CN108585661A - 一种抗硫酸盐混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种抗硫酸盐混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于混凝土制备技术领域，提出一种抗硫酸盐混凝土，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：抗硫酸盐水泥60‑70份，矿物掺合料30‑40份，水洗砂50‑90份，机制砂40‑80份，粗骨料110‑160份，聚丙烯纤维4‑6份，羧甲基纤维素2‑3份，配浆水70‑90份，无水乙醇0.5‑0.8份，SBT‑RMA混凝土防腐剂2‑3份，外加剂1‑2份。本发明解决了腐蚀对钢筋混凝土的破坏非常严重，市场上抗硫酸盐混凝土抗腐蚀性能差，混凝土使用寿命短的问题。

Description

一种抗硫酸盐混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于混凝土制备技术领域，涉及一种抗硫酸盐混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土的两大基本性能是强度和耐久性，由于对耐久性的认识不足或不够 重视，使建筑物的寿命大大缩短。腐蚀对钢筋混凝土的破坏非常严重，随着我 国社会经济的发展，城市建设技术的进步，研发抗硫酸盐混凝土具有较大的实 用价值。
发明内容
本发明提出一种抗硫酸盐混凝土及其制备方法，解决了上述技术问题。
一种抗硫酸盐混凝土，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：
抗硫酸盐水泥60-70份，矿物掺合料30-40份，水洗砂50-90份，机制砂40-80 份，粗骨料110-160份，聚丙烯纤维4-6份，羧甲基纤维素2-3份，配浆水70-90 份，无水乙醇0.5-0.8份，SBT-RMA混凝土防腐剂2-3份，外加剂1-2份。
作为进一步技术方案，所述矿物掺合料由粉煤灰20-40份、粒化高炉矿渣粉 30-50份混合而成。
作为进一步技术方案，所述机制砂的粒径为小于5mm，所述粗骨料由碎石 80-120份和卵石20-30份混合而成，所述碎石粒径为5-20mm，所述卵石粒径为 5-10mm。
作为进一步技术方案，所述外加剂由有机增效剂9～11份，缓凝剂5～7份， 二氧化钛10～15份，防水剂3～5份混合而成。
作为进一步技术方案，所述有机增效剂由硅烷偶联剂5份，环氧树脂粉末 40份，聚醚型有机硅5份，分散剂2，二甘醇二缩水甘油醚5份，聚羧酸减水 剂20份，聚丙烯酰胺13份，三乙醇胺3份，木质素磺酸钠7份混合而成。
作为进一步技术方案，所述缓凝剂为酒石酸、柠檬酸、硼酸、葡萄糖酸钠 中的一种。
作为进一步技术方案，所述防水剂为硅酮锆、氯化铁、乙基硅醇钠中的一 种。
一种抗硫酸盐混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按上述重量份数称取抗硫酸盐水泥、矿物掺合料、水洗砂、机制砂、 粗骨料、聚丙烯纤维、羧甲基纤维素、配浆水、无水乙醇、SBT-RMA混凝土防 腐剂、外加剂。
S2：将羧甲基纤维素加入配浆水中，不断搅拌并加热至50℃，搅拌均匀后 降至室温得乳化液；
S3：向步骤S2的乳化液中加入无水乙醇并搅拌1～2min，然后再加入抗硫 酸盐水泥、矿物掺合料、聚丙烯纤维并搅拌均匀；
S4：向步骤S3的混合物中加入水洗砂、机制砂、粗骨料并搅拌2～3min， 最后加入SBT-RMA混凝土防腐剂、外加剂充分搅拌均匀。
作为进一步技术方案，所述S3中抗硫酸盐水泥、矿物掺合料、聚丙烯纤维 先进行干法预混合，所述步骤S4中聚SBT-RMA混凝土防腐剂和外加剂加入后 搅拌时间为1min。
本发明原理及有益效果为：
1、本发明中混凝土原料、配比、制作方法得到的混凝土的凝结时间与普通 混凝土相差不大，但是抗压性能、和易性、抗渗性能更好，说明按照本发明的 原料、配比、方法共同协调配合得到的混凝土性能更佳。
