CN103342521B - 耐浓缩海水和脱硫烟气腐蚀的混凝土 - Google Patents
耐浓缩海水和脱硫烟气腐蚀的混凝土 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103342521B CN103342521B CN201310278422.0A CN201310278422A CN103342521B CN 103342521 B CN103342521 B CN 103342521B CN 201310278422 A CN201310278422 A CN 201310278422A CN 103342521 B CN103342521 B CN 103342521B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- concrete
- cement
- flyash
- gelatinous material
- breeze
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明公开一种耐浓缩海水和脱硫烟气腐蚀的混凝土,由碎石、砂子、凝胶材料、外加剂和水组成,所述胶凝材料由水泥、矿粉以及粉煤灰组成,矿粉和粉煤灰在凝胶材料中所占质量百分比分别为23.6%~25%,余量为水泥。本发明通过控制混凝土的凝胶材料中粉煤灰、矿粉和水泥的配比,并严格控制凝胶材料的碱含量和氯离子含量,达到了烟塔合一海水冷却塔对混凝土的强度要求和耐腐蚀性要求,省去了传统技术中必须制作防腐涂层的步骤,因此可以提高劳动效率,降低施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种混凝土,具体涉及一种耐浓缩海水和脱硫烟气腐蚀的混凝土。
背景技术
海水冷却塔是一种以海水为冷却介质,在换热设备中完成一次冷却后,再经冷却塔冷却,随后继续循环使用的水冷却技术。与传统的海水直流供水和淡水循环冷却系统相比,海水冷却塔一方面可节省大量淡水资源,另一方面对周围海体的热污染及化学试剂污染小,更有利于保护海洋生态环境。随着沿海地区淡水资源日益紧缺和环保标准的逐步提高,海水冷却塔在沿海地区的应用越来越广泛。一些沿海地区的火力发电厂也结合自身特点,开发出了烟塔合一海水冷却塔,将锅炉烟气通过海水冷却塔冷却后再排放,既可以降低环境污染,又可以回收烟气中的余热,提高能源利用率。
但是,由于烟塔合一海水冷却塔内是一种湿度大、温度高的环境,而且冷却介质中还含有来自海水的SO4 2-和Clˉ以及脱硫烟气在冷却塔塔壁上形成的腐蚀性液滴,它们对混凝土的腐蚀十分严重,因此,烟塔合一海水冷却塔的建造材料必须具有较强的耐腐蚀性,常规的混凝土无法达到使用要求。
现阶段用于建造烟塔合一海水冷却塔的混凝土主要有两种:一种是采用普通硅酸盐水泥,并在其中加入适量的防腐剂、微膨胀剂和纤维来配置混凝土,最后再在混凝土外表增加一层防腐涂层;另一种方式是采用抗硫酸盐水泥配置混凝土,并在混凝土的外表增加一层防腐涂层。这两种混凝土都具有成本高、施工工序繁琐的缺点,而且采用抗硫酸盐水泥配置的混凝土只能抵抗部分SO4 2-的腐蚀,这种混凝土是特种混凝土,生产厂家少、成本高、价格也较高。因此,如何在保证混凝土的强度、耐腐蚀性、耐久性的前提下降低生产成本、提高施工效率一直是混凝土生产领域的研究课题。
依据GB175-2007,硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级,普通硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级。水泥的质量好坏对混凝土的性能起着重要的作用,因此使用时必须根据工程需要选择合适的等级。在混凝土生产领域,水胶比是指混凝土中用水量与凝胶材料用量的质量比。凝胶材料又称胶结料,是指在物理、化学作用下,能胶结其他物料,制成有一定机械强度的复合固体的物质,例如水泥、石灰、沥青等。外加剂是指为改善和调节混凝土的性能而掺加的物质,如膨胀剂、减水剂、防冻剂等,外加剂产品的质量必须符合国家标准《混凝土外加剂》(GB8076-2008)的规定。在混凝土生产中,一般都要控制各原料中的可溶性碱含量,以免在配置混凝土时发生碱骨料反应,导致混凝土膨胀、开裂,进而影响工程质量。可溶性碱是将水泥放入水中搅拌一定时间所能溶出的碱量。按照国家标准GB175-2007中的规定,水泥中的碱含量的测定一般以Na2O+0.658K2O的计算值表示,即以氧化钠的质量百分含量加上0.658乘以氧化钾的质量百分含量来表示。