CN102180627B - 一种高抗锈蚀钢筋混凝土材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高抗锈蚀钢筋混凝土材料及其制备方法属于混凝土材料领域。本发明高抗锈蚀钢筋混凝土材料主要由胶凝材料、粗细集料、水、阻锈剂和减水剂混合搅拌均匀而成；所述的胶凝材料是由硅酸盐水泥和粉煤灰组成；所述的阻锈剂为氨基羧酸、二甲基乙醇胺和钼酸钙按1∶2∶2的质量比混合均匀后溶入水中而成，混合物的质量浓度范围为20％-50％。其中各成分比例范围如下：水泥300-500kg/m3；粉煤灰100-150kg/m3；水150-210kg/m3；细集料400-700kg/m3；粗集料1000-1200kg/m3；高效减水剂2-4kg/m3；阻锈剂掺量为胶凝材料质量的2％-5％。与普通钢筋混凝土相比，本发明提到的钢筋混凝土抗钢筋锈蚀能力显著提高，混凝土工作度优良，可广泛应用于基础工程、地下空间结构。

Description

一种高抗锈蚀钢筋混凝土材料及其制备方法
技术领域
本发明属于混凝土材料技术领域，具体涉及一种高抗锈蚀钢筋混凝土材料及其制备方法。
背景技术
随着我国城市化进程的迅猛发展，城市地面空间日益陷入拥挤局面，有效利用地下空间已经成为城市发展的重要战略方针。城市的地下空间包括地铁、地下公路、地下人行过道街、地下停车场、地下管线、地下商业服务设施及地下人防设施等。地下基础设施大多一次性投资巨大，且常常位于城市中心区域，对它们的维护、修理、改建往往代价巨大。地下基础设施耐久性不良导致其维护周期和使用寿命缩短，严重时还会威胁人民群众的生命财产安全。因此，地下基础设施的耐久性问题是一个十分重要也是迫切需要解决的问题。
钢筋锈蚀是导致混凝土结构耐久性降低的一个主要原因。地下环境复杂多变，多种侵蚀性离子的共同作用导致地下结构钢筋锈蚀非常严重。钢筋锈蚀导致混凝土胀裂，结构承载力降低，引发混凝土结构过早破坏。因此提高钢筋混凝土结构的抗锈蚀能力，保证地下结构的正常使用寿命，对地下空间结构的耐久性有着深远的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高抗锈蚀钢筋混凝土材料及其制备方法，该方法制备的钢筋混凝土材料具有高抗钢筋锈蚀的能力，可以提高钢筋混凝土的耐久性，延长其使用寿命。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
水泥          300-500kg/m3
粉煤灰        100-150kg/m3
水            150-210kg/m3
细集料        400-700kg/m3
粗集料        1000-1200kg/m3
减水剂        2-4kg/m3
阻锈剂        掺量为胶凝材料质量的2％-5％
所述的水泥为：42.5或52.5硅酸盐水泥。
所述的粉煤灰粉为：F类I级粉煤灰，细度≤12％，需水量比≤95％，烧矢量≤5％，含水量≤1％，三氧化硫≤3％，游离氧化钙≤1％。
所述的粗集料为：5-25mm连续级配的碎石或河卵石。
所述的细集料为：细度模数2.3-2.7的中砂。
所述的减水剂为：聚羧酸系固体高效减水剂。
所述的阻锈剂为：氨基羧酸、二甲基乙醇胺和钼酸钙按1∶2∶2的质量比混合均匀后溶入水中而成，混合物的质量浓度范围为20％-50％。
上述一种高抗锈蚀钢筋混凝土材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：①按上述配合比称取原材料，将调配好的阻锈剂溶于水中，搅拌1-2分钟。②将粗集料、细集料放入搅拌机中干搅1-3分钟。③再将水泥、粉煤灰和减水剂继续加入搅拌机中干搅1-2分钟。④将从步骤①中得到的掺有阻锈剂的水加入搅拌机中搅拌2-4分钟。⑤将搅拌均匀的混凝土浇筑到固定好钢筋的模具中，充分振捣3-5分钟，成型养护28-40天。
本发明中掺入的钢筋阻锈剂对混凝土强度无不利影响，对混凝土拌合料的流动性无不良作用，甚至可能还有些塑化效果，对混凝土凝结时间无明显影响或略有提前，与其它类型外加剂同时使用具有良好的相溶性。本发明混凝土具有抗钢筋锈蚀能力好，强度较高，施工性能较好，密实度较高等特点，可以降低混凝土中钢筋的腐蚀电流和腐蚀速率，是一种比较理想的抗钢筋锈蚀混凝土，可以广泛应用于地铁、地下车库等地下空间结构，推广应用前景广阔。
具体实施方式
本发明中所述的水泥为42.5或52.5硅酸盐水泥；所述的粉煤灰粉为F类I级粉煤灰，细度≤12％，需水量比≤95％，烧矢量≤5％，含水量≤1％，三氧化硫≤3％，游离氧化钙≤1％；所述的粗集料为5-25mm连续级配的碎石或河卵石；所述的细集料为细度模数2.3-2.7的中砂；所述的减水剂为聚羧酸系固体高效减水剂；所述的阻锈剂为氨基羧酸、二甲基乙醇胺和钼酸钙按1∶2∶2的质量比混合均匀后溶入水中而成，混合物的质量浓度范围为20％-50％。
下面结合实施例对本发明进行具体说明，但本发明不局限于下述实施例。本发明提供了6实施例，分别编号为1-6其配合比以及性能见表1以及表2。为了说明效果列举了2个普通钢筋混凝土对比例，分别编号为普1-2。
混凝土坍落度试验按照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T50080-2002)中的试验规程进行；强度试验按照《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T 50081-2002)中的强度试验规程进行。锈蚀电流和锈蚀速率参照线性极化的方法测量。
表1混凝土的配合比
Figure BDA0000048071310000031
试样普1和1、3、6使用的42.5硅酸盐水泥，试样普2和2、4、5使用的52.5硅酸盐水泥。
制备试样普1和2、5、6过程中各环节所用时间如下：①按上述配合比称取原材料，将调配好的阻锈剂溶于水中，搅拌1分钟。②将粗集料、细集料放入搅拌机中干搅1分钟。③再将水泥、粉煤灰和减水剂继续加入搅拌机中干搅1分钟。④将从步骤①中得到的掺有阻锈剂的水加入搅拌机中搅拌2分钟。⑤将搅拌均匀的混凝土浇筑到固定好钢筋的模具中，充分振捣3分钟。
制备试样普2和1、3、4过程中各环节所用时间如下：①按上述配合比称取原材料，将调配好的阻锈剂溶于水中，搅拌2分钟。②将粗集料、细集料放入搅拌机中干搅3分钟。③再将水泥、粉煤灰和减水剂继续加入搅拌机中干搅2分钟。④将从步骤①中得到的掺有阻锈剂的水加入搅拌机中搅拌4分钟。⑤将搅拌均匀的混凝土浇筑到固定好钢筋的模具中，充分振捣5分钟。
表2钢筋混凝土的性能
Figure BDA0000048071310000041
注：锈蚀速率单位mpy表示毫英寸/每年。

