具有抗硫酸盐和抗氯盐侵蚀性能的混凝土及混凝土构件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑物或混凝土构件，例如管粧，具体是一种抗硫酸盐和氯盐腐蚀的混凝土以及混凝土构件。
【背景技术】
[0002]在盐渍地区，例如沿海和盐湖地区，土中含有丰富的硫酸盐和氯盐，硫酸盐和氯盐会侵蚀混凝土及混凝土中的钢筋，影响其耐久性。
[0003]目前，高强管粧在工程地基基础中应用较多，考虑盐碱环境的腐蚀作用，现行规范在强腐蚀环境下不允许采用开口管粧，应采用闭口粧尖，并根据腐蚀等级确定是否采取通长灌芯的措施提高防腐蚀性能，但通长灌芯措施增加了管粧粧基施工工序，有时也存在施工质量问题。
[0004]现有的防腐混凝土有多种，主要通过增加多种防腐添加剂，或者增加凝胶用量来实现，原料越多，质量控制越难，产品的性能不稳定，并且现有方案的成本也相应的比较高。
【发明内容】
[0005]发明目的:一个目的是提供一种具有抗硫酸盐和抗氯盐侵蚀性能的混凝土，以解决现有技术存在的上述问题。进一步的目的是提供一种采用上述混凝土制作的混凝土构件。
[0006]技术方案:一种具有抗硫酸盐和抗氯盐侵蚀性能的混凝土，包括如下各组分:
胶材 368~453 kg/m3，砂 621—677 kg/m3，石 1142—1201 kg/m3，水 143~149 kg/m3，减水剂1.2-1.8%，引气剂0.01-0.02%，以及耐蚀剂0-8.4% ；
其中，上述百分比指减水剂、引气剂或耐蚀剂与胶材的质量比；所述胶材包括水泥，矿渣或粉煤灰中的至少一种，以及耐蚀剂。
[0007]进一步的，所述减水剂包括脂肪族减水剂、聚羧酸减水剂和萘系减水剂。
[0008]进一步的，所述引气剂为HK-F2。
[0009]进一步的，所述耐蚀剂由45-55重量份的硫酸钙、10-15重量份的铝酸钠和12-18重量份的氧化钙、20-30重量份的铝酸钙组成。
[0010]进一步的，所述具有抗硫酸盐和抗氯盐侵蚀性能的混凝土，包括如下各组分:
水泥 276-385 kg/m3，粉煤灰 68-101 kg/m3，砂 643~677 kg/m3，石 1142~1201 kg/m3，水
145-147 kg/m3，减水剂 1.2-1.3%，以及引气剂 0.01-0.02%。
[0011]进一步的，所述具有抗硫酸盐和抗氯盐侵蚀性能的混凝土，包括如下各组分:
胶材 373~442 kg/m3，砂 621~677 kg/m3，石 1188~1201 kg/m3，水 143~149 kg/m3，减水剂1.2-1.8%，引气剂0.01-0.02%，以及耐蚀剂0-8.4% ;其中，胶材中水泥的用量为224-365kg/m3，粉煤灰、矿渣和耐蚀剂的总量为胶材总量的40wt%-40.4wt%。
[0012]在上述实施例中，所述粉煤灰的质量为胶材质量的10%，矿渣的质量为胶材质量的30% ;或者，所述矿渣的质量为胶材质量的40%-40.4% ;或者，粉煤灰的质量为胶材质量的10%，矿渣质量为胶材质量的22%，耐蚀剂为胶材质量的8%。
[0013]进一步的，所述具有抗硫酸盐和抗氯盐侵蚀性能的混凝土，包括如下各组分:
胶材 400~442 kg/m3，砂 621~668 kg/m3，石 1188~1201 kg/m3，水 143~149 kg/m3，减水剂1.2-1.8%，引气剂0.01-0.02%，以及耐蚀剂0-8.4% ;其中，胶材中水泥的用量为224-365kg/m3，粉煤灰、矿渣和耐蚀剂的总量为胶材总量的40wt%-40.4wt%。
[0014]在上述实施例中，所述粉煤灰的质量为胶材质量的10%，矿渣的质量为胶材质量的30% ;或者，所述矿渣的质量为胶材质量的40%-40.4% ;或者，粉煤灰的质量为胶材质量的10%，矿渣质量为胶材质量的22%，耐蚀剂为胶材质量的8%。
[0015]在上述任一实施例中，各原料的物理性能及化学成分为:
水泥的化学成分为(wt%):Si02 21.55、Ca0 60.58、Mg0 1.23、Fe203 3.12、A1203 5.85、S03 2.55、K20 0.45、Na20 0.16、碱含量 0.48、烧失量 4.65。
[0016]水泥的物理力学性能如下:
实验用:标准稠度用水量27.lwt%，抗压强度(MPa) 30.5/ 3d，61.8/28d，抗折强度(MPa) 5.9/3d,9.5/28d，凝结时间(h:min) 2:25、3:30，安定性合格，密度 3.14 g/cm3。
[0017]最低要求:抗压强度(MPa)不小于23/3d、不小于52.5/28d，抗折强度(MPa)不小于4/3d、7/28d，凝结时间(h:min)彡0:45、彡10:00，安定性合格。
[0018]粉煤灰的化学成分为(wt%):
Si02 5 5.94、Ca0 1.53、Mg0 0.68、Fe203 3.16、A1203 33.38、S03 0.17、K20 0.69、Na20
0.46 。
[0019]粉煤灰的品质指标为:
推荐指标:含水率0.2wt%,密度2.31 g/cm3,细度10.8%，需水量比96%，烧失量1.6%，活性指数75.0%。
[0020]最低指标:含水率彡1.0wt%，小于等于细度25.0%，需水量比彡105%，烧失量(8.0%，活性指数彡70.0%。