另外,混凝土中的氯离子也会对钢筋混凝土的表面造成腐蚀,影响混凝土的耐久性。因此,GB175-2007中也对氯离子含量的测定也做出了规定,并要求混凝土各组分的氯离子含量控制在适当的范围内。砂、石中的含泥量是指砂、石中公称粒径小于80μm的颗粒的含量,砂子、碎石中含泥量过高时,会影响凝胶材料的胶结效果,对混凝土的强度有害。配制混凝土时,一般是先根据需要配制一定体积的砂子和碎石的混合物,再在混合物中加入凝胶材料,凝胶材料填充到碎石和砂子的缝隙中,将作为支撑材料的碎石和砂子连接凝固为一体。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种施工方便、成本低廉、耐海水和脱硫烟气腐蚀的耐浓缩海水和脱硫烟气腐蚀的混凝土。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案如下。
耐浓缩海水和脱硫烟气腐蚀的混凝土,由碎石、砂子、凝胶材料、外加剂和水组成,所述胶凝材料由水泥、矿粉以及粉煤灰组成,矿粉和粉煤灰在凝胶材料中所占质量百分比分别为23.6%~25%,余量为水泥;
所述水泥为强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥,水泥的比表面积不大于400m2/kg,水泥中铝酸三钙的质量百分含量不超过8%,游离氧化钙的质量百分含量不超过1.5%,碱含量不超过0.75%,氯离子含量≤0.04%;
所述矿粉为水淬高炉矿渣制得的S95或S105级矿粉,矿粉的比表面积为350m2/kg~450m2/kg,水溶性氯离子含量≤0.02%,可溶性碱含量≤0.45%;
所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰或Ⅱ级粉煤灰,粉煤灰的氯离子含量≤0.02%,可溶性碱含量≤0.3%。
本发明的进一步改进在于:所述凝胶材料中,矿粉和粉煤灰加入的比例相同。
本发明的进一步改进在于:所述碎石为5mm~25mm粒级的连续级配的碎石,碎石的堆积密度>1450kg/m3,空隙率≤42%,含泥量≤1.5%,氯离子含量≤0.01%;
所述砂子为河砂,砂子的细度模数为2.4~3.0,含泥量≤2%,氯离子含量≤0.01%。
本发明的进一步改进在于:所述碎石、砂子、凝胶材料的质量份数为:碎石200~280份,砂子135~187份,凝胶材料100份;外加剂和水适量添加。
本发明的进一步改进在于:每立方米混凝土中,碎石用量为992.5kg~1111.6kg,砂子用量为734.5kg~742.4kg,凝胶材料的用量为397kg;凝胶材料中包括粉煤灰99kg、矿粉99kg和余量的水泥;水胶比为0.38。
本发明的进一步改进在于:每立方米混凝土中,碎石用量为1068kg~1112.5kg,砂子用量为716.5kg~729.8kg,凝胶材料的用量为445kg;凝胶材料中包括粉煤灰111kg、矿粉111kg和余量的水泥;水胶比为0.34。
本发明的进一步改进在于:每立方米混凝土中,碎石用量为1018kg~1068.9kg,砂子用量为687.2kg~702.4kg,凝胶材料的用量为509kg,凝胶材料中包括粉煤灰127kg、矿粉127kg和余量的水泥;水胶比为0.30。
本发明的进一步改进在于:所述外加剂是聚羧酸高效减水剂,外加剂中氯离子含量≤0.2%,可溶性碱含量≤10%。
本发明的进一步改进在于:配制混凝土所用的水中氯离子含量≤200mg/L,硫酸根离子含量≤0.22%。
由于采用了上述技术方案,本发明取得的技术进步如下。
本发明通过控制混凝土的凝胶材料中粉煤灰、矿粉和水泥的配比,并严格控制凝胶材料的碱含量和氯离子含量,提高了混凝土的氯离子渗透系数,达到了烟塔合一海水冷却塔对混凝土的强度要求和耐腐蚀性要求,省去了传统技术中必须制作防腐涂层的步骤,因此可以提高劳动效率,降低施工成本。本发明的凝胶材料中使用了较大掺量的矿粉和粉煤灰,可以进一步降低成本。本发明所用的水泥的比表面积不大于400m2/kg,可以避免水泥早期开裂。本发明所用的水泥中铝酸三钙的含量不超过8%,可以避免出现假凝现象,有利于提高混凝土的耐久性。
本发明所用的碎石为5mm~25mm粒级的连续级配的碎石,并对碎石的空隙率及含泥量做了限定,可以在保证耐蚀性的同时,保证混凝土有较高的强度。本发明所用的砂子为细度模数在2.4~3.0范围内的河砂,具有易于施工操作、成型密实的优点。本发明所用的外加剂是聚羧酸高效减水剂,减水率高,而且可以对混凝土的强度、抗收缩性等性能起到有利的作用。本发明所用的凝胶材料中,当矿粉和粉煤灰加入的比例相同时,可以使混凝土的强度、耐腐蚀性、抗渗性、收缩性等性能达到最优,既可以满足烟塔合一海水冷却塔的耐腐蚀性要求,还具有强度高、耐久性好、成本低的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步详细说明:
