一种耐腐蚀防渗混凝土材料及其制备方法与流程

文档序号:15454649发布日期:2018-09-15 00:47阅读:151来源:国知局

本发明涉及混凝土技术领域,具体为一种耐腐蚀防渗混凝土材料及其制备方法。



背景技术:

作为一种经济实用的结构材料,钢筋混凝土广泛地应用在建筑物、桥梁、堤坝和海底隧道等结构中。钢筋混凝土在使用过程中必然面临着外界环境的侵蚀,其中以钢筋腐蚀最突为出;钢筋腐蚀已成为当今世界影响钢筋混凝土结构耐久性的主要因素,随着外界环境的恶劣,如持续的酸化空气、高湿度、高盐和高碱环境,均加大了混凝土腐蚀的进度,会过早的出现氯盐腐蚀、酸腐蚀和点腐蚀等等现象,这些严重导致混凝土结构耐久性下降,也严重影响着工程安全;研究表明,水的渗透是导致各种问题腐蚀出现的最直接的原因之一。因此,混凝土的抗渗性也严重影响着其抗腐蚀性。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种耐腐蚀防渗混凝土材料及其制备方法,以解决背景技术提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种耐腐蚀防渗混凝土材料,包括以下成分(按质量百分比计算):水泥25-35%、粗沙12-16%、绿泥石6.2-7.4%、粉煤灰5.5-6.5%、氧化钛1.5-1.9%、氧化铬1.2-1.6%、硫酸钡0.8-1.3%、硅酸铝0.6-1.1%、二氧化硅0.4-0.9%、镀镍溶液0.5-1.2%、有机硅溶液1.3-1.7%、花碱溶液2.2-2.6%、聚乙烯醇3.5-4.8%、丁苯胶乳3.2-4.3%、辅助添加剂为余量。

优选的,包括以下成分(按质量百分比计算):水泥25%、粗沙12%、绿泥石6.2%、粉煤灰5.5%、氧化钛1.5%、氧化铬1.2%、硫酸钡0.8%、硅酸铝0.6%、二氧化硅0.4%、镀镍溶液0.5%、有机硅溶液1.3%、花碱溶液2.2%、聚乙烯醇3.5%、丁苯胶乳3.2%、辅助添加剂为余量。

优选的,包括以下成分(按质量百分比计算):水泥28%、粗沙13%、绿泥石6.5%、粉煤灰5.8%、氧化钛1.6%、氧化铬1.3%、硫酸钡1%、硅酸铝0.7%、二氧化硅0.6%、镀镍溶液0.7%、有机硅溶液1.5%、花碱溶液2.3%、聚乙烯醇4.1%、丁苯胶乳3.5%、辅助添加剂为余量。

优选的,包括以下成分(按质量百分比计算):水泥33%、粗沙15%、绿泥石7%、粉煤灰6.3%、氧化钛1.7%、氧化铬1.5%、硫酸钡1.2%、硅酸铝1%、二氧化硅0.8%、镀镍溶液1.1%、有机硅溶液1.6%、花碱溶液2.5%、聚乙烯醇4.5%、丁苯胶乳4.1%、辅助添加剂为余量。

优选的,包括以下成分(按质量百分比计算):水泥35%、粗沙16%、绿泥石7.4%、粉煤灰6.5%、氧化钛1.9%、氧化铬1.6%、硫酸钡1.3%、硅酸铝1.1%、二氧化硅0.9%、镀镍溶液1.2%、有机硅溶液1.7%、花碱溶液2.6%、聚乙烯醇4.8%、丁苯胶乳4.3%、辅助添加剂为余量。

优选的,所述辅助添加剂由60%增塑剂和40%热稳定剂组成,热稳定剂为硬脂氢钠,增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂。

一种耐腐蚀防渗混凝土材料的制备方法,包括以下步骤:

