本發(fā)明涉及珊瑚骨料的改性劑、改性方法和改性珊瑚骨料，屬于建筑材料。

背景技術：

1、伴隨著海洋工程建設的積極推進，混凝土作為海洋工程建筑過程中的基礎材料，其原材料的可獲得性及惡劣環(huán)境下的服役性能也得到廣泛關注與重視。

2、混凝土中骨料的體積比例約為70％-80％，在遠洋島礁進行工程建設，作為重要組成部分的砂石骨料，工程需求量巨大，若采取以船舶航運方式運輸骨料將顯著增加工程成本。為適應海洋工程建設快速發(fā)展的需要，亟需尋找滿足工程要求的替代材料。充分利用海洋資源，兼顧海洋生態(tài)環(huán)境的保護，可大大減少島礁建設工程前期建設和后期維護成本。因此，不破壞原始生態(tài)環(huán)境的前提下，利用島嶼上的珊瑚砂礫作為混凝土的骨料能夠有效減少島礁工程的建設成本，加快施工進度。

3、與普通輕骨料不同的是，珊瑚骨料是一種多孔材料，具有輕質、多孔、高吸水率、低強度等基本特性。學者們研究重點主要放在單一改性增強珊瑚骨料的性能。主要方法有：無機改性、有機改性和生物改性。例如將珊瑚骨料浸泡水玻璃溶液、將珊瑚骨料浸泡pva(聚乙烯醇)溶液、使用細菌培養(yǎng)筒對珊瑚骨料進行微生物培養(yǎng)等。但如今衡量珊瑚骨料的性能主要有三個指標：筒壓強度、壓碎指標以及自由氯離子含量。目前主要是采用水泥包覆裹漿的方法對珊瑚骨料進行改性處理提升，但單一的水泥改性處理并不能完全浸入珊瑚骨料的內部，且并不能有效降低珊瑚骨料的自由氯離子含量。

4、cn109354431b公開了一種提升珊瑚混凝土結構耐久性的阻銹劑摻入方法。該方法將阻銹劑與海水混合倒入破碎的珊瑚骨料進行預吸處理，根據珊瑚骨料“吸水返水”的特性，珊瑚骨料內部的阻銹劑釋放，從而增大氯離子移動的阻力。cn110981255b公開了一種多孔珊瑚骨料的增強方法。該方法采用水玻璃溶液和鈣離子溶液處理珊瑚骨料，利用化學反應生成硅酸鈣沉淀填充孔隙，并使用增強劑漿體進一步提高密實度和強度，最終通過養(yǎng)護獲得改性珊瑚骨料。cn111943546a公開了一種珊瑚骨料及其低成本改性方法。該方法通過將珊瑚骨料浸泡在礦渣溶液中并攪拌水玻璃溶液，通過相應化學反應有效降低其孔隙率和吸水率，提升力學性能。黃龍?zhí)接懥思{米材料在珊瑚骨料混凝土中的應用，使用納米sio2、納米tio2和納米caco3三種納米材料配置懸濁液，在真空環(huán)境下對珊瑚骨料進行浸泡，填充其孔隙(黃龍.改性珊瑚骨料混凝土基本力學性能及抗?jié)B性試驗研究[d],2022.)。

5、現有技術所采用的阻銹劑大多是液體阻銹劑，且成分大多較為單一，難以同時起到填充骨料孔隙和降低自由氯離子含量的作用。并且，現有技術中的改性方法難以對珊瑚骨料的筒壓強度、壓碎指標以及自由氯離子含量同時進行改善。

技術實現思路

1、為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種珊瑚骨料的改性劑、一種珊瑚骨料的改性方法以及一種改性珊瑚骨料。本發(fā)明能夠改善珊瑚骨料的筒壓強度、壓碎指標和控制自由氯離子含量。

2、為了實現上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種珊瑚骨料的改性劑，其至少包括：復合粉體阻銹劑，以所述復合粉體阻銹劑的總重量為100％計，其包括：無機鹽30-40％、羧酸類化合物10-30％和無機納米材料20-35％；其中，所述羧酸類化合物包括氨基羧酸鹽和不飽和羧酸中的一種或幾種的組合。

3、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述無機鹽包括硫酸鋅和/或硫酸鈣等。更優(yōu)選地，所述無機鹽包括硫酸鋅和硫酸鈣的組合，且以所述復合粉體阻銹劑的總重量為100％計，硫酸鋅的含量為15-20％，硫酸鈣的含量為15-25％。

4、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述氨基羧酸鹽包括氨基乙酸鹽等，所述不飽和羧酸包括丙烯酸等。

5、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述無機納米材料包括納米二氧化鈦和/或納米氧化鋅等。

6、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，以所述復合粉體阻銹劑的總重量為100％計，其進一步包括：穩(wěn)定劑5-10％，所述穩(wěn)定劑包括表面活性劑。

7、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，以所述復合粉體阻銹劑的總重量為100％計，其進一步包括：ph值調節(jié)劑5-10％。

8、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述珊瑚骨料的改性劑進一步包括：包裹劑，所述包裹劑包括：水泥和水。

