CN111925157A - 一种混凝土的氯离子固化方法 - Google Patents
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Abstract
一种混凝土的氯离子固化方法，该方法包括：制备钡盐缓释材料；将按质量百分比计的0.2‑1％钡盐缓释材料与混凝土混合料混合；蒸养护，本发明提供的方法可有效提高混凝土本体对氯离子的固化能力，延长混凝土寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种氯离子固化方法，具体讲涉及一种混凝土的氯离子固化方法。
背景技术
随着沿海及海洋基础设施建设的不断推进，海水、海砂及珊瑚骨料等的大量使用有效缓解了地域材料限制。然而海洋环境及海洋材料中含有的大量氯离子会对钢筋造成锈蚀，进一步影响钢筋混凝土结构的耐久性
本发明人经长期大量研究发现，混凝土中形成稳定的氯离子水化产物如Friedel，s盐(3CaO·A12O3·CaCl2·10H2O)，可以提高混凝土本体对氯离子的固化能力，在不大幅度提高混凝土成本的情况下降低氯离子对钢筋的危害。Friedel，s盐是AFm相在有氯离子的环境下转变而来，AFm相一般是AFt在硫酸根缺乏的条件下生成，这样要提高混凝土本体对氯离子的固化能力，既要保证前期生成AFt，也要保证后期生成AFm相。因此，要提高固化氯离子的效果，调节后期硫酸根的浓度对提高AFm相的含量至关重要。
发明内容
为弥补现有技术的不足，本发明公开了一种基于AFt相转化的蒸养混凝土氯离子固化方法，本发明是采用下述技术方案实现的：
一种混凝土的氯离子固化方法包括：
1)制备钡盐缓释材料；
2)将按质量百分比计0.2-1％的钡盐缓释材料与混凝土混合料混合；
3)蒸养护。
进一步的，所述步骤1)包括：
a)配制质量浓度5-8％的钡盐溶液；
b)在所得钡盐溶液中加入多孔材料，搅拌10min并过滤；
c)喷覆步骤b)所得多孔材料；
d)50℃下烘干后冷却。
进一步的，所述喷覆的气体压力为0.5MPa；喷覆流量为80-90L/h，所述喷覆料包括：纳米硅溶胶。
进一步的，所述的钡盐包括硝酸钡；所述多孔材料包括膨胀蛭石。进一步的，所述步骤3)中，于60-70℃下蒸汽养护8h。与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：
1)本发明提供的技术方案可有效提高混凝土对氯离子的固化能力,当温控型钡盐缓释材料在混凝土中掺量为0.2-1％,混凝土蒸养温度为60-70℃时,1d龄期氯离子固化率可达45％；28d龄期氯离子固化率可达62％，有效降低氯离子钢筋锈蚀风险，延长混凝土的使用寿命。
2)本发明提供的技术方案包裹了硝酸钡防止硝酸钡过早的与水泥中的石膏反应，进而影响混凝土的凝结时间和AFt的生成；通过调节温度实现钡盐的后期溶出，在保证AFt生成的情况下，对AFt中的硫酸根进行调控，促进AFt向AFm相的转变。
3)本发明所用的膨胀蛭石为多孔结构,其结构的吸返水性能能形成内养护,有利于混凝土后期性能的发展；所用的纳米硅溶胶会与水泥的水化产物反应,生成二次水化产物,提高混凝土的强度,降低孔隙率。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面对本发明的内容做进一步的说明。
本发明通过对蒸养混凝土温度的有效利用，实现对AFt的转化，提高混凝土对氯离子的固化能力，延长混凝土的使用寿命。钡盐缓释材料掺量为0.2-1.0％时，混凝土蒸养温度为60-70℃时，1d龄期氯离子固化率达到45％；28d龄期氯离子固化率达到62％。本发明通过对硝酸钡的早期包裹，防止硝酸钡过早的与水泥中的石膏反应，进而影响混凝土的凝结时间和AFt的生成；通过温度的影响，实现钡盐的后期溶出，钡盐缓释材料外壳破裂温度<60-70℃；在保证AFt生成的情况下，及时对AFt中的硫酸根进行调控，促进AFt向AFm相的转变；所用的膨胀蛭石为多孔结构，其多孔结构的吸返水性能能形成内养护，有利于混凝土后期性能的发展；所用的纳米硅溶胶会与水泥的水化产物反应，生成二次水化产物，提高混凝土的强度，降低孔隙率。
实施例1
本实施例提供的混凝土原料包括按质量百分比计的下述组分：
| 水泥 | 水 | 砂子 | 石子 | 氯化钠 | 钡盐缓释材料 |
| 16.6 | 8 | 31 | 44 | 0.2 | 0.2 |
钡盐缓释材料的制备：
1)制备质量浓度5％的钡盐溶液；
2)在钡盐溶液中加入多孔材料，使得钡盐被吸附进多孔材料内部；
3)将吸附钡盐的多孔材料放入流化床中，使用双流体喷头将纳米硅溶胶喷向多孔材料，使纳米硅溶胶在多孔材料表面形成一层均匀的薄膜；
4)吹入50℃的热风烘干表面并冷却到室温，备用。
