CN104086104B - 化学键合胶凝材料及其制备方法和使用方法 - Google Patents

化学键合胶凝材料及其制备方法和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种适用于海水拌合的化学键合胶凝材料及其制备方法和使用方法，本发明给出的胶凝材料由矿渣微粉60～90％、硅酸钠5～15％、硅灰2～10％、氧化铜0.5～3％、亚硝酸钙0.5～5％的混合物制备而成。本发明的胶凝材料能够替代普通水泥制备海工混凝土，制备过程中，可以用海水拌合本发明的胶凝材料，其放热量小，最终制备得到的海工混凝土微观结构致密，本发明的胶凝材料可提高混凝土强度，使得制备得到的海工混凝土工作性能得以提升：能够显著提高混凝土的抗钢筋锈蚀性能、抗渗性能、降低氯离子扩散系数等特点，从而使得制备得到的海工钢筋混凝土具有良好的抗海水侵蚀能力。

Description

化学键合胶凝材料及其制备方法和使用方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种适用于制造海水拌合钢筋混凝土的化学键合胶凝材料及其使用方法。
背景技术
近年来，我国频现海中建筑物或临海建筑物破坏的现象。众所周知，海水是高含盐分的物质，其中的氯离子和硫酸根离子对于混凝土的耐久性有决定性的影响。有关调查资料表明，我国海港码头使用5～10年，就有高达80％以上的码头遭受不同程度腐蚀破坏，有的使用十几年甚至几年就得进行修复或加固，大多达不到设计使用年限。究其原因，一方面长期以来钢筋混凝土结构设计只强调荷载作用下的结构安全性，而对耐久性问题关注不够，另一方面如何提高海工混凝土抗腐蚀破坏能力是一项技术难题。
海防工程一般都是在淡水资源稀缺地方，只能用海水拌合混凝土，而海水拌合混凝土特别是钢筋混凝土远远达不到设计寿命，即使是淡水拌合钢筋混凝土，在海水的不断侵蚀下也都会提前失效。目前，海工混凝土大多都是使用普通硅酸盐水泥制备，为提高海工混凝土的抗腐蚀性，国内外已开展了大量研究，所采用的主要方法包括：(1)掺加矿物掺合料和各种外加剂，提高混凝土的密实度，降低氯离子的渗透系数；(2)采用特殊防腐措施，在混凝土表层形成一层防腐蚀涂层；(3)掺加钢筋阻锈剂或主要受力构件采用环氧涂层钢筋。以上措施一定程度上可以提高混凝土的耐久性能，但是成本的同时仍保证不了混凝土的设计年限，且混凝土不适用于海水拌合。
当前，我国大力发展海防工程建设，对先进的海工混凝土材料需求不断加大，化学胶凝材料由于其独特的性能，已成为海工混凝土研究的热点。化学键合胶凝材料亦称碱激发胶凝材料是在激发剂作用下矿渣微粉和粉煤灰等工业副产物通过溶解、水解、缩聚和固化等过程形成，具有共价键网状结构的胶凝材料。化学键合胶凝材料硬化后，微观结构致密，浆体内无Ca(OH)2和钙矾石，不易与海水中盐分发生反应，另外化学键合胶凝材料的合成机理与水泥水化机理不同，合成过程中放热少，进一步减少材料内部微裂纹等缺陷，因此化学键合胶凝材料适用于制备海工混凝土。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能显著提高混凝土抗海水侵蚀能力的、海水拌合的化学键合胶凝材料，用该化学键合胶凝材料制备钢筋混凝土，能提高混凝土抗渗性能、抗钢筋锈蚀性能和混凝土强度。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：适用于海水拌合的化学键合胶凝材料由矿渣微粉、硅酸钠、硅灰、氧化铜和亚硝酸钙的混合物制备而成，各原料的质量分数分别为矿渣微粉60～90％、硅酸钠5～15％、硅灰2～10％、氧化铜0.5～3％、亚硝酸钙0.5～5％。
所述矿渣微粉采用S95及以上等级矿渣微粉，比表面积大于400m2/kg，含水率小于1％。
所述Ca(NO2)2的纯度大于95％，相对密度2.53。
本发明还提供了一种适用于海水拌合的化学键合胶凝材料的制备方法，包括：
步骤1：将硅酸钠、硅灰、CuO与Ca(NO2)2的混合物加入混料器内搅拌3～8min；
步骤2：将步骤1得到的混合物与矿渣微粉于搅拌器内搅拌3～5min，得到所述胶凝材料；
其中，各组分的质量百分比为：矿渣微粉60～90％、硅酸钠5～15％、硅灰2～10％、氧化铜0.5～3％、亚硝酸钙0.5～5％。
本发明还提供了一种适用于海水拌合化学键合胶凝材料的使用方法，其特征在于，
步骤1：向所述胶凝材料中加入石子、砂，并搅拌2～4min；
步骤2：向步骤1得到的混合物中加入海水，并搅拌2～5min。
本发明的优势在于：
本发明可以显著提高混凝土抗海水侵蚀性能、抗渗性能、抗冲磨性能等。化学键合胶凝材料与普通水泥不同，胶凝材料硬化后，浆体内无Ca(OH)2和钙矾石，不易与海水中盐分发生反应，适用于海水拌合混凝土。化学键合胶凝材料合成过程中放热较少，可以减少混凝土内部裂纹，化学键合胶凝材料制备的混凝土微观结构致密。
本发明含Ca(NO2)2组分，Ca(NO2)2阻锈效果良好，可以有效隔离氯离子与钢筋的接触，所以海水环境中化学键合胶凝材料所配制混凝土具有优良的抗钢筋锈蚀性能，化学键合胶凝材料中掺加的CuO可以有效阻止混凝土中亚硝酸钙外渗。
本发明适用于海水拌合，在海水环境中服役其后期强度持续增长至150％(相对28d强度)以上。
