本發(fā)明涉及混凝土外加劑范疇，確切的說(shuō)是一種抗微生物腐蝕的混凝土外加劑。

背景技術(shù)：

混凝土的腐蝕有多種原因，除了通常所說(shuō)的無(wú)機(jī)酸、堿、鹽及有機(jī)酸等化學(xué)介質(zhì)腐蝕之外，還存在著微生物腐蝕。這是一種作用長(zhǎng)久、不易發(fā)現(xiàn)且危害嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。微生物腐蝕導(dǎo)致混凝土表面污損、表層疏松、砂漿脫落、骨料外露，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生開裂和鋼筋銹蝕，使混凝土設(shè)施服役壽命縮短，導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，德國(guó)混凝土建筑材料的破壞中微生物腐蝕所占份額約為10%~20%，20世紀(jì)70年代，僅漢堡市污水管道系統(tǒng)因微生物腐蝕造成的維修費(fèi)用就高達(dá)5000萬(wàn)馬克。美國(guó)洛杉磯市一條總長(zhǎng)1900km的混凝土污水管道，其中208km已遭到微生物腐蝕破壞，修復(fù)費(fèi)用高達(dá)4億美元。而全美現(xiàn)有8.0×105km的混凝土污水管道需要修復(fù)或完全更換?；炷潦鞘褂米顝V泛的建筑材料，微生物腐蝕導(dǎo)致的混凝土結(jié)構(gòu)失效問(wèn)題日益嚴(yán)重，所造成的經(jīng)濟(jì)損失已引起世界范圍的普遍關(guān)注。當(dāng)前我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快，需配套大量市政排污工程，開展混凝土微生物腐蝕與防治技術(shù)領(lǐng)域的研究，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

生物酸對(duì)混凝土的腐蝕不同于純酸，生物酸對(duì)混凝土的腐蝕作用遠(yuǎn)大于化學(xué)純酸，因?yàn)槲⑸镌诨炷帘砻娓街?，然后進(jìn)行繁殖代謝形成生物膜，生物膜內(nèi)微生物的高度繁殖代謝及向混凝土內(nèi)部穴居，使混凝土內(nèi)部直接遭受腐蝕。

混凝土的微生物腐蝕與防護(hù)是一門新學(xué)科，它涉及到生物科學(xué)，化學(xué)，材料科學(xué)，水處理科學(xué)以及結(jié)構(gòu)工程學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，是一門交叉性學(xué)科，環(huán)境不同，混凝土受微生物腐蝕的原因，腐蝕過(guò)程和結(jié)果各不相同果。該領(lǐng)域在我國(guó)尚處于研究起步階段。

目前，混凝土微生物腐蝕防治措施的研究建立在對(duì)腐蝕機(jī)理基本認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，即硫氧化細(xì)菌將h2s氧化為生物硫酸是混凝土遭受腐蝕的主要原因。理論上提高膠凝材料的抗硫酸侵蝕性能、控制腐蝕傳質(zhì)過(guò)程、抑制或減少生物硫酸的生成都能緩解混凝土的微生物腐蝕。因此，防治措施主要包括混凝土改性、表面涂層保護(hù)和生物滅殺技術(shù)3大類。

混凝土改性包括提高混凝土抗酸、抗?jié)B和抗裂性能。采取的措施有：采用耐酸水泥(抗硫酸鋁酸鹽水泥)品種、摻加硅粉或粉煤灰等礦物摻和料、聚合物(聚苯乙烯-丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、聚醋酸乙烯樹脂、聚丙烯酸樹脂)改性等。主要目的在于防止生物硫酸向混凝土內(nèi)部的滲透，從而延緩混凝土的中性化和強(qiáng)度的衰減。