步骤一:将氧化钛、氧化铬、硫酸钡、硅酸铝和二氧化硅混合并加入20-26摄氏度的清水充分搅拌,得到混合料a,然后使用加热设备将混合料a加热到40-50℃,加热期间依次加入镀镍溶液和有机硅溶液,并不断升温搅拌,待温度升到65-70℃时再加入粉煤灰,保持220-280r/min的转速搅拌15-20分钟,搅拌结束后冷却半个小时,得到混合料b;

步骤二:称取既定量的绿泥石,使用矿石粉碎机进行粉碎,粉碎后分别使用网筛进行筛选,筛选出粒径为0.3-0.8mm的小形石子;

步骤三:将花碱溶液加热到45-65摄氏度,然后将步骤二中得到的小形石子倒入到花碱溶液中浸泡40-60分钟,小形石子在花碱溶液中需要搅拌均匀,浸泡后取出,取出后晾至表面花碱干燥;

步骤四:将步骤三中干燥后小形石子倒入到混凝土搅拌器中,然后向混凝土搅拌器中加入称量好的水泥和粗沙,并加入30-40%清水,启动混凝土搅拌器以110-150转/min的速度搅拌20-35分钟,得到混合料c;

步骤五:将聚乙烯醇和丁苯胶乳混合并使用离心过滤器过滤5-10分钟,将过滤液加入到混合料c中,然后依次加入聚乙烯醇、丁苯胶乳和辅助添加剂并混合搅拌60-80分钟,控制搅拌时温度45-55摄氏度,搅拌速度320-420r/min,搅拌结束后即得耐腐蚀防渗混凝土材料。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的配方更加的合理,该混凝土材料,通过在配方中加入氧化钛、氧化铬、硫酸钡、硅酸铝以及二氧化硅,能够有效的加强混凝土的防渗透性,可以有效的提高混凝土结构的耐久性,保证工程安全,通过该配方及制备方法所制备的混凝土材料,不仅可以保持良好的抗压强度,同时抗渗和抗腐蚀性能均有所提高,而且本发明的制备方法更加的简单,设备要求低,具有很好的推广效果。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一

一种耐腐蚀防渗混凝土材料,包括以下成分(按质量百分比计算):水泥25%、粗沙12%、绿泥石6.2%、粉煤灰5.5%、氧化钛1.5%、氧化铬1.2%、硫酸钡0.8%、硅酸铝0.6%、二氧化硅0.4%、镀镍溶液0.5%、有机硅溶液1.3%、花碱溶液2.2%、聚乙烯醇3.5%、丁苯胶乳3.2%、辅助添加剂为余量。

进一步的,辅助添加剂由60%增塑剂和40%热稳定剂组成,热稳定剂为硬脂氢钠,增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂。

一种耐腐蚀防渗混凝土材料的制备方法,包括以下步骤:

步骤一:将氧化钛、氧化铬、硫酸钡、硅酸铝和二氧化硅混合并加入20摄氏度的清水充分搅拌,得到混合料a,然后使用加热设备将混合料a加热到40℃,加热期间依次加入镀镍溶液和有机硅溶液,并不断升温搅拌,待温度升到65℃时再加入粉煤灰,保持220r/min的转速搅拌15分钟,搅拌结束后冷却半个小时,得到混合料b;

步骤二:称取既定量的绿泥石,使用矿石粉碎机进行粉碎,粉碎后分别使用网筛进行筛选,筛选出粒径为0.3mm的小形石子;

步骤三:将花碱溶液加热到45摄氏度,然后将步骤二中得到的小形石子倒入到花碱溶液中浸泡40分钟,小形石子在花碱溶液中需要搅拌均匀,浸泡后取出,取出后晾至表面花碱干燥;

步骤四:将步骤三中干燥后小形石子倒入到混凝土搅拌器中,然后向混凝土搅拌器中加入称量好的水泥和粗沙,并加入30%清水,启动混凝土搅拌器以110转/min的速度搅拌20分钟,得到混合料c;

