CN104926225B

CN104926225B - 抗硫酸盐腐蚀混凝土路缘石的配方及路缘石的制作方法

Info

Publication number: CN104926225B
Application number: CN201510257907.0A
Authority: CN
Inventors: 李果; 杜健民; 吴晓锁; 杨博渊
Original assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2015-05-19
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2035-05-19
Also published as: CN104926225A

Abstract

本发明公开了一种抗硫酸盐腐蚀混凝土路缘石的配方及路缘石的制作方法。原材料中，砂用量为650‑710kg/m³，石用量为1200‑1250kg/m³；胶凝材料为P.O42.5普通硅酸盐水泥，用量为350‑400kg/m³，水胶重量比0.35‑0.40；减水剂掺量为胶凝材料的0.25‑0.30wt％，引气剂用量为胶凝材料的0.008‑0.010wt％；路缘石表面涂覆有机成膜涂层。本发明通过优化原材料配比、掺加合适的引气剂及表面处理，使得产品具有强度高和抗硫酸盐腐蚀性能强等特点。28d抗压强度≥35MPa，抗硫酸盐等级≥KS180。大大降低了盐渍土地区公路混凝土路缘石硫酸盐腐蚀的风险，能够大幅度延长混凝土路缘石的使用寿命，从而具有良好的经济效益。制作过程易于操作，优化了制作过程中的参数，方便企业生产，易于科技成果转化和产业化。

Description

抗硫酸盐腐蚀混凝土路缘石的配方及路缘石的制作方法

技术领域

本发明涉及一种路缘石及其制备方法，尤其涉及一种抗硫酸盐腐蚀混凝土路缘石及其制备方法，属于道路建筑材料技术领域。

背景技术

随着我国西部大开发战略的实施，公路工程在不断地向西部、西北部地区延伸。但在我国西部、西北部地区存在着广阔的盐湖、盐沼和盐渍土环境，这些环境存在着丰富的硫酸盐，从而会对经过其中的混凝土路缘石造成严重的硫酸盐腐蚀破坏。已有的工程实例表明，许多应用在盐渍土环境的公路混凝土路缘石在使用1-2年后即开始出现发白、起碱，混凝土表皮开裂、砂浆剥落、石子外露、脱落等损毁现象，严重影响混凝土路缘石的使用功能和外观形象，严重缩短其使用寿命。我国处于盐渍土区域的公路混凝土路缘石使用量十分巨大，每年由于盐渍土硫酸盐腐蚀造成的经济损失十分惊人。因此，针对公路混凝土路缘石提出抗硫酸盐腐蚀的改善措施，具有良好的经济效益和广阔的应用前景。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种具有很好的抗硫酸盐腐蚀混凝土路缘石的配方，能有效地提高盐渍土地区混凝土路缘石的抗硫酸盐腐蚀性能；同时还提供一种操作方便、制备成本低的抗硫酸盐腐蚀路缘石的制作方法。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种抗硫酸盐腐蚀混凝土路缘石的配方，其特征在于：原材料包括砂、石、胶凝材料、水、减水剂和引气剂，砂用量为650-710kg/m³，石用量为1200-1250kg/m³，所述石为卵石或碎石；所述胶凝材料为P.O42.5普通硅酸盐水泥，胶凝材料的用量为350-400kg/m³，水胶重量比为0.35-0.40；减水剂用量为胶凝材料的0.25-0.30wt％；引气剂用量为胶凝材料的0.008-0.010wt％；路缘石表面涂覆的涂层由底漆、中间漆和面漆组成，底漆采用环氧富锌底漆，用量为250g/m²，干膜厚度30-40μm；中间漆采用环氧云铁中间漆，用量为280g/m²，干膜厚度60-70μm；面漆采用聚氨酯面漆，用量为165g/m²，干膜厚度30-40μm，涂层总厚度120-150μm。

优选的，本发明中砂为河砂，细度模数2.4-2.8，含泥量≤3.0wt％，其中泥块含量≤1.0wt％；所述减水剂为聚羧酸粉末减水剂，引气剂为聚羧酸粉末减水剂专用引气剂。

本发明的一个优选方案是，石为粒径5-40mm的碎石，含泥量≤1.0wt％，其中泥块含量≤0.5wt％，连续级配。

本发明还提供一种利用上述配方制备路缘石的制作方法，包括如下步骤：

第一步：按照混凝土路缘石原材料配比分别称取：砂、石、P.O42.5普通硅酸盐水泥、水、减水剂和引气剂；

第二步：将砂、石、P.O42.5普通硅酸盐水泥添加至混凝土搅拌机充分搅拌均匀，同时将减水剂、引气剂加入水中搅拌均匀；再将上述物质混合在一起，再搅拌3-5分钟，形成混凝土；将搅拌好的混凝土放入提前刷好脱模剂的路缘石模具里，在振动台上振捣密实2-3分钟；