实施例1:
耐浓缩海水和脱硫烟气腐蚀的混凝土,包括碎石、砂子、凝胶材料、外加剂和水。
配制混凝土所用的碎石为5mm~25mm粒级的连续级配的碎石,碎石的堆积密度>1450kg/m3,空隙率≤42%,吸水率≤2%,压碎指标≤12%,含泥量≤1.5%,氯离子含量≤0.01%。
配制混凝土所用的砂子为河砂,砂子的细度模数为2.4~3.0,含泥量≤2%,氯离子含量≤0.01%,并控制4.75mm筛的累计筛余量为0~5%,0.6mm筛的累计筛余量为40%~70%,0.15mm筛的累计筛余量大于95%。
胶凝材料由水泥、矿粉以及粉煤灰组成。所用的水泥是强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥,比表面积不大于400m2/kg,水泥中铝酸三钙的质量百分含量不超过8%,游离氧化钙的质量百分含量不超过1.5%,碱含量不超过0.75%,氯离子含量≤0.04%。所用的矿粉是水淬高炉矿渣制得的S95级或S105级矿粉,比表面积控制在350m2/kg~450m2/kg,水溶性氯离子含量≤0.02%,可溶性碱含量≤0.45%。所用的粉煤灰为Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰,粉煤灰中氯离子含量≤0.02%,可溶性碱含量≤0.3%。
本实施例中,每立方米混凝土中,碎石的用量为992.5kg,砂子用量为742.4kg,凝胶材料用量为397kg。凝胶材料由粉煤灰94kg、矿粉94kg、水泥209kg组成。配制混凝土时,先将碎石和砂子按比例配制好以后,再加入凝胶材料。然后按0.38的水胶比加入水,即每397kg凝胶材料对应加入约150kg~151kg的水,所用的水中氯离子含量≤200mg/L,硫酸根离子含量≤0.22%。在制备浆体的过程中,加入外加剂,本实施例中所用的外加剂是聚羧酸高效减水剂,聚羧酸高效减水剂中氯离子含量≤0.2%,可溶性碱含量≤10%。
经测试,采用上述配方制得的混凝土,28d强度为47.4Mpa,并且氯离子渗透系数DRCM为5.25×10-12m2/s,混凝土28天的碳化深度为6.49mm。
实施例2~15:
实施例2~15的配方及制得的混凝土性能如下表所示:
实施例1~5配制的混凝土为C40强度等级的混凝土,每立方米混凝土中碎石用量为992.5kg~1111.6kg,砂子用量为734.5kg~742.4kg,凝胶材料用量为397kg,凝胶材料中包括粉煤灰94kg~99kg、矿粉94kg~99kg和余量的水泥。经测试,实施例1~5所制得的混凝土,氯离子渗透系数DRCM可以达到5.23×10-12m2/s~5.27×10-12m2/s。
实施例6~10所制得的混凝土为C45强度等级的混凝土,每立方米混凝土中碎石用量为1068kg~1112.5kg,砂子用量为716.5kg~729.8kg,凝胶材料用量为445kg,凝胶材料中包括粉煤灰105kg~111kg、矿粉105kg~111kg和余量的水泥。经测试,实施例6~10所制得的混凝土,氯离子渗透系数DRCM可以达到4.20×10-12m2/s~4.24×10-12m2/s。
实施例11~15所制得的混凝土为C50强度等级的混凝土,每立方米混凝土中碎石用量为1018kg~1068.9kg,砂子用量为687.2kg~702.4kg,凝胶材料用量为509kg,凝胶材料中包括粉煤灰121kg~127kg、矿粉121kg~127kg和余量的水泥。经测试,实施例11~15所制得的混凝土,氯离子渗透系数DRCM可以达到3.80×10-12m2/s~3.83×10-12m2/s。
本发明通过控制混凝土中碎石、砂子、凝胶材料之间的比例,以及凝胶材料中各组分的比例,满足了烟塔合一海水冷却塔对混凝土强度和耐蚀性的要求,而且由于矿粉和粉煤灰的搀量较大,可以显著降低成本。另外,由于本发明配制的混凝土本身就具有较高的耐腐蚀性,因而不需要再在混凝土表面制作防腐涂层,既节约了生产成本,又缩短了工艺步骤,显著提高了劳动效率。
经测试,本发明所配制的混凝土在400次冻融循环后相对动弹性模量最小值DF=97.11%,质量损失最大值为0.648%,因此,这种混凝土的抗冻性也非常好,既适用于海水冷却塔以及烟塔合一海水冷却塔内的腐蚀环境,同时也适用于冻融、海洋氯化物腐蚀和化学腐蚀共同作用的环境。
