一种提高硬化水泥浆中氯离子固定能力的方法与流程

文档序号:12393860阅读:939来源:国知局

本方法属于建筑材料技术领域,一种提高硬化水泥浆中氯离子固定能力的方法。



背景技术:

氯离子侵蚀是混凝土结构耐久性遭到破坏的最重要的原因之一,因此,一直为钢筋混凝土行业所关注。在施工环境不可避免的存在氯离子,尤其在东部沿海城市或者海洋工程,海水的氯含量可达到1.8%(约为0.5mol/L)[孙秉一,王永辰,林光岩.黄河口及邻近海域水体中总碱度的研究[J].海洋学报(中文版).1988(03):294-301;刘伟,谢友均,董必钦,等.海砂特性及海砂混凝土力学性能的研究[J].硅酸盐通报.2014(01):15-22];在硅酸盐水泥混凝土中,混凝土孔溶液一般是饱和的氢氧化钙溶液,如果氢氧化钙溶液发生溶出,沉积在孔壁上的羟钙石就会通过溶解来保持孔溶液的高碱性,混凝土孔溶液pH值一般维持在12.5-13.0。钢筋在这种高碱性的孔溶液中,只要含有少量的氧气便会发生电化学腐蚀现象,在钢筋表面生成一层致密的尖晶石固溶体保护膜,这层膜称为钝化膜,厚约2-10nm,它将牢牢吸附在钢筋表面阻止腐蚀反应的继续进行[Du R,Hu R,Huang R,et al.In Situ Measurement of Cl-Concentrations and pH at the Reinforcing Steel/Concrete Interface by Combination Sensors[J].Analytical Chemistry.2006,78(9):3179-3185;胡融刚.钢筋/混凝土体系腐蚀过程的电化学研究[D].厦门大学,2004]。

目前,控制混凝土内部氯离子浓度的措施主要有两种:其一,是通过提高混凝土的密实性来达到降低混凝土的氯离子渗透性,使得外部环境中的氯离子渗入的速度大大降低;其二,是通过添加某些物质将进入到混凝土内部的游离氯离子以化合物的形式固定下来,使其不再自由移动,因而降低游离氯离子的浓度。

然而,玻璃粉和三乙醇胺同时掺入到水泥中可以促进水泥水化,可以提高混凝土的早期密实性,在混凝土中应用广泛。但是迄今为止未见有用玻璃粉和三乙醇胺来提高水泥净浆或砂浆的氯离子固定能力的报导。



技术实现要素:

本发明的首要目的在于克服净浆、砂浆以及混凝土在固化时氯离子的溶出问题,提供了一种提高硬化水泥浆中氯离子固定能力的方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现:在水泥净浆或者掺有粉煤灰的水泥净浆中,同时掺入质量百分含量3-5%的玻璃粉和0.025—0.1%的三乙醇胺。

本发明将玻璃粉和三乙醇胺应用在提高水泥混凝土的氯离子固定能力上,拓宽了三乙醇胺在水泥混凝土的应用,并且缓解了钢筋由于海水中氯离子作用的锈蚀问题。

本发明使硬化水泥浆中的氯离子固定量显著提高。对按照30%粉煤灰和70%水泥质量比配料,水灰比为0.4加入28.49g/L的CaCl2溶液,养护时间为28天。试验结果:以以氯离子的总含量为9.76mg/g的水泥砂浆为例,掺入3%玻璃粉和0.025—0.1%三乙醇胺,氯离子固定量7.46-7.96mg/g,固化率为76.43-81.15%;而未掺加玻璃粉和三乙醇胺时,氯离子固定量仅为5.89mg/g,固化率为60.34%;仅掺入玻璃粉不掺入三乙醇胺时,氯离子的固定量6.49-6.62mg/g,固化率为66.49-67.83%;仅掺入三乙醇胺不掺入玻璃粉时,氯离子的固定量为7.05mg/g,固化率为72.23%。所以掺入玻璃粉和三乙醇胺使固化率提高了16.14-20.81%。

附图说明

图1为氯离子固定量与玻璃粉、三乙醇胺复掺的关系图。

具体实施方式

按照设定的粉煤灰、水泥按照质量比为0.3:0.7称料,将其全部加入到净浆搅拌锅中,在净浆搅拌机的搅拌下混合均匀,按照0.4的水灰比匀速加入事先配好的28.49g/L的CaCl2溶液。将搅拌均匀且具有流动性的净浆浆体倒入20x20x20mm的水泥模具中,在振动台上振实并用保鲜膜覆盖成型面。24h后脱模,用保鲜膜包覆,放入养护箱养护。将试样分别养护28d,到龄期后取出试件,经破碎和粉磨,将样品过0.63mm-1.25mm标准筛,取中间粉末(不少于30g),置于50±5℃烘箱中干燥2h,取出后放入干燥器中冷却至室温。

取30g(精确至0.01g)样品,置于锥形瓶中,加入200ml蒸馏水,密封后剧烈震荡1-2min,静置24h,过滤后,利用电位滴定法测定溶液中的氯离子的浓度为C1(mol/L),总体积为V1(mL);取30g 50℃干燥2小时的样品,利用酸溶法测定氯离子总含量,用电位滴定法得到的体积为V(ml)的氯离子溶液浓度C(mol/L)。进而计算得到硬化水泥浆的氯离子固定量P和结合率Q。

P=(CV-C1V1)×35.5/30(mg/g) (1)

Q=(CV-C1V1)/(CV) (2)

实验数据和分析见实例1、2、3。

对比例1

表1玻璃粉掺量对氯离子固定量和固化率的影响

由表1可知,在未掺加玻璃粉和三乙醇胺时,氯离子固定量仅为5.89mg/g,固化率为60.34%,仅掺入玻璃粉不掺入三乙醇胺时,氯离子的固定量6.49-6.62mg/g,固化率为66.49-67.83%。所以,在水泥净浆中加入3-5%玻璃粉时,可以提高氯离子固定量和固化率,玻璃粉掺量越高,氯离子固定量越高。

对比例2

表2三乙醇胺掺量对氯离子固定量和固化率的影响

由表2可知,仅掺入三乙醇胺不掺入玻璃粉时,氯离子的固定量为7.05mg/g,固化率为72.23%。0.05%三乙醇胺的掺入有利于提高氯离子固定量和固化率。

实施例3

表3三乙醇胺和玻璃粉混合料对氯离子固定量和固化率的影响

为了数据更加直观,将上表数据绘成折线图如图1。

由表3和图1可知,掺入3%玻璃粉和0.025—0.1%三乙醇胺,氯离子固定量7.46-7.96mg/g,固化率为76.43-81.15%,氯离子的固定量随着三乙醇胺掺量的增加而增大,在0-0.025%时,增速最大。

综合以上对比例1、对比例2、实施例3可知,在水泥净浆中,同时掺入质量百分含量3-5%玻璃粉和0.025—0.1%三乙醇胺可以显著提高硬化水泥浆中氯离子的固定能力。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1