9、需說明的是，本發(fā)明的復合粉體阻銹劑和包裹劑可以分別存放，在對珊瑚骨料進行改性時，可以按照下文中所述的改性方法分步采用所述復合粉體阻銹劑和所述包裹劑對珊瑚骨料進行改性處理。

10、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述復合粉體阻銹劑和所述包裹劑的重量比為(0.2-0.4)：1。

11、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述水泥包括普通水泥、特種水泥和耐蝕水泥等中的一種或幾種的組合。

12、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述包裹劑進一步包括：膠凝材料；所述膠凝材料和所述水泥的重量比為(0.2-0.4)：1。

13、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述包裹劑中的水與水泥和選擇性包括的膠凝材料的總量的重量比(即水灰/膠比)為(0.2-0.6)：1。

14、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述膠凝材料包括粉煤灰、高爐礦渣微粉、再生微粉、珊瑚砂粉、石英砂粉和玄武巖微粉等中的一種或幾種的組合。

15、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述包裹劑的密度為3.0-3.5g/cm3。

16、本發(fā)明第二方面提供了一種珊瑚骨料的改性方法，所述方法采用上述的珊瑚骨料的改性劑，其包括以下步驟：

17、(1)將珊瑚骨料放入復合粉體阻銹劑的溶液中進行浸泡，得到浸吸復合粉體阻銹劑后的珊瑚骨料；

18、(2)采用包裹劑對所述浸吸復合粉體阻銹劑后的珊瑚骨料進行包裹，形成包裹劑層，得到具有包裹劑層的珊瑚骨料；

19、(3)將所述具有包裹劑層的珊瑚骨料進行養(yǎng)護，得到改性珊瑚骨料。

20、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述珊瑚骨料的粒徑為5-20mm。

21、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述復合粉體阻銹劑的溶液中的復合粉體阻銹劑的質量分數為3-50％。

22、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述復合粉體阻銹劑的溶液的ph值為9-12。

23、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述復合粉體阻銹劑的溶液和所述珊瑚骨料的體積比為(1-3)：1。

24、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述浸泡的時間為3-5小時。

25、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，采用包裹劑對所述浸吸復合粉體阻銹劑后的珊瑚骨料進行包裹是采用噴涂的方式，或者采用在振動條件下進行浸泡的方式，使所述包裹劑包裹于珊瑚骨料的表面并填充于珊瑚骨料的孔隙，在珊瑚骨料的表面形成包裹劑層。

26、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述包裹劑層的厚度為0.05-0.2cm。

27、根據本發(fā)明的具體實施方式，優(yōu)選地，所述養(yǎng)護包括標準養(yǎng)護、碳化養(yǎng)護或蒸汽養(yǎng)護。具體地，所述標準養(yǎng)護的條件包括：在溫度為20℃±3℃、相對濕度為90％以上的環(huán)境中，養(yǎng)護28天；所述碳化養(yǎng)護的條件包括：在二氧化碳濃度為20％±3％、相對濕度為70％±5％、溫度為20℃±2℃的環(huán)境中，養(yǎng)護1-28天；所述蒸汽養(yǎng)護的條件包括：溫度50-80℃，濕度為90％以上的環(huán)境中，養(yǎng)護1-28天。

28、本發(fā)明第三方面提供了一種改性珊瑚骨料，其是通過上述的珊瑚骨料的改性方法制備得到的。

29、本發(fā)明至少具有以下有益效果：

30、本發(fā)明采用復合粉體阻銹劑的溶液浸泡珊瑚骨料，浸泡的時間較長，復合粉體阻銹劑中的無機成分和有機成分對骨料內部進行了充分地滲透，且產生協(xié)同作用，對骨料進行吸附和填充；能夠吸附骨料中的氯離子，進而固化氯離子，降低骨料的自由氯離子含量；同時，能夠填充骨料內部的孔隙，增大骨料的孔隙密實度，提升骨料的強度。本發(fā)明使珊瑚骨料在浸吸阻銹劑之后，采用含有水泥的包裹劑對珊瑚骨料進行處理，對骨料的表面孔隙進行填充，并且在骨料的表面形成包裹劑層，進一步增強骨料的密實度。之后，本發(fā)明對具有包裹劑層的珊瑚骨料進行養(yǎng)護，使水泥充分水化，例如生成水化硅酸鈣，能夠顯著提升骨料的強度和耐久性。本發(fā)明采用先浸吸阻銹劑，再采用包裹劑的方式，這種復合改性方法綜合提升了珊瑚骨料的性能，使得本發(fā)明的改性珊瑚骨料具有提高的筒壓強度，降低的壓碎指標，減少的自由氯離子含量，提高了骨料的強度和抗腐蝕性能，延長了混凝土結構的使用壽命。此外，本發(fā)明的改性珊瑚骨料還具有無毒無害、制備工藝簡單等優(yōu)點。本發(fā)明為珊瑚骨料混凝土的應用提供了新的方式，增大了珊瑚骨料混凝土的應用范圍。