Claims (4)
1.耐浓缩海水和脱硫烟气腐蚀的混凝土,由碎石、砂子、凝胶材料、外加剂和水组成,其特征在于:所述凝胶材料由水泥、矿粉以及粉煤灰组成,矿粉和粉煤灰在凝胶材料中所占质量百分比分别为23.6%~25%,余量为水泥;
所述水泥为强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或强度等级不低于42.5的普通硅酸盐水泥,水泥的比表面积不大于400m2/kg,水泥中铝酸三钙的质量百分含量不超过8%,游离氧化钙的质量百分含量不超过1.5%,碱含量不超过0.75%,氯离子含量≤0.04%;
所述矿粉为水淬高炉矿渣制得的S95或S105级矿粉,矿粉的比表面积为350m2/kg~450 m2/kg,水溶性氯离子含量≤0.02%,可溶性碱含量≤0.45%;
所述粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰或Ⅱ级粉煤灰,粉煤灰的氯离子含量≤0.02%,可溶性碱含量≤0.3%;
所述外加剂是聚羧酸高效减水剂,外加剂中氯离子含量≤0.2%,可溶性碱含量≤10%;
配制混凝土所用的水中氯离子含量≤200mg/L,硫酸根离子含量≤0.22%;
所述凝胶材料中,矿粉和粉煤灰加入的比例相同;
所述碎石为5mm~25mm粒级的连续级配的碎石,碎石的堆积密度>1450kg/m3,空隙率≤42%,含泥量≤1.5%,氯离子含量≤0.01%;
所述砂子为河砂,砂子的细度模数为2.4~3.0,含泥量≤2%,氯离子含量≤0.01%;
所述碎石、砂子、凝胶材料的质量份数为:碎石200~280份,砂子135~187份,凝胶材料100份;外加剂和水适量添加。
2.根据权利要求1所述的耐浓缩海水和脱硫烟气腐蚀的混凝土,其特征在于:每立方米混凝土中,碎石用量为992.5kg~1111.6kg,砂子用量为734.5kg~742.4kg,凝胶材料的用量为397kg;凝胶材料中包括粉煤灰99 kg、矿粉99 kg和余量的水泥;水胶比为0.38。
3.根据权利要求1所述的耐浓缩海水和脱硫烟气腐蚀的混凝土,其特征在于:每立方米混凝土中,碎石用量为1068kg~1112.5kg,砂子用量为716.5kg~729.8kg,凝胶材料的用量为445kg;凝胶材料中包括粉煤灰111 kg、矿粉111 kg和余量的水泥;水胶比为0.34。
4.根据权利要求1所述的耐浓缩海水和脱硫烟气腐蚀的混凝土,其特征在于:每立方米混凝土中,碎石用量为1018kg~1068.9kg,砂子用量为687.2kg~702.4kg,凝胶材料的用量为509kg,凝胶材料中包括粉煤灰127kg、矿粉127kg和余量的水泥;水胶比为0.30。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310278422.0A CN103342521B (zh) | 2013-07-03 | 2013-07-03 | 耐浓缩海水和脱硫烟气腐蚀的混凝土 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310278422.0A CN103342521B (zh) | 2013-07-03 | 2013-07-03 | 耐浓缩海水和脱硫烟气腐蚀的混凝土 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103342521A CN103342521A (zh) | 2013-10-09 |
CN103342521B true CN103342521B (zh) | 2014-11-19 |
Family
ID=49277363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310278422.0A Active CN103342521B (zh) | 2013-07-03 | 2013-07-03 | 耐浓缩海水和脱硫烟气腐蚀的混凝土 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103342521B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109110846B (zh) * | 2018-08-22 | 2021-11-09 | 盛发环保科技(厦门)有限公司 | 一种脱硫废水烟气浓缩减量及水泥化固定系统及工艺 |
CN113264740B (zh) * | 2021-06-27 | 2021-11-16 | 广东筠诚建筑科技有限公司 | 一种多、高层养殖场用耐腐蚀混凝土及其制备方法 |