隨著人們環(huán)保意識(shí)日益加強(qiáng)，研制和開發(fā)新的高效環(huán)保型混凝土殺菌劑，就顯得尤為重要。因此本發(fā)明通過(guò)在混凝土中直接摻入具有殺菌功效、分散性能好的高效混凝土專用微生物殺菌劑來(lái)應(yīng)用，且不會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)極大的污染。在混凝土或其保護(hù)涂層中摻入殺菌劑，殺菌劑可結(jié)合硫氧化細(xì)菌生命代謝所需的酶，從而殺滅或抑制其繁殖，通過(guò)控制生物硫酸生成達(dá)到腐蝕防治目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提高一種摻量少、分散性好，能有效并且持久作用的抑制或減少生物硫酸的生成的抗微生物腐蝕的混凝土外加劑。

上述目的通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)：

一種抗微生物腐蝕的混凝土外加劑，其特征在于：其是由無(wú)水硫酸銅、亞硝酸鹽與金屬酞菁mpc按照1-1.2：1-1.2：1-1.2的重量比例組成，其中m=fe，co，ni，cu或zn。

所述的一種抗微生物腐蝕的混凝土外加劑，其特征在于：其在使用時(shí)，按照占混凝土總重量的0.3-0.5%的比例添加于混凝土中。

利用殺菌劑外加劑的特性來(lái)防治混凝土的微生物腐蝕，即殺菌劑本身具有殺滅硫氧化細(xì)菌的功能，殺菌劑中無(wú)水硫酸銅、金屬酞菁在混凝土內(nèi)部能結(jié)合硫氧化細(xì)菌生命代謝所需的酶，從而殺滅或抑制其繁殖，另外加入亞硝酸鹽或亞亞硝酸鹽，由反硝化產(chǎn)生非常低濃度的no也對(duì)硫酸鹽細(xì)菌產(chǎn)生抑制作用，與硫酸鹽還原菌酶內(nèi)的一些過(guò)渡金屬形成了復(fù)合鍵，從而改變了酶的活性，抑制了細(xì)菌的代謝，另外，它也能使某些含有維生素b12的酶失去活性。這些都能控制生物硫酸生成達(dá)到腐蝕防治目的。且這種殺菌劑外加劑作為混凝土外加劑加入時(shí)，易和混凝土中膠凝材料、水和骨料分散均勻，能與水泥的礦物成份很好的吸附在一起，形成牢固的膜。技術(shù)路線如下：

（1）殺菌劑外加劑的優(yōu)選與復(fù)合

優(yōu)選出在混凝土中摻量少、分散性好、高效且不影響混凝土自身性能的混凝土專用微生物殺菌劑外加劑多種，通過(guò)混凝土試樣的腐蝕實(shí)驗(yàn)確定其配合比。

（2）混凝土試樣的腐蝕實(shí)驗(yàn)

腐蝕實(shí)驗(yàn)是混凝土微生物腐蝕研究的基礎(chǔ)，采用腐蝕介質(zhì)浸泡方法進(jìn)行，腐蝕介質(zhì)為實(shí)驗(yàn)室自制大量繁殖有硫酸鹽腐蝕細(xì)菌的人工強(qiáng)化污水。

腐蝕混凝土試件為入0.3%的殺菌外加劑28ｄ齡期的標(biāo)準(zhǔn)抗?jié)B試件。試驗(yàn)過(guò)程中，試樣首先在人工強(qiáng)化污水中浸泡15h，然后在烘干6h，如此循環(huán)試驗(yàn)，每個(gè)干濕循環(huán)的總時(shí)間控制在(24+2)h。經(jīng)過(guò)20次干濕循環(huán)次數(shù)后，測(cè)定遭受硫酸鹽侵蝕混凝土的抗壓強(qiáng)度，然后計(jì)算得出抗壓強(qiáng)度耐蝕系數(shù)。

通過(guò)在混凝土中直接摻入具有殺菌功效、分散性能好的高效混凝土專用微生物殺菌劑來(lái)應(yīng)用，且不會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)極大的污染。在混凝土或其保護(hù)涂層中摻入殺菌劑，殺菌劑可結(jié)合硫氧化細(xì)菌生命代謝所需的酶，從而殺滅或抑制其繁殖，通過(guò)控制生物硫酸生成達(dá)到腐蝕防治目的

