與混凝土孔隙中Ca(OH)₂反應(yīng)填充孔隙，使混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)，增強(qiáng)抗?jié)B能力。鋼渣粉中含有較多鐵相固溶體，能有效提高耐磨能力；2)鎳渣密度及硬度比普通骨料高，且含有鐵相，能提高混凝土耐磨耐沖刷能力；3)橡膠顆粒的使用可以提升混凝土體積穩(wěn)定性，改善混凝土韌性，增強(qiáng)混凝土抗裂能力；4)將水性環(huán)氧乳液以及水性環(huán)氧固化劑用在混凝土中可以有效改善混凝土抗裂抗?jié)B能力，增強(qiáng)混凝土抗凍性能。5)加入膨脹劑可有效改善混凝土收縮，防止產(chǎn)生裂縫；6)鋼渣、鎳渣以及橡膠顆粒利用到擋浪墻中，充分利用固廢資源，保護(hù)環(huán)境，生態(tài)環(huán)保。

本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。