CN102690077B - 一种防腐膨胀密实剂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防腐膨胀密实剂组合物及制备方法；按总重量百分数计算，所述组合物包含：15～35％的含铝化合物、0～8％含锆化合物、2～10％镁盐、0～3％钛白化合物、0～6％锂盐、2～6％的醇胺盐、0～10％超塑化剂、0～10％调凝剂、0～5％的酸和余量的载体。将上述组分在80℃±5℃的反应釜中反应三小时，降温至45℃±3℃，保温一小时，根据所加入的不同种类和用量的调凝剂，即得防腐膨胀密实剂成品——标准型、促凝型或泵送缓凝型。

Description

一种防腐膨胀密实剂组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑助剂材料领域，特别涉及一种可用于混凝土、砂浆、净浆等工程应用的防腐膨胀密实剂组合物及其制备方法。

背景技术

以水泥为胶凝材料的混凝土、砂浆、净浆基础工程，是国民经济飞速发展的重要组成部份，中国每年的预拌混凝土超过9亿立方米、预拌砂浆超过3亿立方米、净浆1亿立方米、其它混凝土产量为5亿立方米、砂浆10亿立方米、占世界年使用量的30-40％，水泥是脆性、易腐蚀、易收缩开裂的多孔结构材料，加之这些构筑物常处于地下、水下、或暴露在易腐蚀的环境中，加速了构筑物的耐久损耗，大面积出现了构筑物的渗漏、开裂、腐蚀、钢筋锈蚀，冻融碳化破坏的状况，给维修或重新修建造成了极大的难度，带来经济的巨大损失。

提高水泥构筑物耐久性的传统方法是：在表面涂刷防水涂料，使用年限最多为3-5年；采用外防护卷材，使用年限最多为5-8年；在拌制混凝土、砂浆、净浆时掺入以下材料：6-8％的抗渗防水剂、8-12％的膨胀抗裂剂、8-12％的抗蚀防腐剂、3-5％的抗冻防冻剂、2-3％的抗冲耐磨剂、3-5％的钢筋阻锈剂、6-8％的碱骨料活性抑制剂、0.5-1.5％的抗裂纤维等，为方便施工还要掺入泵送剂、减水增塑剂、引气剂、保水剂、调凝剂、增粘剂、保塑剂、絮凝剂制备成刚性耐久性构筑物。传统的单一外加剂主要有以下几种：

防腐剂：掺量为胶凝材料的12％以上，均为固体，质量稳定性差、掺量大、施工不方便，仅有防腐功能，没有增塑、增强、促凝和缓凝、抗冻、耐磨、阻锈的功能。

膨胀剂：掺量为胶凝材料8-15％，均为固体，碱含量较高，仅用于潮湿环境的抗裂防水工程，在干燥、低湿环境工程中使用没有效果，没有其它功能。

防水剂：掺量为3-5％，有固体和液体，仅能提高密实性，不具有减缩抗裂、增强、增塑、抗蚀防冻等功能。

高效减水剂：掺量为1.0-2.0％，有固体和液体，仅能增塑减水、增加工作性，没有抗裂、减缩、抗渗、防腐、耐磨、防冻、促凝或缓凝等功能。

速凝剂：掺量为4.0-8.0％，有固体和液体，仅能促进水泥初/终凝时间，收缩率大，后期强度降低幅度大，不具有抗裂抗渗抗蚀防冻增强泵送施工的功能。

抗裂纤维、引气剂、阻锈剂、防冻剂、泵送剂、缓凝剂、早强剂等均为技术性能单一的水泥外加剂品种，均需复合多种外加剂在一起才能表现其耐久性能。

传统的复合外加剂通常有两种功能，如缓凝减水剂同时具有缓凝和减水功能，引气减水剂同时具有引气和减水功能，早强减水剂同时具有早强和减水功能等。现有技术中也公开了一些复合外加剂，如CN1919773A中公开了一种混凝土复合外加剂，其具有减缩、减水、缓凝、抗裂的性能，但其没有防腐、耐磨、防冻等性能。

单一外加剂往往不能同时实现多种功能。而多种施工工艺、数种外加剂的掺入和多种材料的使用，不但增加了人工和机械费用及施工时间，而且由于加入了更多的化学材料，它们相互作用，利弊因素共存，最终常常是事倍功半的效果，其耐久性能没有得到根本性的解决。

