CN106608721B - 一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆，该砂浆由如下质量份计原料制成：胶凝材料92～128、细骨料112～138、水24～30、减水剂1～1.4、减缩剂0.18～0.33、填料11.4125～17.745。该防腐砂浆抗硫酸盐和氯盐侵蚀效果好，涂覆于混凝土杆塔基础表面，大大提高了盐渍土地区输电线路杆塔基础的服役寿命，保证了输电线路的安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种防腐砂浆，具体讲涉及一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆。
背景技术
随着我国西部大开发战略的深入推进和“西电东送”工程的逐步实施，越来越多的线路工程需穿越西北盐渍土或盐湖地区。我国西部盐渍土地区腐蚀性离子，如SO4 2-、Cl-、Mg2 +等浓度较高，而且气候环境条件恶劣，夏季炎热，冬季干冷，降水量极少，紫外辐射强等，也加快了混凝土结构的破坏。强腐蚀环境与恶劣气候条件的共同作用导致混凝土的损伤破坏速度明显要高于一般环境条件下混凝土的破坏速度。环境的侵蚀会引发混凝土保护层开裂，严重时甚至破坏混凝土构件，从而缩短混凝土工程的使用寿命，不仅影响了混凝土结构的功能，而且重建和维修会导致相当可观的经济损失。
当前应对盐渍土地区输电线路杆塔基础混凝土使用寿命较短的问题，实际工程中采取了一系列的措施来保证混凝土结构的服役年限，主要有混凝土表面喷涂一层防护涂料，或者采用低水胶比，高密实的高性能混凝土，大多类似的措施都是基于降低侵蚀性离子在混凝土中的传输性能来提高混凝土的耐久性，因而与其整体采取高性能混凝土来建造盐渍土地区输电线路杆塔基础，不如在混凝土表面采取防腐砂浆技术，降低侵蚀环境对混凝土结构的侵蚀，显得更为科学合理和经济可行。
针对盐渍土地区强腐蚀性，提出输电线路杆塔基础防腐砂浆，提高混凝土抗渗、抗裂性能，从而提高输电线路杆塔基础的耐久性能，使其适用于强腐蚀性地区。
发明内容
为克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆。该防腐砂浆抗硫酸盐和氯盐侵蚀效果好，涂覆于混凝土杆塔基础表面，大大提高了盐渍土地区输电线路杆塔基础的服役寿命，保证了输电线路的安全稳定运行。
为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：
一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆，砂浆由如下质量份计原料制成：
优选的，砂浆由如下质量份计原料制成：
优选的，胶凝材料包括如下质量份计组分：
活性掺和料包括如下质量份计组分：
组分 质量份
纳米SiO2掺合料 1.67～3.75
玻璃微珠掺合料 8.33～11.25。
优选的，骨料为超细砂，细度模数为1.5～0.7，平均粒径＜0.25mm，表观密度为2765kg/m3，含泥量≤2.0。
优选的，水的PH＞4，减水剂萘系减水剂，固含量大于97％。
优选的，减缩剂包括如下质量份计组分：
三乙醇胺 6～9
聚乙烯醇 14～21。
优选的，填料包括如下质量份计组分：
桐油酸具有抗硫酸盐腐蚀能力，且能延缓2BaO·SiO2的水化速度，避免石膏与BaO反应，影响凝结；2BaO·SiO2与渗入的SiO4 2-反应，生成溶解度非常小的硫酸钡，增加了密实度，同时避免了钙矾石的生成。
优选的，矿粉为S95矿粉，比表面积>0.4m2/g，28d活性指数＞70％。
优选的，粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，比表面积>1m2/g，28d抗压强度比>60％，烧失量≤3.0％，45μm筛余量≤12％，需水量比≤95％，含水率≤1.0，28d活性指数＞70％。
优选的，硅灰为按BET-N2吸收法的比表面积为≥20m2/g的硅灰，其烧失量为≤5％，表观密度为2.3～2.6g/cm3，SiO2含量为≥85％，氯离子含量≤0.01％，28d活性指数≥90％，平均粒径为0.33μm，含水率＜3％，火山灰28d活性指数＞80％。