2、本发明中制作混凝土的方法得到的混凝土比行业通用混凝土制作方法得 到的混凝土具有更好的抗压性能、和易性、抗渗性能；同时SBT-RMA混凝土防 腐剂、无水乙醇、矿物掺合料、外加剂均对能够提升混凝土的抗压性能、和易 性、抗渗性能，其中无水乙醇、矿物掺合料能够很大程度提升混凝土的抗压性 能、和易性、抗渗性能，传统认为无水乙醇极易挥发，作为原料加入后会随时 间挥发完相当于未加入，因此传统的混凝土中鲜有加入无水乙醇的例子，而本 发明中无水乙醇的加入延长了初凝时间、终凝时间，同时增强了混凝土的抗渗 性能，具有预料不到效果。另外，各原料之间的协同作用对混凝土的抗压性能、和易性、抗渗性能起到了很好的增强作用，效果意料不到。
3、本发明中的混凝土抗硫酸盐侵蚀性能更强，说明按本发明中的原料、配 比、方法共同协调配合得到的混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能更好。另外，SBT-RMA 混凝土防腐剂、矿物掺合料、无水乙醇、外加剂均在一定程度上影响混凝土的 抗硫酸盐侵蚀性能，其中SBT-RMA混凝土防腐剂、矿物掺合料、无水乙醇均能 更好增强混凝土抗硫酸盐侵蚀性能，尤其是三者的协调作用更能在很大程度上 增强混凝土抗硫酸盐侵蚀性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中 的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其 他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数 的组分制成：抗硫酸盐水泥60份，矿物掺合料40份，水洗砂50份，机制砂40 份，粗骨料110份，聚丙烯纤维4份，羧甲基纤维素2份，配浆水70份，无水 乙醇0.5份，SBT-RMA混凝土防腐剂2份，外加剂1份。
矿物掺合料由粉煤灰20份、粒化高炉矿渣粉30份混合而成，粗骨料由碎 石80份和卵石20份混合而成，碎石粒径为5-20mm，卵石粒径为5-10mm，外 加剂由有机增效剂9份，缓凝剂5份，二氧化钛10份，防水剂3份混合而成，
有机增效剂由硅烷偶联剂5份，环氧树脂粉末40份，聚醚型有机硅5份， 分散剂2，二甘醇二缩水甘油醚5份，聚羧酸减水剂20份，聚丙烯酰胺13份， 三乙醇胺3份，木质素磺酸钠7份混合而成，缓凝剂为酒石酸，防水剂为硅酮 锆。
一种抗硫酸盐混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按上述重量份数称取抗硫酸盐水泥、矿物掺合料、水洗砂、机制砂、 粗骨料、聚丙烯纤维、羧甲基纤维素、配浆水、无水乙醇、SBT-RMA混凝土防 腐剂、外加剂。
S2：将羧甲基纤维素加入配浆水中，不断搅拌并加热至50℃，搅拌均匀后 降至室温得乳化液；
S3：向步骤S2的乳化液中加入无水乙醇并搅拌1～2min，然后再加入抗硫 酸盐水泥、矿物掺合料、聚丙烯纤维并搅拌均匀；
S4：向步骤S3的混合物中加入水洗砂、机制砂、粗骨料并搅拌2～3min， 最后加入SBT-RMA混凝土防腐剂、外加剂充分搅拌时间为1min。
实施例二：一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数 的组分制成：抗硫酸盐水泥70份，矿物掺合料30份，水洗砂90份，机制砂80 份，粗骨料160份，聚丙烯纤维6份，羧甲基纤维素3份，配浆水90份，无水 乙醇0.8份，SBT-RMA混凝土防腐剂3份，外加剂2份。
矿物掺合料由粉煤灰40份、粒化高炉矿渣粉50份混合而成。
粗骨料由碎石120份和卵石30份混合而成，碎石粒径为5-20mm，卵石粒 径为5-10mm，外加剂由有机增效剂9～11份，缓凝剂5～7份，二氧化钛10～15 份，防水剂3～5份混合而成，
有机增效剂由硅烷偶联剂5份，环氧树脂粉末40份，聚醚型有机硅5份， 分散剂2，二甘醇二缩水甘油醚5份，聚羧酸减水剂20份，聚丙烯酰胺13份， 三乙醇胺3份，木质素磺酸钠7份混合而成，缓凝剂为柠檬酸，防水剂为乙基 硅醇钠。制备方法同实施例一。
