CN103332890A - 耐腐蚀空心方桩混凝土 - Google Patents

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张强
朱建舟
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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀空心方桩混凝土，成分除传统的水泥胶凝材料、砂石骨料、减水剂和混凝土用水外，还包括耐腐蚀材料和矿物掺合料。本发明通过在混凝土配方中添加耐腐蚀材料和矿物掺合料，提高了混凝土的耐腐蚀性能，从而提高了使用该混凝土的预制桩及桩基的耐腐蚀性能和在腐蚀环境中的使用寿命，保证了建筑物的安全性。

Description

耐腐蚀空心方桩混凝土
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种耐腐蚀空心方桩混凝土。
背景技术
由于我国幅员辽阔，海洋环境各异，气候多样，如东南沿海地区的湿热、碳化和氯盐腐蚀，北方沿海地区的冻融、碳化和氯盐腐蚀，西部盐湖地区的干冷、干热、氯盐和硫酸盐腐蚀，使得预制混凝土的破坏形式更加普遍、复杂。
在1991年召开的第二届混凝土耐久性国际会议上，Metha在题为“混凝土耐久性-五十年进展”的报告中指出，“当今世界，混凝土构件破坏的主要原因按重要性递减排列顺序：钢筋锈蚀、冻融循环、侵蚀环境的物理化学作用”，也就是说，腐蚀是影响混凝土耐久性的主要因素之一。通常腐蚀包括酸、碱、盐对混凝土的腐蚀。
与现浇混凝土相比，对预制混凝土耐腐蚀性、耐久性的研究和相关技术开发严重不足。2006年，由中山市三和建材有限公司、清华大学深圳研究生院、同济大学材料工程研究所完成的一项研究认为，目前广泛使用的掺磨细砂、采用蒸压工艺生产的预应力高强混凝土桩的耐久性较低，不宜用于干湿循环条件下有抗冻、抗氯离子渗透和硫酸盐腐蚀等要求的桩基工程。20世纪80年代，Mehta和Gerwick调查了旧金山湾SanMateo-Hayward大桥遭受腐蚀的梁体，该梁体混凝土的单方水泥用量为370kg，部分梁采用蒸汽养护，部分梁采用自然养护。在经过17年的暴露后，采用蒸汽养护的梁已经发生了锈蚀而不得不进行修补，而自然养护的梁却还没有出现任何腐蚀的迹象。Detwiler等人的研究结果表明：在较高温度下的养护会降低硅酸盐水泥混凝土抗氯离子渗透的能力。这说明蒸汽养护的混凝土构件比自然养护的构件更容易发生耐腐蚀性问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种耐腐蚀空心方桩混凝土，它具有较好的耐腐蚀性能。
为解决上述技术问题，本发明的耐腐蚀空心方桩混凝土，其成分除传统的水泥胶凝材料、砂石骨料、减水剂和混凝土用水外，还包括耐腐蚀材料和矿物掺合料。
所述耐腐蚀材料占水泥胶凝材料总量的2～8%，矿物掺合料占水泥胶凝材料总量的20～50%。
所述耐腐蚀材料包括氢氧化钡、柠檬酸钠、硼酸、六偏磷酸钠、苯甲酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二磺基硫酸钠、硅砂。
所述矿物掺合料包括粉煤灰、矿粉、硅灰、偏高岭土。
所述减水剂可以使用奈系、聚羧酸、奈系改良或聚羧酸嫁接支链减水剂。
本发明通过在混凝土配方中添加耐腐蚀材料和矿物掺合料，提高了混凝土的耐腐蚀性能从而提高了使用该混凝土的预制桩及桩基的耐腐蚀性能和在腐蚀介质或环境中的使用寿命，保障了建筑物的安全性。
具体实施方式
实施例1
本实施例的耐腐蚀空心方桩混凝土，其组成成分及各成分的配比如表1所示：
表1实施例1的混凝土的成分及配合比
Figure BDA00003274844000021
按照表1的配比制作混凝土时，下料的配置顺序为：先将砂子、水泥、矿物掺合料和耐腐蚀材料一起干搅拌10秒，然后加约总用水量的70%～90%的水，湿搅拌25秒，再依次加石子和减水剂，最后根据骨料的含水率补充水量。总搅拌时间控制在120秒左右。
按照上述配比和方法制得的混凝土，具有高匀质性、高致密性、高强度等优点，其抗压强度为82.5Map（强度等级C60）。使用该混凝土制作的空心方桩的耐腐蚀、耐久性技术指标如表2所示：
表2使用实施例1的混凝土制作的空心方桩的耐腐蚀、耐久性指标
由表2可见，使用本实施例的混凝土制作的空心方桩，其耐腐蚀性能得到了明显的提升，在腐蚀介质和环境中的使用寿命也大大延长。
实施例2
本实施例的耐腐蚀空心方桩混凝土，其组成成分及各成分的配比如表3所示：
表3实施例2的混凝土的成分及配合比
制作混凝土的下料配置顺序和方法同实施例1。制得的混凝土的抗压强度为92.7（强度等级C80）。使用该混凝土制作的空心方桩的耐腐蚀、耐久性技术指标如表4所示：
表4使用实施例2的混凝土制作的空心方桩的耐腐蚀、耐久性指标
Figure BDA00003274844000032
由表4可见，使用本实施例的混凝土制作的空心方桩，其耐腐蚀性能也得到了明显提升，在腐蚀介质和环境中的使用寿命也大大延长。

Claims (4)

1.耐腐蚀空心方桩混凝土，成分包括水泥胶凝材料、砂石骨料、减水剂和水，其特征在于，还包括耐腐蚀材料和矿物掺合料。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀空心方桩混凝土，其特征在于，所述耐腐蚀材料占水泥胶凝材料总量的2～8%，矿物掺合料占水泥胶凝材料总量的20～50%。
3.根据权利要求1或2所述的耐腐蚀空心方桩混凝土，其特征在于，所述耐腐蚀材料包括氢氧化钡、柠檬酸钠、硼酸、六偏磷酸钠、苯甲酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二磺基硫酸钠、硅砂。
4.根据权利要求1或2所述的耐腐蚀空心方桩混凝土，其特征在于，所述矿物掺合料包括粉煤灰、矿粉、硅灰、偏高岭土。
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