优选的，填料为聚酯纤维，聚酯纤维直径为5～40μm，长度为3～50.0mm，拉伸强度≥630MPa，弹性模量≥4.0GPa。
优选的，聚酯纤维为聚丙烯纤维，聚丙烯纤维直径为10～30μm，长度为5～30mm。
优选的，纳米SiO2掺合料和玻璃微珠掺合料的质量比为1:3.5～4.5，纳米SiO2掺合料的SiO2纯度≥99.5％，粒径为15-25nm。
优选的，玻璃微珠掺合料包括SiO2和Al2O3颗粒，粒径为1～1.5μm，SiO2和Al2O3颗粒的质量比为1:2.5～3。
与最接近的现有技术比，本发明的有益效果包括：
1.本发明中的输电线路杆塔基础用防腐砂浆，抗水渗透性能优良，涂覆于混凝土杆塔基础表面，提高了混凝土的抗冲击性、防水隔热性。
2.本发明中的输电线路杆塔基础用防腐砂浆，抗硫酸盐和氯盐侵蚀效果好，涂覆于混凝土杆塔基础表面，大大提高了盐渍土地区输电线路杆塔基础的服役寿命，保证了输电线路的安全稳定运行。
3.本发明中的输电线路杆塔基础用防腐砂浆，通过减水剂提高了浆体的流动度，易于现场施工，提高了混凝土杆塔基础与防腐砂浆层之间的界面匹配性。
4.本发明中的输电线路杆塔基础用防腐砂浆，制备工艺简单，节约原料，降低成本，节能，环保。
5.本发明中的输电线路杆塔基础用防腐砂浆，对砂浆配合比进行优化，复掺矿物掺合料，填充混凝土中孔隙，提高混凝土密实度，可有效降低侵蚀性离子在混凝土结构中的扩散速率。
6.本发明中的输电线路杆塔基础用防腐砂浆，考虑全寿命周期的发展规律进行配合比设计，使用最佳比例的复合粉体体系与纳米复合球珠矿物二元体系替代部分硅酸盐水泥，在不同阶段充分发挥各种掺和料的作用，同时兼顾早期、中期、后期强度，达到胶凝材料最优性能，提供了全寿命周期最优强度与耐久性。
7.本发明中的输电线路杆塔基础用防腐砂浆，添加钢纤维和锌粉，提高了砂浆的强度，同时提高了砂浆的抗空气氧化性能。
8.本发明中的输电线路杆塔基础用防腐砂浆，添加桐油酸和2BaO·SiO2，提高了砂浆的密实度，提高了砂浆的抗硫酸盐腐蚀能力。
具体实施方式
下面结合实例对本发明进行详细的说明。
表1砂浆配合比
表2砂浆中活性掺和料和减缩剂的配合比
减水剂为萘系减水剂，固含量为97.5％。水的PH为4.5。
用水应符合行业标准JGJ63-2006《混凝土用水标准》，水中不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质。
细骨料为超细砂，细度模数为1.5～0.7，平均粒径＜0.25mm，表观密度为2765kg/m3，含泥量≤2.0。
矿粉为S95矿粉，比表面积>0.4m2/g，28d活性指数＞70％。
粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，比表面积>1m2/g，28d抗压强度比>60％，烧失量≤3.0％，45μm筛余量≤12％，需水量比≤95％，含水率≤1.0，28d活性指数＞70％。
硅灰为按BET-N2吸收法的比表面积为≥20m2/g的硅灰，其烧失量为≤5％，表观密度为2.3～2.6g/cm3，SiO2含量为≥85％，氯离子含量≤0.01％，28d活性指数≥90％，平均粒径为0.33μm，含水率＜3％，火山灰28d活性指数＞80％。
硅灰
填料为聚酯纤维，所述聚酯纤维直径为5～40μm，长度为3～50.0mm，拉伸强度≥630MPa，弹性模量≥4.0GPa。
聚酯纤维为聚丙烯纤维，所述聚丙烯纤维直径为10～30μm，长度为5～30mm。
纳米SiO2掺合料和玻璃微珠掺合料的质量比为1:3.5～4.5，纳米SiO2掺合料的SiO2纯度≥99.5％，粒径为15～25nm。
玻璃微珠掺合料包括SiO2和Al2O3颗粒，粒径为1-1.5μm，所述SiO2和Al2O3颗粒的质量比为1:2.5。
纳米SiO2掺合料的SiO2纯度≥99％，粒径为15nm。
将实施例1-6砂浆分别成型四块40mm*40mm*160mm尺寸的棱形试样。
表3砂浆棱形试样在纯水中养护不同龄期后的抗折强度(MPa)
| 实施例 | 28d | 90d | 180d | 360d |
| 1 | 14.6 | 15.4 | 16.7 | 17.3 |