Claims (4)

1.一种高抗锈蚀钢筋混凝土材料，其特征在于：它由胶凝材料、粗集料、细集料、水、阻锈剂和减水剂混合搅拌均匀而成；所述的胶凝材料是由硅酸盐水泥和粉煤灰粉组成；所述的阻锈剂是氨基羧酸、二甲基乙醇胺和钼酸钙按1:2:2 的质量比混合均匀后溶入水中而成，混合物的质量浓度范围为20%-50%；其中各成分比例范围如下：硅酸盐水泥300-500kg/m3；粉煤灰100-150 kg/m3；水150-210kg/m3；细集料400-700kg/m3；粗集料1000-1200kg/m3；减水剂2-4kg/m3；阻锈剂掺量为胶凝材料质量的2%-5%；所述的粗集料为5-25mm连续级配的碎石或河卵石； 所述的细集料为细度模数2.3-2.7的中砂；所述的减水剂为聚羧酸系固体高效减水剂。
2.如权利要求1所述的一种高抗锈蚀钢筋混凝土材料，其特征在于：所述的硅酸盐水泥为42.5或52.5硅酸盐水泥。
3.如权利要求1所述的一种高抗锈蚀钢筋混凝土材料，其特征在于：所述的粉煤灰粉为F类I级粉煤灰。
4.如权利要求1所述的一种高抗锈蚀钢筋混凝土材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
①按上述配合比称取原材料，将调配好的阻锈剂溶于水中，搅拌1-2分钟；②将粗集料、细集料放入搅拌机中干搅1-3分钟；③再将水泥、粉煤灰和减水剂继续加入搅拌机中干搅1-2分钟；④将从步骤①中得到的掺有阻锈剂的水加入到搅拌机中搅拌2-4分钟；⑤将搅拌均匀的混凝土浇筑到固定好钢筋的模具中，充分振捣3-5分钟，成型养护28-40天。
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