第三步：室温静置24小时后对混凝土路缘石进行拆模，脱模后的混凝土路缘石进行自然洒水保湿养护，养护时间不小于7天，养护期间环境温度不低于20℃，且混凝土表面保持湿润；

第四步：混凝土路缘石28d龄期后，首先对混凝土路缘石表面进行清洁、打磨，在处理好的表面进行涂覆涂层：底漆采用环氧富锌底漆，用量为250g/m²，干膜厚度30-40μm；中间漆采用环氧云铁中间漆，用量为280g/m²，干膜厚度60-70μm；面漆采用聚氨酯面漆，用量为165g/m²，干膜厚度30-40μm，涂层总厚度120-150μm，在已涂涂层干燥后，方可涂下一层。

同现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

(1)本发明通过控制混凝土水灰比和较低的单位用水量来获得较高的混凝土密实度；同时通过掺加引气剂来改善混凝土的抗渗性能。掺入一定比例的引气剂使得混凝土获得适宜的含气量，从而获得良好的抗渗性能。所掺加的引气剂使获得的混凝土含气量既不致由于含气量太低无法实现预期的抗渗效果，也不致由于含气量过高而引起混凝土强度大幅下降。由于硫酸盐腐蚀需要在溶液状态下进行，因此，能够防水渗透自然能够防止溶液形成，从而防止硫酸盐溶液的腐蚀。

(2)本发明通过对混凝土表面涂覆有机成膜防腐涂层，利用涂层的物理屏蔽作用，能够避免或降低水分及侵蚀性介质向混凝土内部渗透，从而进一步提高混凝土的抗腐蚀性能，同时在面漆中调配适宜的色彩，还可以起到美化路缘石外观的作用。所发明的混凝土路缘石28d抗压强度≥35MPa、抗硫酸盐等级≥KS180，大大降低了盐渍土地区公路混凝土路缘石硫酸盐腐蚀的风险，能够大幅度延长混凝土路缘石的使用寿命，从而具有良好的经济效益。

(3)本发明所使用的骨料既可以为碎石也可以为卵石，由于我国许多地方碎石资源相对匮乏，而卵石资源相对丰富，采用卵石作为混凝土路缘石骨料，可充分利用资源，同时减少对自然环境的破坏，推进我国资源节约型和环境友好型社会的建设。但是相对卵石骨料，碎石骨料与水泥砂浆有更好的粘结力，制得的产品强度更高，抗腐蚀性能更好。

(4)本发明制作过程易于操作，优化了制作过程中的参数，方便企业生产，易于科技成果转化和产业化。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明不仅仅局限于下面的例子。任何据本发明实施例做出的不脱离本发明本质范畴的改进和修改置换都应该在本发明的保护范围之内。

以下实施例中所用到的原材料中，胶凝材料为P.O42.5普通硅酸盐水泥，砂为河砂，含泥量≤3.0wt％，其中泥块含量≤1.0wt％，细度模数2.4-2.8；减水剂为青岛虹夏高分子材料有限公司生产的聚羧酸粉末减水剂，引气剂采用青岛虹夏高分子材料有限公司生产的HS-YQ02聚羧酸专用引气剂。

实施例一

本实施例中，石为粒径5-40mm的连续级配碎石，含泥量≤1.0wt％，其中泥块含量≤0.5wt％，混凝土各原材料用量为：砂和碎石用量分别为650kg/m³和1250kg/m³；P.O42.5普通硅酸盐水泥用量为350kg/m³，水用量为140kg/m³，水胶重量比为0.40；引气剂用量为28g/m³，掺量为胶凝材料的0.008wt％，减水剂用量为0.875kg/m³，掺量为胶凝材料的0.25wt％。

抗硫酸盐腐蚀混凝土路缘石制备方法如下：

第一步：按照混凝土路缘石原材料配比分别称取原材料。

第二步：将砂、碎石、P.O42.5普通硅酸盐水泥添加至混凝土搅拌机充分搅拌均匀，同时将减水剂、引气剂加入水中搅拌均匀；将上述物质混合在一起，再搅拌3分钟，形成混凝土；将搅拌好的混凝土放入提前刷好脱模剂的路缘石模具里，在振动台上振捣密实2分钟。

第三步：室温静置24小时后对混凝土路缘石进行拆模，脱模后的混凝土路缘石进行自然洒水保湿养护7天，养护期间环境温度不低于20℃，且混凝土表面需保持湿润。

第四步：混凝土路缘石28d龄期后进行涂覆涂层处理。首先对混凝土路缘石表面进行清洁、打磨，在处理好的表面涂覆涂层。具体为：底漆采用环氧富锌底漆，用量为250g/m²；中间漆采用环氧云铁中间漆，用量为280g/m²；面漆采用聚氨酯面漆，用量为165g/m²。在已涂涂层干燥后，方可涂下一层。