| 2 | 14.7 | 15.3 | 16.4 | 17.2 |
| 3 | 14.3 | 15.1 | 16.5 | 17.1 |
| 4 | 14.1 | 15.6 | 16.9 | 16.8 |
| 5 | 14.3 | 15.5 | 16.2 | 17.0 |
| 6 | 14.2 | 15.2 | 16.5 | 16.9 |
表4砂浆棱形试样在纯水中养护不同龄期后的抗压强度(MPa)
| 实施例 | 28d | 90d | 180d | 360d |
| 1 | 56.8 | 69.4 | 71.3 | 73.4 |
| 2 | 57.4 | 68.3 | 71.6 | 74.2 |
| 3 | 58.6 | 67.4 | 71.3 | 72.1 |
| 4 | 57.2 | 68.5 | 72.4 | 73.2 |
| 5 | 58.1 | 68.2 | 71.1 | 73.4 |
| 6 | 57.9 | 68.9 | 70.9 | 72.7 |
表5砂浆棱形试样在Na2SO4溶液中养护不同龄期后的抗折强度(MPa)
| 实施例 | 28d | 90d | 180d | 360d |
| 1 | 14.3 | 13.2 | 12.4 | 10.7 |
| 2 | 14.2 | 13.6 | 12.1 | 10.6 |
| 3 | 13.5 | 12.7 | 12.3 | 10.3 |
| 4 | 14.7 | 13.1 | 12.2 | 10.5 |
| 5 | 13.8 | 12.9 | 12.0 | 10.2 |
| 6 | 14.3 | 13.6 | 12.2 | 10.3 |
表6砂浆棱形试样在Na2SO4溶液中养护不同龄期后的抗折强度(MPa)
| 实施例 | 28d | 90d | 180d | 360d |
| 1 | 55.8 | 63.5 | 54.3 | 52.1 |
| 2 | 56.8 | 64.2 | 55.3 | 53.2 |
| 3 | 58.4 | 63.1 | 55.6 | 51.4 |
| 4 | 56.9 | 61.2 | 57.2 | 54.2 |
| 5 | 57.6 | 62.5 | 56.8 | 53.1 |
| 6 | 56.3 | 61.9 | 55.9 | 53.3 |
由表3-6抗压抗折强度可知，在Na2SO4溶液中养护的砂浆棱形试件与在水中养护相同龄期的砂浆棱形试件相比抗压强度和抗折强度降低很少。则实施例1-6砂浆在硫酸钠中具有较强的防腐性能。
将实施例1-6砂浆分别涂覆于混凝土试样表面，测试试样在Na2SO4溶液中养护不同龄期后的抗压抗折强度。
表7试样在Na2SO4溶液中养护不同龄期后的抗折强度(MPa)
| 实施例 | 28d | 90d | 180d | 360d |
| 混凝土试样 | 13.9 | 12.3 | 11.8 | 10.0 |
| 涂覆1 | 14.3 | 13.2 | 12.4 | 10.7 |
| 涂覆2 | 14.2 | 13.6 | 12.1 | 10.6 |
| 涂覆3 | 13.5 | 12.7 | 12.3 | 10.3 |
| 涂覆4 | 14.7 | 13.1 | 12.2 | 10.5 |
| 涂覆5 | 14.2 | 13.1 | 12.6 | 11.0 |
| 涂覆6 | 14.6 | 13.2 | 12.1 | 10.5 |
表8试样在Na2SO4溶液中养护不同龄期后的抗折强度(MPa)
| 实施例 | 28d | 90d | 180d | 360d |
| 混凝土试样 | 55.1 | 60.2 | 52.3 | 50.4 |
| 涂覆1 | 55.8 | 63.5 | 54.3 | 52.1 |
| 涂覆2 | 56.8 | 64.2 | 55.3 | 53.2 |
| 涂覆3 | 58.4 | 63.1 | 55.6 | 51.4 |
| 涂覆4 | 56.9 | 61.2 | 57.2 | 54.2 |
| 涂覆5 | 57.6 | 62.5 | 56.7 | 52.5 |
| 涂覆6 | 56.9 | 60.9 | 56.2 | 52.1 |
取砂浆1涂覆于混凝土试样表面后得到外抹砂浆试样，与混凝土试样进行抗渗对比试验。
