一种具有高效防腐蚀性能的混凝土及其制备方法和应用与流程

文档序号:25543919发布日期:2021-06-18 20:41
一种具有高效防腐蚀性能的混凝土及其制备方法和应用与流程

本方案属于混凝土制备领域,具体涉及一种具有高效防腐蚀性能的混凝土及其制备方法和应用。



背景技术:

混凝土,简称为"砼":是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料;与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌而得的水泥混凝土,也称普通混凝土,它广泛应用于土木工程。混凝土是应用最广的建筑材料之一,其在凝固之后具有较高的强度和硬度。

现有公告号为cn110577390a的中国专利,其公开了一种混凝土制备工艺,其包括以下工艺步骤:s1:将水和表面润湿剂搅拌均匀后,放入细集料,搅拌均匀后,制得第一混合物;水、细集料和表面润湿剂的重量比为1:(3-7):(0.01-0.03);s2:将凝胶材料和分散剂加入到第一混合物内,搅拌均匀后,制得第二混合物;凝胶材料、细集料和分散剂的重量比为1:(1-1.4):(0.008-0.012);s3:将粗集料、纤维填料和水加入至第二混合物内,搅拌均匀后,制得第三混合物;细集料、粗集料、纤维填料和水的重量比为1:(2-2.4):(0.06-0.1):(0.08-0.12);s4:在第三混合物内加入外加剂,搅拌均匀后,制得混凝土浆料;外加剂与细集料的重量比为(0.02-0.03):1。

在经济快速发展的今天,城市规模不断扩大,工业生产规模愈加广泛但是对于工业覆盖密集的地区,普遍存在酸雨,然而混凝土内的成分与算发生化学反应,从而使得混凝土的使用寿命大大减少,同时在使用时存在安全隐患。同对于空气中的二氧化碳或水分长时间易氧化分解混凝土,容易导致混凝土中未完全水化的钙离子迁移到混凝土表面,使得混凝土强度减小。



技术实现要素:

本方案的目的在于提供一种具有高效防腐蚀性能的混凝土及其制备方法和应用,以解决混凝土防腐蚀性能较差的问题。

为了达到上述目的,本方案提供一种具有高效防腐蚀性能的混凝土及其制备方法和应用,按照质量分数选取:矿物岩300-400份、水泥300-500份、砂子600-700份、石子800-1000份、缓凝剂10-15份、粉煤灰60-100份、矿渣粉40-60份、纤维填料60-90份、微硅粉80-100份和水300-500份。

进一步,所述纤维填料包括:玻璃纤维40-50份、钢纤维20-30份、聚丙纤维10-20份。

进一步,所述外加剂另包括高性能减水剂和消泡剂,所述高性能减水剂和所述消泡剂的质量比为1:0.5-0.75。

进一步,所述方法包括如下步骤:

步骤一:选取材料;

步骤二:材料破碎;讲所述步骤一中水泥、粉煤灰、矿渣粉、纤维填料按照重量份数进行混合,而后放入破碎机中破碎;

步骤三:骨料破碎:将所述步骤一种矿物岩放至破碎机中破碎,而后将所谓的产物放至研磨机中研磨;

步骤四:煅烧:将所述步骤三中研磨得到的物料加入至高炉内进行煅烧,煅烧温度为520-550℃,煅烧时间为8-10h;

步骤五:造粒骨料:将所述步骤四煅烧得到的粉料用造粒机进行造粒:

步骤六:原料混合:将所述步骤二中所得的产物、步骤五中所得骨料和步骤一中的水和缓凝剂按照重量份数投放至搅拌机中混合,再通过搅拌机搅拌均匀,投放时间2-5s;

步骤七:搅拌:将步骤一中砂子和石子按照重量份数投放至搅拌机中,而后进行搅拌,搅拌时间为60-90s;