[0021]矿渣的化学成分如下(wt%):
Si02 3 5.40、CaO 41.19、MgO 3.76、Fe203 1.37、A1203 13.18、S03 1.65、K20 0.59、Na20 0.20，碱含量 0.59。
[0022]矿渣的品质指标如下:
推荐指标:密度2.88 g/cm3,比表面积428m2/kg，流动度比97wt%，含水量0.lwt%，S03
1.65wt%, Cl 0.01%，烧失量 0.8%，活性指数 7d 92%，28d 106%。
[0023]最低指标:密度彡2.80 g/cm3,比表面积彡400m2/kg，流动度比彡95wt%，含水量彡1.0wt%,彡S03 4.0wt%,彡Cl 0.06%，烧失量彡3.0%，活性指数彡7d 75%，彡28d95%
砂为河砂，其物理性能如下:
细度模数2.8，表观密度2640kg/m3，面干密度2610kg/m3，面干吸水率0.7%。
[0024]石为粗骨料，采用连续级配，碎石的粒径为5-31.5mm,主要性能指标如下:
推荐指标:表观密度2660kg/m3，面干密度2630kg/m3，面干吸水率0.75%，针片状含量2wt%,含泥量0.22wt%，压碎指标8.5%。
[0025]最低指标:表观密度彡2600kg/m3，面干吸水率< 1.0%，针片状含量< 5wt%，含泥量< 0.5wt%，压碎指标< 10%。
[0026]外加剂的性能指标如下:
减水剂的推荐指标:减水率(％) 18，泌水率比(％) 10，收缩率比(％) 112，含气量(％) 2.0，凝结时间差(min)初凝+30、终凝-10，抗压强度比(％) 145/3d、138/7d，131/28d。
[0027]减水剂的最低指标:减水率(％)彡14，泌水率比(％)< 90，收缩率比(％)< 135，含气量(％)彡 3.0，凝结时间差(min)-90~+120，抗压强度比(％)彡 130/3d、125/7d，120/28d。
[0028]引气剂HK-F2的推荐指标:减水率(％) 6.5，泌水率比(％) 58，收缩率比(％) 124，含气量(％)4.6，凝结时间差(min)初凝+25、终凝+10，抗压强度比(％)96/3d、97/7d，91/28d。
[0029]引气剂HK-F2的最低指标:减水率(％)彡6，泌水率比(％) ( 70，收缩率比(％)(135，含气量(％) ( 3.0，凝结时间差(min) _90~+120，抗压强度比(％)彡95/3d、95/7d，90/28d 。
[0030]耐蚀剂的品质指标如下:
细度(45mm筛筛余)(12wt%，含水量1.0wt%，烧失量彡8.0wt%，28d活性指数彡75%。
[0031]一种混凝土构件，包括上述任一方案所述的具有抗硫酸盐和抗氯盐侵蚀性能的混凝土。
[0032]所述本发明的上述方案，具有以下有益效果:配比合理，抗硫酸盐和氯盐的能力强，相关实验数据在实施例中进一步描述；降低了配料的难度，质量可控性高，同时降低了成本。
【具体实施方式】
[0033]下面通过实施例1及实验数据描述本发明的技术细节。
[0034]各原料符合
【发明内容】
部分的要求。对照组为普通混凝土，其成分为:
对照组 1:水泥 380kg/m3，砂 678kg/ m3，石 1203 kg/ m3，水 147 kg/ m3，减水剂 1.2%，引气剂0.08%。。(％或％。指该物质与胶材的质量比，下同)
在本文的各实施例中，抗压强度指标准养护下，28d的测量值。抗拉强度指28d抗拉强度。渗水高度至渗水压力逐级加压到设定压力1.3MPa时试件的平均渗水高度。抗冻性能参数指冻融250次时的质量损失率％。抗硫酸盐侵蚀参数为循环次数为120次时的抗压强度耐蚀系数％。抗氯离子渗透性能为标准养护下28d的氯离子扩散系数(RCM法)X 10 12m2/s和电通量C (标准养护、28d)。
[0035]实验数据如下:抗压强度为:45.3MPa。抗拉强度为2.98MPa。渗水高度为22mm。抗冻性能参数为0.21%，抗硫酸盐性能参数为70%，抗氯盐性能参数为5.66和1179。
[0036]对照组2:水泥 342kg/ m3，砂 707kg/ m3，石 1202 kg/ m3，水 147 kg/ m3，减水剂1.2%，引气剂0.08%ο
[0037]实验数据如下:抗压强度为:46.2MPa。抗拉强度为3.15MPa。抗渗性能参数为10mm，抗冻性能参数为0.16%，抗硫酸盐性能参数为74%，抗氯盐性能参数为5.15。
[0038]第一组实施例，各组分如下:
实施例la
水泥 275kg/ m3，粉煤灰 92kg/ m3，砂 678kg/ m3，石 1203kg/ m3，水 147kg/ m3，减水剂1.2%,引气剂 0.01%。
[0039]实验数据如下:抗压强度为:42.8MPa，抗拉强度为3.25MPa，抗渗性能参数为40mm，抗冻性能参数为0.52%，抗硫酸盐性能参数为79%，抗氯盐性能参数为4.20和877。
[0040]实施例lb
水泥 321kg/ m3，粉煤灰 82kg/ m3，砂 675kg/ m3，石 1152kg/ m3，水 145kg/ m3，减水剂1.2%,引气剂 0.01%。
[0041]实验数据如下:抗压强度为:46.5MPa，抗拉强度