发明内容

因此，本发明解决的技术问题是使用单一外加剂同时处理混凝土、砂浆或净浆在抗裂减缩、补偿收缩、抗渗防水、抗蚀防腐、预防钢筋锈蚀、抑制碱骨料活性反应、防冻抗碳化、抗冲耐磨蚀工程中所存在的技术难题，既能保证混凝土、砂浆或净浆构筑物的技术性能，又能提高其综合耐久性，还能降低材料费用、机械费、人工费用和维修费用，同时能满足内掺外涂施工、泵送施工、喷射施工、普通施工等多种施工工艺的技术要求。

本发明的目的是提供一种混凝土、砂浆或净浆用防腐膨胀密实剂组合物，按照重量百分比计算，该组合物包含有以下组分：15～35％，优选20-30％，更优选23％-27％的含铝化合物；0～8％，优选2～6％，更优选3～5％的含锆化合物；2～10％，优选4～8％，更优选5～7％的镁盐；0～3％，优选1～2％的钛白化合物；0～6％，优选1～5％，更优选2～4％的锂盐；2～6％，优选3～5％的醇胺盐；0～10％，优选2～8％，更优选4～6％的超塑化剂；0～25％，优选0～5％或5～15％的调凝剂；0～5％，优选2～3％的酸和余量的载体。

其中，所述的含铝化合物为选自三氧化二铝含量≥17％的粉煤灰、煤渣、铝土、明矾石、活性氧化铝、氢氧化铝、硫酸铝、氯化铝、氟化铝、硫酸铝铵、硫酸铝钾、硝酸铝、磷酸铝和铝酸钠中的一种或其混合物。它是本发明的防腐膨胀密实剂的一种原料，具有微膨胀、补偿收缩、抗裂、耐腐蚀、耐磨蚀、抗渗、防水、致密、促凝、增强的功能。氧化铝为两性化合物，与水泥中的钙水化反应生成铝酸三钙、铝酸二钙、铁铝酸钙等微膨胀致密、抗渗、防腐的晶体，同时能增加早期强度和促进水化反应、加速凝固时间。如所述含铝化合物的加入量过低(小于防腐膨胀密实剂组合物总重量的15％)则不能满足膨胀致密、减缩抗裂和增强促凝效果；如果其加入量过多(大于防腐膨胀密实剂组合物总重量的35％)则过度膨胀破坏，凝结过快不利于施工，也影响强度性能。

所述的含锆化合物为选自硫酸锆、氟锆酸钾、锆酸钠、二氯氧化锆和二氧化锆中的一种或其混合物，是防腐膨胀密实剂的一种原料。它具有渗透、结晶、致密、防水、防腐、阻锈、耐磨的功能。

所述的镁盐为选自硫酸镁、碳酸镁、氟硅酸镁、氟化镁和氯化镁中的一种或其混合物，是防腐膨胀密实剂抗裂减缩致密的一种原料。它具有在低温、干燥或潮湿环境中微膨胀致密、补偿收缩、抗渗防水的功能。

所述的钛白化合物为选自氯化铝钛、钛酸锶、硫酸钛、四氯化钛、三氯化钛、二氯化钛和钛白铁中的一种或其混合物，是防腐膨胀密实剂中的密实组分的辅助原料。它具有很强的结晶致密性，能够堵塞毛细孔道，提高水泥胶凝颗粒抗酸碱，防腐蚀性能，吸附氯离子，防止其扩散、迁移，从而预防钢筋锈蚀。

所述的酸为选自硫酸、盐酸、硝酸、氟硅酸、丙烯酸、巯基乙酸和甲基丙烯酸中的一种或其混合物。它是防腐膨胀密实剂的一种原料，其主要功能是制取铝、锆、锂、镁、钛盐化合物，促进酸化反应，参与水泥水化反应，加速生成防腐膨胀致密的化合物晶体，并具有填充致密、抗裂防缩、抗渗防腐的功能。