实施例三：一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数 的组分制成：抗硫酸盐水泥75份，矿物掺合料35份，水洗砂70份，机制砂60 份，粗骨料130份，聚丙烯纤维5份，羧甲基纤维素2.5份，配浆水80份，无 水乙醇0.7份，SBT-RMA混凝土防腐剂2.5份，外加剂1.5份。制备方法同实施 例一。
实施例四：一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数 的组分制成：抗硫酸盐水泥75份，矿物掺合料35份，水洗砂70份，机制砂60 份，粗骨料130份，聚丙烯纤维5份，羧甲基纤维素2.5份，配浆水80份，无 水乙醇0.7份，SBT-RMA混凝土防腐剂2.5份，外加剂1.5份。制备方法按照行 业通用混合方法。
实施例五：一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数 的组分制成：抗硫酸盐水泥75份，矿物掺合料35份，水洗砂70份，机制砂60 份，粗骨料130份，聚丙烯纤维5份，羧甲基纤维素2.5份，配浆水80份，无 水乙醇0.7份，外加剂1.5份。制备方法按照行业通用混合方法。
实施例六：一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数 的组分制成：抗硫酸盐水泥70份，矿物掺合料30份，水洗砂90份，机制砂80 份，粗骨料160份，聚丙烯纤维6份，羧甲基纤维素3份，配浆水90份，SBT-RMA 混凝土防腐剂3份，外加剂2份。制备方法按照行业通用混合方法。
实施例七：一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数 的组分制成：抗硫酸盐水泥70份，水洗砂90份，机制砂80份，粗骨料160份， 聚丙烯纤维6份，羧甲基纤维素3份，配浆水90份，无水乙醇0.8份，SBT-RMA 混凝土防腐剂3份，外加剂2份。制备方法按照行业通用混合方法。
实施例八：一种用于长墙体工程的混凝土，其特征在于，由以下重量份数 的组分制成：抗硫酸盐水泥70份，矿物掺合料30份，水洗砂90份，机制砂80 份，粗骨料160份，聚丙烯纤维6份，羧甲基纤维素3份，配浆水90份，无水 乙醇0.8份，SBT-RMA混凝土防腐剂3份。制备方法按照行业通用混合方法。
对根据实施例一～实施例八制得的混凝土进行初凝时间、终凝时间、28天抗 压强度、塌落度、抗渗等级的测试，测试结果如表1所示：
表1各实施例混凝土的初凝时间、终凝时间、28天抗压强度、塌落度、抗 渗等级测试
抗渗等级*为根据GB 50164《混凝土质量控制标准》进行测试所得。
由表1可知，实施例一～实施例三的初凝时间、终凝时间均与普通混凝土的 凝结时间相接近，但是抗压强度、塌落度、抗渗等级均较普通混凝土大，即说 明按照本发明中原料、配比、制作方法得到的混凝土具有凝结时间与普通混凝 土相差不大，但是抗压性能、和易性、抗渗性能更好，其中实施例一、实施例 二比实施例三的凝结时间短，但是抗压强度、塌落度、抗渗等级更大，说明按 实施例一、二的原料、配比、方法共同协调配合得到的混凝土性能更佳。
由表1中实施例三～实施例八对比可知采用相同原料按照本发明制作混凝土 的方法得到的混凝土比采用行业通用混凝土制作方法得到的混凝土具有更好的 抗压性能、和易性、抗渗性能；同时SBT-RMA混凝土防腐剂、无水乙醇、矿物 掺合料、外加剂均对能够提升混凝土的抗压性能、和易性、抗渗性能，其中无 水乙醇、矿物掺合料能够很大程度提升混凝土的抗压性能、和易性、抗渗性能， 传统认为无水乙醇极易挥发，作为原料加入后会随时间挥发完相当于未加入， 因此传统的混凝土中鲜有加入无水乙醇的例子，而本发明中无水乙醇的加入延 长了初凝时间、终凝时间，同时增强了混凝土的抗渗性能，具有预料不到效果。 另外，各原料之间的协同作用对混凝土的抗压性能、和易性、抗渗性能起到了 很好的增强作用。