表9试样抗渗试验
取砂浆2涂覆于混凝土试样表面后得到外抹砂浆试样，与混凝土试样进行氯离子电通量试验对比试验。
表10试样氯离子电通量试验
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (12)
1.一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆，其特征在于：所述砂浆由如下质量份计的原料制成：
所述细骨科为超细砂，细度模数为1.5～0.7，平均粒径<0.25mm，表观密度为2765kg/m3，含泥量≤2.0。
2.如权利要求1所述的一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆，其特征在于：所述胶凝材料包括如下质量份计的组分：
所述活性掺和料包括如下质量份计组分：
组分 质量份
纳米SiO2掺合料 1.67～3.75
玻璃微珠掺合料 8.33～11.25。
3.如权利要求1所述的一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆，其特征在于：所述水的PH＞4，所述减水剂为萘系减水剂，固含量＞97％。
4.如权利要求1所述的一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆，其特征在于：所述减缩剂包括如下质量份计组分：
三乙醇胺 6～9
聚乙烯醇 14～21。
5.如权利要求1所述的一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆，其特征在于：所述填料包括如下质量份计组分：
6.如权利要求2所述的一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆，其特征在于：所述矿粉为S95矿粉，比表面积>0.4m2/g，28d活性指数＞70％。
7.如权利要求2所述的一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆，其特征在于：所述粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰，比表面积>1m2/g，28d抗压强度比>60％，烧失量≤3.0％，45μm筛余量≤12％，需水量比≤95％，含水率≤1.0，28d活性指数＞70％。
8.如权利要求2所述的一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆，其特征在于：所述硅灰为按BET-N2吸收法的比表面积为≥20m2/g的硅灰，其烧失量为≤5％，表观密度为2.3～2.6g/cm3，SiO2含量为≥85％，氯离子含量≤0.01％，28d活性指数≥90％，平均粒径为0.33μm，含水率＜3％，火山灰28d活性指数＞80％。
9.如权利要求1所述的一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆，其特征在于：所述填料为聚酯纤维，所述聚酯纤维直径为5～40μm，长度为3～50.0mm，拉伸强度≥630MPa，弹性模量≥4.0GPa。
10.如权利要求9所述的一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆，其特征在于：所述聚酯纤维为聚丙烯纤维，所述聚丙烯纤维直径为10～30μm，长度为5～30mm。
11.如权利要求2所述的一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆，其特征在于：所述纳米SiO2掺合料和玻璃微珠掺合料的质量比为1:3.5～4.5，纳米SiO2掺合料的SiO2纯度≥99.5％，粒径为15～25nm。
12.如权利要求2所述的一种输电线路杆塔基础用防腐砂浆，其特征在于：所述玻璃微珠掺合料包括SiO2和Al2O3颗粒，粒径为1～1.5μm，所述SiO2和Al2O3颗粒的质量比为1:2.5～3。
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