所述的锂盐为选自锂渣粉、碳酸锂、氯化锂和溴化锂中的一种或其混合物。它是防腐膨胀密实剂的辅助原料，锂离子具有渗透结晶致密，吸附和置换钾、钠离子的功能，它能在含碱量较高的水泥、掺和料、外加剂和骨料的水泥构筑物中或含活性物质(硅酸、碳酸)的集料中抑制活性物质的反应。而且，它能充分就地取材使用活性骨料，降低材料费用，保证构筑物性能稳定，不会导致碱骨料活性膨胀破坏。

所述的醇胺化合物为选自三乙醇胺、三乙胺、三异丙醇胺、油酸三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺和乙二胺中的一种或其混合物。它具有致密水泥构筑物孔隙，增加结构强度，并能迁移渗透到金属构件阳极和阴极区与铁离子反应形成保护层，牢固地吸附粘接在钢筋和金属表层，有效地阻止氯离子与铁离子化合，预防金属构件锈蚀，即使对使用含氯海水、海砂、氯离子浓度超过0.02％或1000mg/L的水制备的钢筋混凝土也能起到防锈的作用。

所述的超塑化剂为选自聚羧酸减水剂、三聚氰胺减水剂、萘系减水剂、氨基磺酸盐减水剂、脂肪族减水剂和木质素减水剂中的一种或其混合物。其主要功能是减少新拌混合物的用水量、混凝土塌落度和扩展度、砂浆和净浆的流动度、分散性以满足现代施工工艺的技术要求，并提高工作性、增强密实性，节约胶凝材料，提高强度比，能够方便施工、加快进度、省工省时且降低费用。

所述的调凝剂为选自作为缓凝组分的葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钙、柠檬酸、葡萄糖、蔗糖、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、酒石酸、硫酸锌和纤维素钠中的一种或其混合物和/或选自作为促凝组分的铝酸钠、氟化钠和二乙胺中的一种或其混合物。它是防腐膨胀密实剂中不同类型的产品在用于不同施工工艺，调节凝结时间，保证不同龄期强度时的一种原料。所述的载体为自来水、纯净水或去离子水。其主要作用是作为溶解、分散固体原料和液体产品的载体。

根据不同的用途，本发明的防腐膨胀密实剂组合物可以通过调节调凝剂的组成和含量来实现不同施工工艺、环境气候变化的工程质量技术要求，并且可以分为以下三种类型：

根据本发明的一个优选技术方案，针对普通施工气温30℃以下的抗蚀防裂工程时选用本发明的标准型产品，其中加入0～5％，优选为1～3％的所述糖类或磷酸、锌盐类缓凝剂的调凝剂，其余组分及含量不变；

根据本发明的一个优选技术方案，针对抢修喷射施工气温0℃-50℃的抗蚀防裂工程时选用促凝型产品，其中加入10～25％，优选为17～20％的所述铝酸钠和/或氟化钠的促凝组分的调凝剂，其余组分及含量不变；

根据本发明的一个优选技术方案，针对超高超长泵送等施工气温15℃-45℃抗蚀防裂工程时选用缓凝泵送型产品，其中加入5～15％，优选为6～10％的所述糖类、含磷化合物、含锌化合物类组分缓凝剂的调凝剂，其余组分及含量不变。

在实际应用中，普通施工时选用本发明的标准型产品，其相对于混凝土的掺用量为3.0-6.0wt％(重量百分比)；抢修喷射施工时选用促凝型产品，其相对于混凝土的掺用量为4.0-8.0wt％；超高超长泵送、大体积、大流动、自流平、自密实、预应力等施工时选用缓凝泵送型产品，其相对于混凝土的掺用量为6.0-8.0wt％，即可替代抗蚀防腐剂、抗裂膨胀剂和纤维、抗渗防水剂、抗冲耐磨剂、抗冻防冻剂、速凝剂、早强剂、缓凝剂、引气剂、减缩剂、密实剂、泵送剂、减水剂等多种外加剂产品。

本发明的另一个目的是提供一种制备所述防腐膨胀密实剂组合物的方法：

按照所要制备的防腐膨胀密实剂的各种不同类型，加入适量的以下各组分：按组合物重量百分比计算，向反应釜中加入铝酸盐混合液，升温到80℃±2℃，打开搅拌机，依次加入锆盐、镁盐、锂盐、醇胺、超塑化剂和调凝剂的混合液，加完后搅拌反应二至三小时，降温至45℃±3℃，保温一小时，即得防腐膨胀密实剂产品，其中各混合液中包含的相应的盐或外加剂的浓度为40±5％。