步骤五:将聚乙烯醇和丁苯胶乳混合并使用离心过滤器过滤5分钟,将过滤液加入到混合料c中,然后依次加入聚乙烯醇、丁苯胶乳和辅助添加剂并混合搅拌60分钟,控制搅拌时温度45摄氏度,搅拌速度320r/min,搅拌结束后即得耐腐蚀防渗混凝土材料。

实施例二

一种耐腐蚀防渗混凝土材料,包括以下成分(按质量百分比计算):水泥28%、粗沙13%、绿泥石6.5%、粉煤灰5.8%、氧化钛1.6%、氧化铬1.3%、硫酸钡1%、硅酸铝0.7%、二氧化硅0.6%、镀镍溶液0.7%、有机硅溶液1.5%、花碱溶液2.3%、聚乙烯醇4.1%、丁苯胶乳3.5%、辅助添加剂为余量。

进一步的,辅助添加剂由60%增塑剂和40%热稳定剂组成,热稳定剂为硬脂氢钠,增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂。

一种耐腐蚀防渗混凝土材料的制备方法,包括以下步骤:

步骤一:将氧化钛、氧化铬、硫酸钡、硅酸铝和二氧化硅混合并加入22摄氏度的清水充分搅拌,得到混合料a,然后使用加热设备将混合料a加热到43℃,加热期间依次加入镀镍溶液和有机硅溶液,并不断升温搅拌,待温度升到66℃时再加入粉煤灰,保持240r/min的转速搅拌17分钟,搅拌结束后冷却半个小时,得到混合料b;

步骤二:称取既定量的绿泥石,使用矿石粉碎机进行粉碎,粉碎后分别使用网筛进行筛选,筛选出粒径为0.5mm的小形石子;

步骤三:将花碱溶液加热到50摄氏度,然后将步骤二中得到的小形石子倒入到花碱溶液中浸泡45分钟,小形石子在花碱溶液中需要搅拌均匀,浸泡后取出,取出后晾至表面花碱干燥;

步骤四:将步骤三中干燥后小形石子倒入到混凝土搅拌器中,然后向混凝土搅拌器中加入称量好的水泥和粗沙,并加入33%清水,启动混凝土搅拌器以120转/min的速度搅拌25分钟,得到混合料c;

步骤五:将聚乙烯醇和丁苯胶乳混合并使用离心过滤器过滤7分钟,将过滤液加入到混合料c中,然后依次加入聚乙烯醇、丁苯胶乳和辅助添加剂并混合搅拌68分钟,控制搅拌时温度48摄氏度,搅拌速度360r/min,搅拌结束后即得耐腐蚀防渗混凝土材料。

实施例三

一种耐腐蚀防渗混凝土材料,包括以下成分(按质量百分比计算):水泥33%、粗沙15%、绿泥石7%、粉煤灰6.3%、氧化钛1.7%、氧化铬1.5%、硫酸钡1.2%、硅酸铝1%、二氧化硅0.8%、镀镍溶液1.1%、有机硅溶液1.6%、花碱溶液2.5%、聚乙烯醇4.5%、丁苯胶乳4.1%、辅助添加剂为余量。

进一步的,辅助添加剂由60%增塑剂和40%热稳定剂组成,热稳定剂为硬脂氢钠,增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂。

一种耐腐蚀防渗混凝土材料的制备方法,包括以下步骤:

步骤一:将氧化钛、氧化铬、硫酸钡、硅酸铝和二氧化硅混合并加入25摄氏度的清水充分搅拌,得到混合料a,然后使用加热设备将混合料a加热到48℃,加热期间依次加入镀镍溶液和有机硅溶液,并不断升温搅拌,待温度升到68℃时再加入粉煤灰,保持260r/min的转速搅拌18分钟,搅拌结束后冷却半个小时,得到混合料b;