将16.6％的水泥、8％水、31％砂子、44％石子、0.2％氯化钠和0.2％钡盐缓释材料搅拌均匀后成型，在60-70℃的蒸养温度下蒸汽养护8小时，即可。
实施例2
本实施例提供的混凝土原料包括按质量百分比计的下述组分：
| 水泥 | 水 | 砂子 | 石子 | 氯化钠 | 钡盐缓释材料 |
| 16.4 | 8 | 31 | 44 | 0.2 | 0.4 |
钡盐缓释材料的制备：
1)制备质量浓度5％的钡盐溶液；
2)在钡盐溶液中加入多孔材料，使得钡盐被吸附进多孔材料内部；
3)将吸附钡盐的多孔材料放入流化床中，使用双流体喷头将纳米硅溶胶喷向多孔材料，使纳米硅溶胶在多孔材料表面形成一层均匀的薄膜；
4)吹入50℃的热风烘干表面并冷却到室温，备用。
将16.4％的水泥、8％水、31％砂子、44％石子、0.2％氯化钠和0.4％钡盐缓释材料搅拌均匀后成型，在60-70℃的蒸养温度下蒸汽养护8小时，即可。
实施例3
本实施例提供的混凝土原料包括按质量百分比计的下述组分：
| 水泥 | 水 | 砂子 | 石子 | 氯化钠 | 钡盐缓释材料 |
| 16.2 | 8 | 31 | 44 | 0.2 | 0.6 |
钡盐缓释材料的制备：
1)制备质量浓度8％的钡盐溶液；
2)在钡盐溶液中加入多孔材料，使得钡盐被吸附进多孔材料内部；
3)将吸附钡盐的多孔材料放入流化床中，使用双流体喷头将纳米硅溶胶喷向多孔材料，使纳米硅溶胶在多孔材料表面形成一层均匀的薄膜；
4)吹入50℃的热风烘干表面并冷却到室温，备用。
将16.2％的水泥、8％水、31％砂子、44％石子、0.2％氯化钠和0.6％钡盐缓释材料搅拌均匀后成型，在60-70℃的蒸养温度下蒸汽养护8小时，即可。
实施例4
本实施例提供的混凝土原料包括按质量百分比计的下述组分：
| 水泥 | 水 | 砂子 | 石子 | 氯化钠 | 钡盐缓释材料 |
| 16 | 8 | 31 | 44 | 0.2 | 0.8 |
钡盐缓释材料的制备：
1)制备质量浓度6％的钡盐溶液；
2)在钡盐溶液中加入多孔材料，使得钡盐被吸附进多孔材料内部；
3)将吸附钡盐的多孔材料放入流化床中，使用双流体喷头将纳米硅溶胶喷向多孔材料，使纳米硅溶胶在多孔材料表面形成一层均匀的薄膜；
4)吹入50℃的热风烘干表面并冷却到室温，备用。
将16％的水泥、8％水、31％砂子、44％石子、0.2％氯化钠和0.8％钡盐缓释材料搅拌均匀后成型，在60-70℃的蒸养温度下蒸汽养护8小时，即可。
实施例5
本实施例提供的混凝土原料包括按质量百分比计的下述组分：
| 水泥 | 水 | 砂子 | 石子 | 氯化钠 | 钡盐缓释材料 |
| 15.8 | 8 | 31 | 44 | 0.2 | 1.0 |
钡盐缓释材料的制备：
1)制备质量浓度8％的钡盐溶液；
2)在钡盐溶液中加入多孔材料，使得钡盐被吸附进多孔材料内部；
3)将吸附钡盐的多孔材料放入流化床中，使用双流体喷头将纳米硅溶胶喷向多孔材料，使纳米硅溶胶在多孔材料表面形成一层均匀的薄膜；
4)吹入50℃的热风烘干表面并冷却到室温，备用。
将15.8％的水泥、8％水、31％砂子、44％石子、0.2％氯化钠和1％钡盐缓释材料搅拌均匀后成型，在60-70℃的蒸养温度下蒸汽养护8小时，即可。
实施例中不同掺量的钡盐缓释材料对混凝土的影响如下表：
当钡盐缓释材料掺量为1％时，混凝土强度最大，固化率最高，总孔体积最小。混凝土强度参照标准GB/T 50107-2010，氯离子固化率参照标准JGJ/T 322-2013，硬化混凝土中水溶性氯离子含量检测方法，28d氯离子固化率可达60％以上。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (5)
1.一种混凝土的氯离子固化方法，其特征在于，所述方法包括：
1)制备钡盐缓释材料；
2)将按质量百分比计0.2-1％的钡盐缓释材料与混凝土混合料混合；
3)蒸养护。
2.如权利要求1所述的混凝土的氯离子固化方法，其特征在于，所述步骤1)包括：
a)配制质量浓度5-8％的钡盐溶液；
b)在所得钡盐溶液中加入多孔材料，搅拌10min并过滤；
c)喷覆步骤b)所得多孔材料；
d)50℃下烘干后冷却。
3.如权利要求2所述的混凝土的氯离子固化方法，其特征在于，所述喷覆的气体压力为0.5MPa；喷覆流量为80-90L/h，所述喷覆料包括：纳米硅溶胶。
4.如权利要求2所述的混凝土的氯离子固化方法，其特征在于，所述的钡盐包括硝酸钡；所述多孔材料包括膨胀蛭石。
5.如权利要求1所述的混凝土的氯离子固化方法，其特征在于，所述步骤3)中，于60-70℃下蒸汽养护8h。
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