其中，所制备的标准型产品广泛用于普通施工工艺或气温10-30℃施工环境的构筑工程；促凝型产品用于喷射抢修施工工艺的构筑工程；缓凝型产品用于泵送、离品、远距离运输、超高泵送、夏季高温环境施工、大体积、大面积、大流动、自密实、自流平砼、砂浆、净浆的构筑物工程。

在本发明的防腐膨胀密实剂组合物中，

所述含铝化合物混合液可以按以下方法制备：用含三氧化二铝约17wt％的粉煤灰与碱含量30wt％的碱液按3∶1～5∶1的重量比混合，在650℃±30℃的炉内碱溶两小时，出料冷却至60℃±10℃后粉碎球磨、漂洗除硅、抽滤、得铝氧化合物；按化学反应剂量比例加入酸，沉降压滤除渣，即得含铝化合物混合液；其它铝化合物均为市场能购到的工业级液剂或固体产品，可按化学计量计算直接使用。但优选为粉煤灰制备的铝化合物混合液，因为它主要含有硫酸铝盐，还含硅酸盐、硫酸亚铁、致密硅酸钠等化合物，其综合性能显著优于其它单一性能的铝化合物产品。所述含锆化合物混合液可以按以下方法制备：将锆石英粉与碱按1∶1～3∶1的重量比在650℃±30℃的炉内碱熔两小时，热水浸出分离出二氧化锆，然后按化学反应剂量比例加入酸，在反应罐中酸化六小时，即得含锆化合物混合液；

所述镁盐混合液可以按以下方法制备：按化学计量比例向反应罐中加入苦土粉和酸，酸化六小时，然后压滤，即得镁盐混合液；

所述钛白化合物混合液可以按以下方法制备：按化学计量比例向反应罐中加入含铁钛渣粉和热浓硫酸，酸解三小时后压滤，即得钛白化合物混合液；

其中，所述的碱为选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氧化钙中的一种或其混合物；

所述的酸为选自硫酸、盐酸、硝酸、氟硅酸、丙烯酸、巯基乙酸和甲基丙烯酸中的一种或其混合物。

本发明的有益效果及作用机理

本发明所述防腐膨胀密实剂适用于有抗裂减缩、抗渗防水、抗蚀防腐、抗冻防碳化、耐磨增强、抑制碱骨料反应、防氯阻锈耐久性能要求的大体积、大面积、高性能、高强度、酸性介质、氯盐环境、碱骨料活性反应的钢筋混凝土、预应力混凝土、自密实混凝土、自流平混凝土、膨胀混凝土、喷射抢修混凝土、减缩抗裂混凝土、耐酸碱混凝土及砂浆、净浆工程。其广泛用于高速铁路、高速公路、水电、火电、核电、冶金、矿井、化学工业、石油钻井、储罐、工业、制药和粮仓等耐久性高性能水泥构筑物工程。

本发明所述防腐膨胀密实剂具有微膨胀、抗裂、减缩、补偿收缩、渗透结晶致密、迁移性护筋阻锈、吸附钾钠离子、抑制碱骨料活性反应、抗渗防水、抗蚀防腐、防冻抗碳化、缓凝或促凝增强、增塑、自密实、大流动自流平提高水泥构筑物自防护功能的综合性能。在水泥混凝土、砂浆或净浆中使用本发明防腐膨胀密实剂可替代外防水涂料、外防护卷材、耐久性刚性混凝土、砂浆、或净浆的防水剂、膨胀剂、抗蚀防腐剂、抗冲耐磨剂、抗裂剂、抗裂增韧纤维、碱骨料活性抑制剂、防冻剂、阻锈剂、促进剂、早强剂、速凝剂、缓凝剂、泵送剂、减水增塑剂和调凝剂等外加剂，完全满足水泥构筑物的耐久性能技术和不同现代施工工艺的技术要求，并能大幅度的降低施工人工、机械材料、维修等费用，节约矿产资源和能源，保护生态环境，有利于低碳经济和可持续发展，经济和社会效益极其显著。