本发明对粗细集料的要求较低，无碱集料反应发生，可以就地取材，可用海水拌合，大大节约混凝土成本，可广泛应用于水利、海洋、土木等领域的混凝土结构中。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
按重量份，将40份硅酸钠、22.5份硅灰、8份氧化铜和亚硝酸钙(1:1)的混合物于搅拌器内搅拌4min，加入360份矿渣微粉搅拌3min，再加入1350份标准砂搅拌2min，最后加180份海水搅拌3min。
实施例2
按重量份，将45份硅酸钠、18份硅灰、14份氧化铜和亚硝酸钙(1:1)的混合物于搅拌器内搅拌4min，加入346.5份矿渣微粉搅拌3min，再加入1350份标准砂搅拌2min，最后加180份海水搅拌3min。
实施例3
按重量份，将36份硅酸钠、22.5份硅灰、8份氧化铜和亚硝酸钙(1:1)的混合物于搅拌器内搅拌4min，加入360份矿渣微粉搅拌3min，再加入715份砂、1165份碎石搅拌3min，最后加171份海水搅拌3min。
实施例4
按重量份，将45份硅酸钠、18份硅灰、14份氧化铜和亚硝酸钙(1:1)的混合物于搅拌器内搅拌4min，加入346.5份矿渣微粉搅拌3min，再加入715份砂、1165份碎石搅拌3min，最后加171份海水搅拌3min。
实验例
参照规范《水运工程混凝土试验规程》SL352-2006和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082-2009，用普通425水泥、淡水制备砂浆和混凝土与化学键合胶凝材料对比，进行抗钢筋锈蚀性能、抗渗性能、氯离子扩散系数、抗压强度实验。
表1化学键合胶凝材料制备混凝与普通水泥混凝土主要性能参数比较
上述具体实施方式仅为本发明较为合理的实施实例，本发明的保护范围包括但不局限于此，凡是采用等同替换或等效替换的方式所获得的技术方案均落在本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种适用于海水拌合的化学键合胶凝材料的使用方法，其特征在于，
步骤1：向所述胶凝材料中加入石子、砂，并搅拌2～4min；
步骤2：向步骤1得到的混合物中加入海水，并搅拌2～5min；
其中，所述胶凝材料的制备方法包括：将硅酸钠、硅灰、CuO与Ca(NO2)2的混合物加入混料器内搅拌3～8min，将得到的混合物与矿渣微粉于搅拌器内搅拌3～5min，得到所述胶凝材料；其中，所述胶凝材料中各组分的质量百分比为：矿渣微粉60～90％、硅酸钠5～15％、硅灰2～10％、氧化铜0.5～3％、亚硝酸钙0.5～5％，且上述各组分的质量总和为100％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113264697A (zh) * 2021-05-10 2021-08-17 海南津桓建材科技有限公司 一种海工硅酸盐水泥及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101239792A (zh) * 2008-03-12 2008-08-13 中南大学 一种提高水泥基材料固化游离氯离子性能的外加剂及其应用方法
CN101439939A (zh) * 2008-12-24 2009-05-27 北京科技大学 一种用于制造混凝土人工鱼礁的低碱度胶凝材料及其制备方法
WO2012081268A1 (ja) * 2010-12-17 2012-06-21 株式会社大林組 海水練りコンクリート、海水練りコンクリートで構築されたコンクリート構造物、及び、コンクリート構造物の設計方法
CN102875107A (zh) * 2012-07-11 2013-01-16 北京科技大学 一种以废弃混凝土制备超低水泥人工鱼礁混凝土的方法
CN103058548A (zh) * 2012-12-26 2013-04-24 上海浦东路桥建设股份有限公司 一种钢筋混凝土阻锈剂及其使用方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101239792A (zh) * 2008-03-12 2008-08-13 中南大学 一种提高水泥基材料固化游离氯离子性能的外加剂及其应用方法
CN101439939A (zh) * 2008-12-24 2009-05-27 北京科技大学 一种用于制造混凝土人工鱼礁的低碱度胶凝材料及其制备方法
WO2012081268A1 (ja) * 2010-12-17 2012-06-21 株式会社大林組 海水練りコンクリート、海水練りコンクリートで構築されたコンクリート構造物、及び、コンクリート構造物の設計方法
CN102875107A (zh) * 2012-07-11 2013-01-16 北京科技大学 一种以废弃混凝土制备超低水泥人工鱼礁混凝土的方法
CN103058548A (zh) * 2012-12-26 2013-04-24 上海浦东路桥建设股份有限公司 一种钢筋混凝土阻锈剂及其使用方法

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