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明所得外加劑加入混凝土中，具有摻量少、分散性好，能有效并且持久作用的抑制或減少生物硫酸的生成，是一種高效的防混凝土微生物腐蝕作用的混凝土外加劑。

混凝土腐蝕試驗(yàn)在人工強(qiáng)化污水中浸泡15h，然后在烘干6h，如此循環(huán)試驗(yàn)，每個(gè)干濕循環(huán)的總時(shí)間控制在(24+2)h。經(jīng)過(guò)20次干濕循環(huán)次數(shù)后，測(cè)定遭受微生物侵蝕混凝土的抗壓強(qiáng)度。

腐蝕混凝土試件為28ｄ齡期的標(biāo)準(zhǔn)抗?jié)B試件。加入0.3%-0.5%劑量的抗微生物腐蝕外加劑的試樣，在含微生物強(qiáng)化污水中試驗(yàn)中，抗壓強(qiáng)度耐蝕系數(shù)k≥0.85。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而更為清楚。但這些實(shí)施例僅是范例性的，并不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

實(shí)施例1

1）殺菌外加劑的配制：無(wú)水硫酸銅、亞硝酸鹽與金屬酞菁化合物組成，其組成為無(wú)水硫酸銅、硝酸鈉與金屬鐵酞菁，比例為1：1：1。

2）在混凝土中加入這種為混凝土總量0.3%殺菌外加劑后，進(jìn)行混凝土試樣的腐蝕實(shí)驗(yàn)

3）混凝土試樣的腐蝕實(shí)驗(yàn)

腐蝕混凝土試件為入0.3%的外加劑28ｄ齡期的標(biāo)準(zhǔn)抗?jié)B試件，采用腐蝕介質(zhì)浸泡方法進(jìn)行，腐蝕介質(zhì)為實(shí)驗(yàn)室自制大量繁殖有硫酸鹽腐蝕細(xì)菌的人工強(qiáng)化污水。

試驗(yàn)過(guò)程中，試樣首先在人工強(qiáng)化污水中浸泡15h，然后在烘干6h，如此循環(huán)試驗(yàn)，每個(gè)干濕循環(huán)的總時(shí)間控制在(24+2)h。經(jīng)過(guò)20次干濕循環(huán)次數(shù)后，測(cè)定遭受硫酸鹽侵蝕混凝土的抗壓強(qiáng)度，然后計(jì)算得出抗壓強(qiáng)度耐蝕系數(shù)k≥0.85。

實(shí)施例2

1）殺菌外加劑的配制：無(wú)水硫酸銅、亞硝酸鹽與金屬銅酞菁化合物組成，比例為1：1：1。

2）在混凝土中加入這種為混凝土總量0.3%殺菌外加劑后，進(jìn)行混凝土試樣的腐蝕實(shí)驗(yàn)

3）混凝土試樣的腐蝕實(shí)驗(yàn)

腐蝕混凝土試件為入0.3%的外加劑28ｄ齡期的標(biāo)準(zhǔn)抗?jié)B試件，采用腐蝕介質(zhì)浸泡方法進(jìn)行，腐蝕介質(zhì)為實(shí)驗(yàn)室自制大量繁殖有硫酸鹽腐蝕細(xì)菌的人工強(qiáng)化污水。

試驗(yàn)過(guò)程中，試樣首先在人工強(qiáng)化污水中浸泡15h，然后在烘干6h，如此循環(huán)試驗(yàn)，每個(gè)干濕循環(huán)的總時(shí)間控制在(24+2)h。經(jīng)過(guò)20次干濕循環(huán)次數(shù)后，測(cè)定遭受硫酸鹽侵蝕混凝土的抗壓強(qiáng)度，然后計(jì)算得出抗壓強(qiáng)度耐蝕系數(shù)k≥0.85。