该产品无氯无碱、无毒无味、安全卫生、使用方便、用途广泛，适用于不同性能的胶凝材料。其掺入混凝土(砂浆和净浆)中时能与水泥石水化产物进行反应，迅速生成具有微膨胀性能的硬化结晶体，大幅度填充混凝土(砂浆)水泥浆体毛细孔隙和渗水通道，使之更为致密，有效控制和降低了塑性混凝土(砂浆)净浆的收缩率。由于防腐膨胀密实剂是结晶硬化物填充致密，与减水密实和减缩密实有本质的密实性能区别，对混凝土(砂浆)水泥浆的干湿、化学收缩控制效果明显提高，即能控制塑性收缩，还能有效抑制干湿和化学收缩，是各类减缩致密外加剂的更新产品。本发明的防腐膨胀密实剂掺入水泥混凝土(砂浆)中，加速了对水泥水化析出物Ca(OH)₂的吸附反应，特别是游离氧化钙(CaO)的水化反应(强酸弱碱对钙离子迅速电离吸附的反应)，从而大幅度降低了有害离子(游离氧化钙，硫酸根离子、镁离子、硝酸盐、碳酸盐、氯盐、钾钠离子等)的进入和反应条件，使水泥石抗盐类侵蚀性能显著提高。例如，本发明的防腐膨胀密实剂中的醇胺羟基化合物对氯离子有极强的吸附和阻止作用，能有效保护钢筋的阳极区和阴极区，使钢筋在使用含氯的海水、海砂环境中得到控制而不被锈蚀；本发明的防腐膨胀密实剂中的无机和有机酸离子能迅速与水泥石中的易被腐蚀的钙离子进行电离化合作用，生成更加致密的微晶体胶凝颗粒，并使构筑物的孔隙孔道被填充和堵塞。同时密实剂中的两性阳离子和纳米级的锆、锂元素是吸附(化合反应)有害离子的重要组分，当有少量有害离子侵入或构筑物在强腐蚀环境中时，它们能有效的与之反应生成有利构筑物的硬化体，从而使其抗蚀性能和耐久性能显著增强。

本发明的防腐膨胀密实剂集多种外加剂功能一体化，耐久性能和施工性能优良，使用省工省时、节约费用，是现代高性能耐久性混凝土、砂浆、净浆工程的更新换代外加剂。且本发明利用废旧资源为生产原料，制备方法简单易行，其生产和使用对人畜安全卫生、无毒无害，具有低成本、高性能，能够做到绿色、环保、节能、低碳，符合可持续发展的要求。

每使用一吨防腐膨胀密实剂可节约其它外加剂生产原料及品种10吨、节约电500-800度、节约煤4000-6000kg、节约矿产资源15-20吨、减少二氧化碳和有害气体排放8-10吨，充分利用废旧矿物材料200-300kg、直接经济效益为5000元-8000元。

具体实施方式

在下文中将根据优选的实施例对本发明进行更详细的描述，然而以下实施例仅限于对本发明的理解，本发明并不限于此。

实施例1

生产标准型防腐膨胀密实剂：

按防腐膨胀密实剂组合物重量百分比计算，配比为：

42.0％硫酸铝混合液、10.0％氢氧化铝、5.0％硫酸锆混合液、5.0％二氧化锆、10.0％硫酸镁混合液、5.0％硫酸钛混合液、5.0％溴化锂、3.0％油酸三乙醇胺、10.0％聚羧酸减水剂、5.0％硫酸锌，其中，各混合液的载体为水，其中包含的盐或外加剂的浓度为40±5％。