CN116285449B (zh) * | 2023-02-22 | 2024-03-22 | 中交第一航务工程局有限公司 | 一种高强高耐久涂料涂层及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100999399B (zh) * | 2006-01-12 | 2010-10-13 | 上海建工材料工程有限公司 | 一种采用聚羧酸系外加剂的自密实混凝土及其工艺 |
-
2013
- 2013-07-03 CN CN201310278422.0A patent/CN103342521B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103342521A (zh) | 2013-10-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Nawaz et al. | Geopolymers in construction-recent developments | |
CN102910889B (zh) | 一种含有江河淤泥沙的加气混凝土墙材及其制备方法 | |
CN100429169C (zh) | 高抗硫水泥 | |
CN106587831B (zh) | 一种超高程泵送海工混凝土及其制备方法 | |
CN102515635B (zh) | 一种陶粒保温砖及其制备方法 | |
CN103253921B (zh) | 一种抗氯盐侵蚀的水泥混凝土及其制备方法 | |
CN103803918A (zh) | 一种掺有瓷粉废料的水泥基微膨胀裂缝修补砂浆及使用方法 | |
CN108358478B (zh) | 一种分步煅烧煤气化渣制备胶凝材料的方法 | |
CN104876500A (zh) | 一种用于海洋工程的自密实粉末混凝土及制备方法和应用 | |
CN103435313A (zh) | 一种强度可控的粉煤灰基地质聚合物混凝土及其制备方法 | |
CN103936373A (zh) | 海工混凝土 | |
CN101168482A (zh) | 一种高性能碾压混凝土及其制备方法 | |
CN103159448A (zh) | 一种以钢渣为主要原料的人工鱼礁混凝土材料的制备方法 | |
CN103979901A (zh) | 一种掺有磷渣粉的水泥基无收缩灌浆材料及使用方法 | |
CN110054452A (zh) | 一种海水海砂耐火耐蚀混凝土及其制备方法 | |
CN105198336A (zh) | 一种抗大风浪冲击的海岸建筑水泥 | |
CN110167901A (zh) | 土工聚合物组合物以及使用其的砂浆及混凝土 | |
CN109437649A (zh) | 一种混凝土抗硫酸盐侵蚀的防腐剂及其制备方法 | |
CN106746776A (zh) | 水泥熟料及其制备方法 | |
CN101343150A (zh) | 一种高性能海工水泥及其制造方法 | |
CN108863133A (zh) | 一种高效特种纤维抗裂剂及其制备方法 | |
CN101439943B (zh) | 一种用于抑制混凝土碱集料反应的组合物及其制备方法 | |
KR102158523B1 (ko) | 블록제조용 결합재 조성물 | |
CN103342521B (zh) | 耐浓缩海水和脱硫烟气腐蚀的混凝土 | |
CN105801062B (zh) | 利用磷固体废弃物制备地面自流平材料的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 050031 No. 6 Jianbei Street, Chang'an District, Shijiazhuang City, Hebei Province Patentee after: China Electric Power Construction Group Hebei electric survey and Design Research Institute Co., Ltd. Address before: 050031 No. 6 Jianbei Street, Chang'an District, Shijiazhuang City, Hebei Province Patentee before: Hebei Province Power Surveying Design & Research Institute |