本实施例中，底漆干膜厚度约30μm，中间漆干膜厚度约60μm，面漆干膜厚度约30μm，涂层总厚度约120μm。

本发明抗硫酸盐腐蚀混凝土路缘石的抗硫酸盐等级采用《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GB/T50082-2009)中所列的“抗硫酸盐侵蚀试验”进行试验。本实施例中，混凝土路缘石28天抗压强度43.2MPa，抗硫酸盐等级为KS210。

实施例二

本实施例中，石为粒径5-40mm的连续级配碎石，含泥量≤1.0wt％，其中泥块含量≤0.5wt％，混凝土各原材料用量为：砂和碎石用量分别为710kg/m³和1200kg/m³；P.O42.5普通硅酸盐水泥用量为375kg/m³，水用量为139kg/m³，水胶重量比为0.37；引气剂用量34g/m³，掺量为胶凝材料的0.009wt％，减水剂用量1.01kg/m³，掺量为胶凝材料的0.27wt％。

抗硫酸盐腐蚀混凝土路缘石制备方法如下：

第一步：按照混凝土路缘石原材料配比分别称取原材料。

第二步：将砂、碎石、P.O42.5普通硅酸盐水泥添加至混凝土搅拌机充分搅拌均匀，同时将减水剂、引气剂加入水中搅拌均匀；将上述物质混合在一起，再搅拌5分钟，形成混凝土；将搅拌好的混凝土放入提前刷好脱模剂的路缘石模具里，在振动台上振捣密实3分钟。

本实施例中，底漆干膜厚度约34μm，中间漆干膜厚度约67μm，面漆干膜厚度约33μm，涂层总厚度约134μm。

本实施例中，混凝土路缘石28天抗压强度44.5MPa，抗硫酸盐等级为KS210。

实施例三

本实施例中，石为粒径5-40mm的连续级配卵石，含泥量≤1.0wt％，其中泥块含量≤0.5wt％，混凝土各原材料用量为：砂和卵石用量分别为680kg/m³和1200kg/m³；P.O42.5普通硅酸盐水泥用量为400kg/m³，水用量为140kg/m³，水胶比为0.35；引气剂用量为40g/m³，掺量占胶凝材料的0.010wt％，减水剂用量为1.2kg/m³，掺量占胶凝材料的0.30wt％。

具体制备方法同实施例1，底漆干膜厚度约35μm，中间漆干膜厚度约66μm，面漆干膜厚度约37μm，涂层总厚度约138μm。

本实施例中，混凝土路缘石28天抗压强度40.6MPa，抗硫酸盐等级为KS180。

实施例四

本实施例中，石为粒径5-40mm的连续级配卵石，含泥量≤1.0wt％，其中泥块含量≤0.5wt％，混凝土各原材料用量为：砂和卵石用量分别为660kg/m³和1210kg/m³；P.O42.5普通硅酸盐水泥用量为392kg/m³，水用量为149kg/m³，水胶比为0.38；引气剂用量为35.3g/m³，掺量为胶凝材料的0.009wt％，减水剂用量为1.1kg/m³，掺量为胶凝材料的0.28wt％。

具体制备方法同实施例2，底漆干膜厚度40μm，中间漆干膜厚度70μm，面漆干膜厚度40μm，涂层总厚度150μm。

本实施例中，混凝土路缘石28天抗压强度38.8MPa，抗硫酸盐等级为KS180。

上述对本发明的一些具体实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用。市面上供应的原材料只要满足实施例所用的相似原材料都可以使用，并非局限某一固定生产厂家生产的某一种原料。

Claims

1.一种抗硫酸盐腐蚀混凝土路缘石，其特征在于：原材料包括砂、石、胶凝材料、水、减水剂和引气剂，砂用量为650-710kg/m³，石用量为1200-1250kg/m³，所述石为卵石或碎石；所述胶凝材料为P.O42.5普通硅酸盐水泥，胶凝材料的用量为350-400kg/m³，水胶重量比为0.35-0.40；减水剂用量为胶凝材料的0.25-0.30wt％；引气剂用量为胶凝材料的0.008-0.010wt％；路缘石表面涂覆的涂层由底漆、中间漆和面漆组成，底漆采用环氧富锌底漆，用量为250g/m²，干膜厚度30-40μm；中间漆采用环氧云铁中间漆，用量为280g/m²，干膜厚度60-70μm；面漆采用聚氨酯面漆，用量为165g/m²，干膜厚度30-40μm，涂层总厚度120-150μm。

2.根据权利要求1所述的抗硫酸盐腐蚀混凝土路缘石，其特征在于：所述砂为河砂，细度模数2.4-2.8，含泥量≤3.0wt％，其中泥块含量≤1.0wt％；所述减水剂为聚羧酸粉末减水剂，引气剂为聚羧酸粉末减水剂专用引气剂。

3.根据权利要求1所述的抗硫酸盐腐蚀混凝土路缘石，其特征在于：所述石为粒径5-40mm的碎石，含泥量≤1.0wt％，其中泥块含量≤0.5wt％，连续级配。

4.一种权利要求1所述的抗硫酸盐腐蚀混凝土路缘石的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：