制备方法：

a.硫酸铝混合液的制备：用含三氧化二铝17％的粉煤灰800kg，加入NaOH含量30％的碱液200kg，在650℃±30℃的炉内进行碱溶两小时，出料冷却至60℃后粉碎球磨、漂洗除硅、抽滤、得铝氧化合物；按比例加入55％的浓度为25％的稀硫酸，即45wt％铝氧化合物+55wt％的硫酸进行酸化六小时，沉降压滤，即得固含量45％±3.0％的硫酸铝混合液。

b.硫酸锆混合液制备：用锆石英粉600kg与400kg碳酸钠在650℃±30℃的炉内碱熔两小时，热水浸出分离出二氧化锆，然后按二氧化锆400kg加入至600kg的浓度为25％的稀硫酸的反应罐中进行酸化六小时，即得硫酸锆混合液。

c.硫酸镁混合液制备：用50％的苦土粉与50％的浓度为25％的稀硫酸在反应罐中酸化六小时，压滤后，即得硫酸镁混合液。

d.硫酸钛混合液制备：用500kg含铁钛渣粉与500kg热浓硫酸在反应槽中酸解三小时后压滤，即得硫酸钛混合液。

e.防腐膨胀密实剂标准型液体产品的制备：在反应釜中先加入4200kg硫酸铝混合液，打开搅拌机，升温到80℃±2℃，依次加入硫酸锆混合液500kg、氢氧化铝1000kg、二氧化锆500kg、硫酸镁混合液1000kg、硫酸钛混合液500kg、溴化锂500kg、油酸三乙醇胺300kg和聚羧酸减水剂1000kg，加完后反应180分钟±10分钟，降温至45℃±3℃，再加入硫酸锌500kg，保温一小时即得防腐膨胀密实剂标准型产品。

实施例2

防腐膨胀密实剂促凝型产品的制备：

在反应釜中加入硫酸铝混合液6600kg，升温至80℃±2℃，打开搅拌机，分别加入硫酸锆混合液1000kg、氟硅酸镁500kg、三异丙醇胺400kg、氨基碘酸盐减水剂500kg、氟化钠1000kg，加完后反应三小时，降温至45℃±3℃，保温一小时即得防腐膨胀密实剂促凝型产品。

实施例3

防腐膨胀密实剂缓凝型产品的制备：

在反应釜中加入5000kg硫酸铝混合液，升温至80℃±2℃，打开搅拌机，依次加入1000kg二氯氧化锆混合液、500kg氟化镁混合液、500kg碳酸锂混合液、500kg二乙醇胺、1000kg聚羧酸减水剂混合液、500kg钛白混合液，加完反应3小时±10分钟，降温至45℃±3℃，再加入500kg葡萄糖酸钠、200kg蔗糖和300kg柠檬酸，溶解完全后保温1小时，即得防腐膨胀密实剂缓凝泵送型产品。

实施例4

在反应釜中加入水4500kg，升温至80℃±2℃，打开搅拌机，加入硫酸铝(固体)3000kg，充分分散后加入500kg硫酸锆(固体)，再充分分散后加入500kg硫酸镁(固体)，再充分分散后加入500kg氯化锂，再充分分散后加入500kg三乙醇胺和500kg木质素减水剂，再充分分散完后反应三小时，即得防腐膨胀密实剂标准型产品。

实施例5

在反应釜中加入水4500kg，升温至80℃±2℃，打开搅拌机，依次加入2000kg铝酸钠(固体)、500kg二乙胺(液体)、500kg乙醇胺(液剂)、1000kg氟硅酸镁(固体)、500kg丙烯酸(液体)、1000kg氢氧化铝(固体)，加完后反应两小时，降温至45℃±3℃，保温一小时，即得防腐膨胀密实剂促凝型产品。

实施例6

在反应釜中加入水4500kg，升温至80℃±2℃，打开搅拌机，依次加入固体明矾石2000kg、固体硫酸锆500kg、固体硫酸镁500kg、固体氯化锂500kg、液体三乙醇胺500kg、液体聚羧酸减水剂1000kg、固体硫酸锌300kg、液体羧甲基纤维素纳200kg，加完后反应三小时，降温至45℃±3℃，即得防腐膨胀密实剂缓凝型产品。

本发明中防腐膨胀密实剂混凝土的性能指标

其中，所述的各项名词术语均如GB/T 8075-2005、GB/T 2420-1981等中所述，各项试验方法均以GB/T 8076-2008等中所述的为准。其中，“凝结时间(差)”一行中，标准型和促凝型产品指标为凝结时间，缓凝型产品指标为凝结时间差。“抗压强度(比)(MPa或％)一行”中，1天促凝型产品的指标为抗压强度(因为没有同龄期的基准混凝土)，其他指标均为抗压强度比。“膨胀率”是指所述产品在所述龄期时的膨胀率。“抗渗性能”中“砂浆透水压力比”是指受检砂浆抗渗压力与基准砂浆抗渗压力之比；“砼渗透高度比”是指受检混凝土抗渗高度与基准混凝土抗渗高度之比；“48h吸水量比”是指受检砂浆的吸水量与基准砂浆的吸水量之比。