步骤二:称取既定量的绿泥石,使用矿石粉碎机进行粉碎,粉碎后分别使用网筛进行筛选,筛选出粒径为0.7mm的小形石子;

步骤三:将花碱溶液加热到62摄氏度,然后将步骤二中得到的小形石子倒入到花碱溶液中浸泡55分钟,小形石子在花碱溶液中需要搅拌均匀,浸泡后取出,取出后晾至表面花碱干燥;

步骤四:将步骤三中干燥后小形石子倒入到混凝土搅拌器中,然后向混凝土搅拌器中加入称量好的水泥和粗沙,并加入38%清水,启动混凝土搅拌器以140转/min的速度搅拌30分钟,得到混合料c;

步骤五:将聚乙烯醇和丁苯胶乳混合并使用离心过滤器过滤5-10分钟,将过滤液加入到混合料c中,然后依次加入聚乙烯醇、丁苯胶乳和辅助添加剂并混合搅拌75分钟,控制搅拌时温度52摄氏度,搅拌速度380r/min,搅拌结束后即得耐腐蚀防渗混凝土材料。

实施例四

一种耐腐蚀防渗混凝土材料,包括以下成分(按质量百分比计算):水泥35%、粗沙16%、绿泥石7.4%、粉煤灰6.5%、氧化钛1.9%、氧化铬1.6%、硫酸钡1.3%、硅酸铝1.1%、二氧化硅0.9%、镀镍溶液1.2%、有机硅溶液1.7%、花碱溶液2.6%、聚乙烯醇4.8%、丁苯胶乳4.3%、辅助添加剂为余量。

进一步的,辅助添加剂由60%增塑剂和40%热稳定剂组成,热稳定剂为硬脂氢钠,增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂。

一种耐腐蚀防渗混凝土材料的制备方法,包括以下步骤:

步骤一:将氧化钛、氧化铬、硫酸钡、硅酸铝和二氧化硅混合并加入26摄氏度的清水充分搅拌,得到混合料a,然后使用加热设备将混合料a加热到50℃,加热期间依次加入镀镍溶液和有机硅溶液,并不断升温搅拌,待温度升到70℃时再加入粉煤灰,保持280r/min的转速搅拌20分钟,搅拌结束后冷却半个小时,得到混合料b;

步骤二:称取既定量的绿泥石,使用矿石粉碎机进行粉碎,粉碎后分别使用网筛进行筛选,筛选出粒径为0.8mm的小形石子;

步骤三:将花碱溶液加热到65摄氏度,然后将步骤二中得到的小形石子倒入到花碱溶液中浸泡60分钟,小形石子在花碱溶液中需要搅拌均匀,浸泡后取出,取出后晾至表面花碱干燥;

步骤四:将步骤三中干燥后小形石子倒入到混凝土搅拌器中,然后向混凝土搅拌器中加入称量好的水泥和粗沙,并加入40%清水,启动混凝土搅拌器以150转/min的速度搅拌35分钟,得到混合料c;

步骤五:将聚乙烯醇和丁苯胶乳混合并使用离心过滤器过滤10分钟,将过滤液加入到混合料c中,然后依次加入聚乙烯醇、丁苯胶乳和辅助添加剂并混合搅拌80分钟,控制搅拌时温度55摄氏度,搅拌速度420r/min,搅拌结束后即得耐腐蚀防渗混凝土材料。

以上四组实施例均可制得耐腐蚀防渗混凝土材料,并且本发明的配方更加的合理,该混凝土材料,通过在配方中加入氧化钛、氧化铬、硫酸钡、硅酸铝以及二氧化硅,能够有效的加强混凝土的防渗透性,可以有效的提高混凝土结构的耐久性,保证工程安全,通过该配方及制备方法所制备的混凝土材料,不仅可以保持良好的抗压强度,同时抗渗和抗腐蚀性能均有所提高,而且本发明的制备方法更加的简单,设备要求低,具有很好的推广效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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