根据《GB/T 50082-2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》对各实 施例混凝土抗硫酸盐侵蚀性能进行测试，数据如表2所示：
表2各实施例混凝土抗硫酸盐侵蚀性能测试
由表2可知，按照实施例一和实施例二制得的混凝土抗硫酸盐侵蚀性能较 其他实施例以及普通混凝土更强，说明按实施例一、二的原料、配比、方法共 同协调配合得到的混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能更好。实施例三与实施例四对比 可知，按照本发明混凝土的制备方法制得的混凝土较行业通用混凝土制备方法 制得地混凝土具有更强地抗硫酸盐侵蚀性能。对比实施例三～八可知SBT-RMA 混凝土防腐剂、矿物掺合料、无水乙醇、外加剂均在一定程度上影响混凝土的 抗硫酸盐侵蚀性能，其中SBT-RMA混凝土防腐剂、矿物掺合料、无水乙醇均能 更好增强混凝土抗硫酸盐侵蚀性能，尤其是三者的协调作用更能在很大程度上增强混凝土抗硫酸盐侵蚀性能。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的 精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗硫酸盐混凝土，其特征在于，由以下重量份数的组分制成：
抗硫酸盐水泥60-70份，矿物掺合料30-40份，水洗砂50-90份，机制砂40-80份，粗骨料110-160份，聚丙烯纤维4-6份，羧甲基纤维素2-3份，配浆水70-90份，无水乙醇0.5-0.8份，SBT-RMA混凝土防腐剂2-3份，外加剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种抗硫酸盐混凝土，其特征在于，所述矿物掺合料由粉煤灰20-40份、粒化高炉矿渣粉30-50份混合而成。
3.根据权利要求2所述的一种抗硫酸盐混凝土，其特征在于，所述机制砂的粒径为小于5mm，所述粗骨料由碎石80-120份和卵石20-30份混合而成，所述碎石粒径为5-20mm，所述卵石粒径为5-10mm。
4.根据权利要求3所述的一种抗硫酸盐混凝土，其特征在于，所述外加剂由有机增效剂9～11份，缓凝剂5～7份，二氧化钛10～15份，防水剂3～5份混合而成。
5.根据权利要求4所述的一种抗硫酸盐混凝土，其特征在于，所述有机增效剂由硅烷偶联剂5份，环氧树脂粉末40份，聚醚型有机硅5份，分散剂2，二甘醇二缩水甘油醚5份，聚羧酸减水剂20份，聚丙烯酰胺13份，三乙醇胺3份，木质素磺酸钠7份混合而成。
6.根据权利要求5所述的一种抗硫酸盐混凝土，其特征在于，所述缓凝剂为酒石酸、柠檬酸、硼酸、葡萄糖酸钠中的一种。
7.根据权利要求6所述的一种抗硫酸盐混凝土，其特征在于，所述防水剂为硅酮锆、氯化铁、乙基硅醇钠中的一种。
8.一种如权利要求1～7任意一项所述的抗硫酸盐混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：按上述重量份数称取抗硫酸盐水泥、矿物掺合料、水洗砂、机制砂、粗骨料、聚丙烯纤维、羧甲基纤维素、配浆水、无水乙醇、SBT-RMA混凝土防腐剂、外加剂。
S2：将羧甲基纤维素加入配浆水中，不断搅拌并加热至50℃，搅拌均匀后降至室温得乳化液；
S3：向步骤S2的乳化液中加入无水乙醇并搅拌1～2min，然后再加入抗硫酸盐水泥、矿物掺合料、聚丙烯纤维并搅拌均匀；
S4：向步骤S3的混合物中加入水洗砂、机制砂、粗骨料并搅拌2～3min，最后加入SBT-RMA混凝土防腐剂、外加剂充分搅拌均匀。
9.根据权利要求8所述的一种抗硫酸盐混凝土，其特征在于，所述S3中抗硫酸盐水泥、矿物掺合料、聚丙烯纤维先进行干法预混合，所述步骤S4中聚SBT-RMA混凝土防腐剂和外加剂加入后搅拌时间为1min。
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