由上表可以得出，在加入根据本发明的单一外加剂以后，本发明中的受检混凝土的各项性能指标均符合JC474-2008防水剂、JC476膨胀剂、JC/T1011-2006防腐剂、JC477速凝剂、JC475防冻剂、GB8076外加剂减水剂、J160TB10120气密剂等产中一等品的技术要求，即本发明的防腐膨胀密实剂实现了将多种外加剂功能一体化，其耐久性能和施工性能优良，具有省工省时、节约费用的优点，是现代高性能耐久性混凝土、砂浆、净浆工程的更新换代外加剂。在实际应用中，可以根据工艺需要使用本发明的不同的防腐膨胀密实剂产品。

Claims (8)

1.一种混凝土、砂浆或净浆防腐膨胀密实剂组合物，按照重量百分比计算，该组合物由以下组分组成：20～30%的含铝化合物、2～6%含锆化合物、4～8%镁盐、1～2%钛白化合物、1～5%锂盐、3～5%的醇胺盐、2～8%超塑化剂、0～25%调凝剂、2～3%的酸和余量的载体，其中，

所述含铝化合物为选自三氧化二铝含量≥17%的粉煤灰、煤渣、铝土、明矾石、活性氧化铝、氢氧化铝、硫酸铝、氯化铝、氟化铝、硫酸铝铵、硫酸铝钾、硝酸铝、磷酸铝和铝酸钠中的一种或其混合物；

所述的含锆化合物为选自硫酸锆、氟锆酸钾、锆酸钠、二氯氧化锆和二氧化锆中的一种或其混合物；

所述的镁盐为选自硫酸镁、碳酸镁、氟硅酸镁、氟化镁和氯化镁中的一种或其混合物；

所述的钛白化合物为选自氯化铝钛、钛酸锶、硫酸钛、四氯化钛、三氯化钛、二氯化钛和钛白铁中的一种或其混合物；

所述的酸为选自硫酸、盐酸、硝酸、氟硅酸、丙烯酸、巯基乙酸和甲基丙烯酸中的一种或其混合物；

所述的锂盐为选自碳酸锂、氯化锂和溴化锂中的一种或其混合物；

所述的醇胺盐为选自三乙醇胺、三异丙醇胺、油酸三乙醇胺、二乙醇胺和一乙醇胺中的一种或其混合物；

所述的超塑化剂为选自聚羧酸减水剂、三聚氰胺减水剂、萘系减水剂、氨基磺酸盐减水剂、脂肪族减水剂和木质素减水剂中的一种或其混合物；

在所述的调凝剂为选自葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钙、柠檬酸、葡萄糖、蔗糖、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、酒石酸、硫酸锌和纤维素钠中的一种或其混合物；或者为选自铝酸钠、氟化钠和二乙胺中的一种或其混合物；

所述的载体为自来水、纯净水或去离子水。

2.根据权利要求1所述的防腐膨胀密实剂组合物，按照重量百分比计算，该组合物由以下组分组成：23～27%的含铝化合物、3～5%含锆化合物、5～7%镁盐、1～2%钛白化合物、2～4%锂盐、3～5%的醇胺盐、4～6%超塑化剂、0～25%调凝剂、2～3%的酸和余量的载体。

3.根据权利要求1或2所述的防腐膨胀密实剂组合物，其中，所述的调凝剂含量为0～5wt%的选自葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钙、柠檬酸、葡萄糖、蔗糖、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、酒石酸、硫酸锌和纤维素钠中的一种或其混合物。

4.根据权利要求1或2所述的防腐膨胀密实剂组合物，其中，所述的调凝剂为10～25wt%的选自铝酸钠、氟化钠和二乙胺中的一种或其混合物。

5.根据权利要求1或2所述的防腐膨胀密实剂组合物，其中，所述的调凝剂为5～15wt%的选自葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钙、柠檬酸、葡萄糖、蔗糖、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、酒石酸、硫酸锌和纤维素钠中的一种或其混合物。