步骤八:制作:将搅拌均匀的混凝土浆料从搅拌机内排出后进行静置,得到混凝土。

进一步,所述步骤五中,造粒时加入粘合剂辅助造粒,得到粒径为4.8-5.5mm的粗骨料。

进一步,将所述混凝土材料制成混凝土块。

进一步,所述混凝土块顶部设为圆弧形,且内部设有多层空腔;所述空腔内内部均设有碳酸钙。由于顶部与酸雨接触时间最久,故而在顶部设为圆弧状,使得混凝土块充分与酸雨接触,因酸雨中硫元素成分含量较大。当酸雨腐蚀后,内部碳酸钙会溢出,进而与酸反应,形成硫酸钙微溶于水,覆盖其表面,阻止进一步反应。同时设置多层,不仅能充分保护混凝土块,同时使得流出的碳酸钙均匀附着混凝土表面。

本方案有益效果:本发明公开了一种具有高效防腐蚀性能的混凝土及其制备方法和应用,先将各个组成成分破碎和研磨,而后经过煅烧和造粒后制成骨料,最后经由与外加剂混合制得的混凝土。本发明中制备的混凝土具有良好的抗腐蚀性。该产品生产工艺简单、成本低廉、收率高,适合大规模工业化生产。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明:

说明书附图中的附图标记包括:混凝土块1、碳酸钙层2、隔层3、顶层4。

实施例:

一种具有高效防腐蚀性能的混凝土及其制备方法和应用,包括以下步骤:

步骤一:选取材料:按照质量份数选取:矿物岩x1份、水泥x2份、砂子x3份、石子x4份、缓凝剂x5份、粉煤灰x6份、矿渣粉x7份、纤维填料x8份,其中包括:玻璃纤维y1、钢纤维y2和聚丙纤维y3、外加剂x9份:其中包括:减水剂z1、消泡剂z2和微硅粉z3和水x10份;

步骤二:材料破碎;讲所述步骤一中水泥、粉煤灰、矿渣粉、玻璃纤维y1、钢纤维y2和聚丙纤维y3按照重量份数进行混合,而后放入破碎机中破碎;

步骤三:骨料破碎:将所述步骤一种矿物岩放至破碎机中破碎,而后将所谓的产物放至研磨机中研磨;

步骤四:煅烧:将所述步骤三中研磨得到的物料加入至高炉内进行煅烧,煅烧温度为t℃,煅烧时间为s1h;

步骤五:造粒骨料:将所述步骤四煅烧得到的粉料用造粒机进行造粒:造粒时加入粘合剂辅助造粒,得到粒径为cmm的粗骨料;

步骤六:原料混合:将所述步骤二中所得的产物、步骤五中所得骨料和步骤一中的水、缓凝剂和外加剂按照重量份数投放至搅拌机中混合,再通过搅拌机搅拌均匀,投放时间t2s;

步骤七:搅拌:将步骤一中砂子和石子按照重量份数投放至搅拌机中,而后进行搅拌,搅拌时间为t3s;将外加剂按照重量份数加入步骤七中得到的混合物中,通过搅拌机进行再次进行搅拌;

步骤八:制作:将搅拌均匀的混凝土浆料从搅拌机内排出后进行静置,得到混凝土,静置时间为t4min。

表1

表2

如表1和表2所示:

对比例1:对比例1与实施例2的区别在于步骤一中水泥份数为200份,其他条件均相同。

对比例2:对比例1与实施例2的区别在于步骤一水的份数为600份,其他条件均相同。

对比例3:对比例1与实施例2的区别在于步骤一中微硅粉为50份,其他条件均相同。

对比例4:对比例1与实施例2的区别在于步骤二中锻烧温度为450℃,其他条件均相同。

对比例5:对比例1与实施例2的区别在于无步骤四和步骤五的骨料加工过程,将步骤三研磨后的产物直接进行步骤六,其他条件均相同。

对比例6:对比例1与实施例2的区别在于无步骤六的投放过程,将步骤六混合改由步骤七中,将所有原料进行混合,其他条件均相同。

对比例7:对比例1与实施例2的区别在于步骤八静置时间为20min,其他条件均相同。

对比例8:对比例1与实施例2的区别在于无步骤八中的静置时间,直接取用,其他条件均相同。

将实施例与对比例中所得到的混凝土制作单位为1立方分米的混凝土块,在常温下初凝与终凝,时间为24-72小时,直至混凝土块烘干,而后对烘干后的混凝土块称重(kg)。

将所得到的混凝土块分别放入ph值为3.5、4.5和5.6的硫酸溶液以及ph值为7的中性溶液中,静置观察,静置时间为5h。

而后将混凝土块取出称重,测量尺寸。

按照实施例与对比例的化学测试,其结果如下,如表3所示:

表3

采用实施例按照个步骤中的各项条件所产出的的混凝土,在不同ph的的酸溶液与中性溶液中的化学测试,测试后的混凝土强酸环境下的重量与尺寸减少较多,相对较弱的酸溶液的环境中,重量和尺寸减少较小。

采用对比例1所产出的的混凝土,由于步骤一中水泥份数为200份,水泥含量减少导致混凝土成型后重量增加,但由于内部分子间距离固定,导致成型晾干后尺寸改变,不能到到后期工艺要求。

采用对比例2所产出的的混凝土,由于步骤一水的份数为600份,水含量增加,导致混凝土较稀,晾干时间长,且晾干后混凝土内部容易形成空腔,使得该混凝土块强度减小。

采用对比例3所产出的的混凝土,由于步骤一中微硅粉为50份,在强酸下,尺寸和重量变化较多,抗腐蚀的性能较差。

采用对比例4所产出的的混凝土,由于步骤二中锻烧温度为450℃,煅烧温度过低,倒是骨料的质量远不能达到所需标准,导致混凝土刚性较差,抗腐蚀性较差。

采用对比例5,由于无步骤四和步骤五的骨料加工过程,将步骤三研磨后的产物直接进行步骤六,无骨料加工,只是混凝土不易呈型,说明该步骤唯一。

采用对比例6,由于于无步骤六的投放过程,将步骤六混合改由步骤七中,将所有原料进行混合,投放顺序发生变化,致使混凝土所需先投放搅拌的在一起搅拌,使得混凝土不易成型,说明该步骤唯一。

采用对比例7所产出的的混凝土,由于步骤八静置时间为20min,静置时间较长,导致混凝土内部成分沉淀,导致混凝土成分不均,导致各个性能变差。

采用对比例8所产出的的混凝土,由于无步骤八中的静置时间,无静置时间,导致内部外加剂无时间充分反应,使得混凝土性能变差。

进而得出,采用实施例方法制作的混凝土块,防腐蚀性能较强,对比例5和对比例6得不到混凝土块,其他对比例支撑的混凝土块防腐蚀性较差。

将实施例与对比例中所得到的混凝土制作单位为0.8立方分米的混凝土块,在常温下初凝与终凝,时间为24-72小时,直至混凝土块烘干,而后对烘干后的混凝土块称重(kg)。

将制成后的混凝土块表面涂碳酸钙层,而后静置12h,直至晾干。

再将所得到的混凝土块分别放入ph值为3.5、4.5和5.6的硫酸溶液以及ph值为7的中性溶液中,静置观察,静置时间为5h。

而后将混凝土块取出称重,测量尺寸,如表4所示。

表4

按照实施例和对比例方法案得到的混凝土块在不同酸性环境下,均有效减少尺寸和重量的损失,表明在混凝土块表面涂有碳酸钙能够使得在混凝土在酸性条件下,表面碳酸钙首先与酸反应,析出盐附着混凝土表面,防止酸溶液进一步与混凝土内成分反应,减少混凝土的损耗。其中按照实施例方式制成的混凝土,防腐蚀性能较为明显。

如图1所示:

具体操作时,将混凝土块1设置为所需规格,而后在混凝土块上1设置弧形的隔层3,且各个隔层3均设置20-50mm,在各个隔层3之间均设有空腔,空腔内注入且充满碳酸钙液体,形成碳酸钙层2,而后在最上方设置密封顶层4,顶层4厚度相对隔层3和厚度较厚。当酸性雨水腐蚀时,首先腐蚀顶层4,而后顶层碳酸钙流出,附着混凝土块1表面与酸性液体反应,生成硫酸钙附着表面,阻拦酸性雨水进一步侵蚀。

以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

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