6.一种防腐膨胀密实剂组合物的制备方法，其特征在于

向反应釜中加入含铝化合物混合液，升温至80℃±2℃，打开搅拌机，依次加入含锆化合物混合液、镁盐混合液、钛白化合物混合液、锂盐混合液、醇胺混合液、超塑化剂和调凝剂混合液，加完后搅拌反应二至三小时，然后降温至45℃±3.0℃，保温一小时，

其中所述各组分的成分和含量与权利要求1中的限定相同，各混合液中包含的盐或外加剂的浓度为40±5wt%。

7.根据权利要求1所述的防腐膨胀密实剂组合物，其中，

所述含铝化合物按以下方法制备为含铝化合物混合液：用含三氧化二铝17wt%的粉煤灰与碱含量30wt%的碱液按3:1～5:1的重量比混合，在650℃±30℃的炉内碱溶两小时，出料冷却至60℃±10℃后粉碎球磨、漂洗除硅、抽滤、得铝氧化合物；按化学反应剂量比例加入酸，沉降压滤，即得含铝化合物混合液；

所述含锆化合物按以下方法制备为含锆化合物混合液：用锆石英粉与碱按1:1～3:1的重量比在650℃±30℃的炉内碱熔两小时，热水浸出分离出二氧化锆，然后按化学反应剂量比例加入酸，在反应罐中酸化六小时，即得含锆化合物混合液；

所述镁盐按以下方法制备为镁盐混合液：按化学计量比例向反应罐中加入苦土粉和酸，酸化六小时，然后压滤，即得镁盐混合液；

所述钛白化合物按以下方法制备为钛白化合物混合液：按化学计量比例向反应罐中加入含铁钛渣粉和热浓硫酸，酸解三小时后压滤，即得钛白化合物混合液；

其中，所述的碱为选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氧化钙中的一种或其混合物；

所述的酸为选自硫酸、盐酸、硝酸、氟硅酸、丙烯酸、巯基乙酸和甲基丙烯酸中的一种或其混合物。

8.一种防腐膨胀密实剂组合物，其由以下a)至f)中任意一组所述的组分组成：

a)42.0wt%的硫酸铝混合液、10.0wt%的氢氧化铝、5.0wt%的硫酸锆混合液、5.0wt%的二氧化锆、10.0wt%的硫酸镁混合液、5.0wt%的硫酸钛混合液、5.0wt%的溴化锂、3.0wt%的油酸三乙醇胺、10.0wt%的聚羧酸减水剂和5.0wt%的硫酸锌，其中，各混合液中包含的盐或外加剂的浓度为40±5wt%；

b)66wt%的硫酸铝混合液、10wt%的硫酸锆混合液、5wt%的氟硅酸镁、4wt%的三异丙醇胺、5wt%的氨基磺酸盐减水剂和10wt%的氟化钠，其中，各混合液中包含的盐或外加剂的浓度为40±5wt%；

c)50wt%的硫酸铝混合液、10wt%的二氯氧化锆混合液、5wt%的氟化镁混合液、5wt%的碳酸锂混合液、5wt%的二乙醇胺、10wt%的聚羧酸减水剂混合液、5wt%的钛白混合液、5wt%的葡萄糖酸钠、2wt%的蔗糖和3wt%的柠檬酸，其中，各混合液中包含的盐或外加剂的浓度为40±5wt%；

d)30wt%的固体硫酸铝、5wt%的固体硫酸锆、5wt%的固体硫酸镁、5wt%的氯化锂、5wt%的三乙醇胺、5wt%的木质减水剂和余量的水；

e)20wt%的固体铝酸钠、5wt%的液体二乙胺、5wt%的液体三乙醇胺、10wt%的固体氟硅酸镁、5wt%的液体丙烯酸、10wt%的固体氢氧化铝和余量的水；和

f)20wt%的固体明矾石、5wt%的固体硫酸锆、5wt%的固体硫酸镁、5wt%的固体氯化锂、5wt%的液体三乙醇胺、10wt%的液体聚羧酸减水剂、3wt%的固体硫酸锌、2wt%的液体羧甲基纤维素纳和余量的水。