CN113277782A - 一种耐腐蚀混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及混凝土材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种耐腐蚀混凝土及其制备方法,耐腐蚀混凝土由包含以下重量份的原料制成：190‑200份水泥、160‑180份水、600‑650份中砂、1000‑1200份碎石、130‑250份掺合料、6‑10份减水剂Point‑400H以及45‑60份混凝土抗裂剂CY‑H，且所述掺和料由30‑50份粉煤灰以及100‑200份矿粉组成；其制备方法为：（1）制备混合骨料；（2）制备耐腐蚀混凝土预备料；（3）制备耐腐蚀混凝土。本申请的耐腐蚀混凝土及其制备方法可用于建筑行业，其具有提高混凝土的抗腐蚀能力的优点。

Description

一种耐腐蚀混凝土及其制备方法
技术领域
本申请涉及混凝土材料的技术领域，更具体地说，它涉及一种耐腐蚀混凝土及其制备方法。
背景技术
混凝土是现代应用最广泛的建筑材料，其主要以水泥为主要胶凝材料，随后与水、砂、石子、化学外加剂和矿物掺合料按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成，其具有原料丰富、价格低廉、工艺简单、强度高、耐久性好等优点。
相关技术中，如授权公告号为CN103467014B的专利文件公开了一种混凝土，由包含以下重量份的原料制成：180-280份水泥，100-200份砂，920-980份碎石，50-80份粉煤灰，50-70份矿粉，700-750份碎屑、5-9份减水剂、1.8-25份CTF混凝土增效以及170-180份水。
针对上述中的相关技术，发明人认为，由于上述混凝土长时间暴露于环境中，而环境中常常存在强氧化性物质，使得随着使用时间的延长，存在混凝土易腐蚀的缺陷。
发明内容
为了提高混凝土的抗腐蚀能力，本申请提供一种耐腐蚀混凝土及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种耐腐蚀混凝土，采用如下的技术方案：
一种耐腐蚀混凝土，由包含以下重量份的原料制成：190-200份水泥、160-180份水、600-650份中砂、1000-1200份碎石、130-250份掺合料、6-10份减水剂Point-400H以及45-60份混凝土抗裂剂CY-H，且所述掺和料由30-50份粉煤灰以及100-200份矿粉组成。
通过采用上述技术方案，由于采用碎石作为大骨料，采用中砂作为中骨料，采用掺和料作为微骨料，使得掺合料对中砂之间的间隙进行填充，中砂对碎石之间的间隙进行填充，进而提高耐腐蚀混凝土的密实性，因此，提高了耐腐蚀混凝土的力学性能，间接获得提高混凝土的抗腐蚀效果。
另外，由于掺和料的密度小于水泥，使得当掺合料等量取代水泥后，耐腐蚀混凝土中的浆体量增加，进而改善耐腐蚀混凝土的粘聚性，提高耐腐蚀混凝土的抗离析能力以及减水泌水性能，使耐腐蚀混凝土具有更好的流动性、密实性、匀质性，便于耐腐蚀混凝土的施工。
再加上，掺合料由粉煤灰以及矿粉组成，而粉煤灰在于水溶解后会产生凝胶状的水化产物，进而将混凝土内的间隙进行填充，进一步提高混凝土的致密性，间接提高混凝土的抗腐蚀效果。且粉煤灰、矿粉与水泥在该重量比例范围下，可以有效降低碳化速度，进而减少混凝土内部碱度的降低程度，进而提高耐腐蚀混凝土的抗腐蚀性。
还有，由于混凝土抗裂剂CY-H的存在，有效提高了抗腐蚀混凝土的防腐蚀效果。
优选的，所述碎石为中碎石以及细碎石中的一种或者两种的组合物。
通过采用上述技术方案，由于碎石为中碎石以及细碎石中的一种或者两种的组合物，其中，由于中碎石的粒径相对较大，所以当碎石仅为中碎石时，可以有效减少碎石与碎石之间的颗粒数以及缝隙数，提高耐腐蚀混凝土的力学性能以及抗裂能力。
而当碎石仅为细碎石时，由于细碎石的粒径相对较小，所以碎石均为细碎石的设置可以有效减少碎石与碎石之间的缝隙空间，进而提高耐腐蚀混凝土的力学性能以及抗裂能力。
而当碎石为中碎石与细碎石的组合物时，相对于碎石仅为细碎石或者仅为中碎石来说，除了可以减少碎石与碎石之间的颗粒数以及缝隙数之外，还可以有效提高耐腐蚀混凝土的密实度，进一步提高耐腐蚀混凝土的力学性能以及抗裂能力，间接提高耐腐蚀混凝土的防腐蚀能力。
优选的，所述混合碎石由包含以下重量份的原料制成：700-800份中碎石以及300-400份细碎石。
通过采用上述技术方案，当中碎石与细碎石在该重量比例范围下，细碎石可以有效对中碎石之间的间隙进行填充，进而提高耐腐蚀混凝土的力学性能以及抗裂能力，间接提高耐腐蚀混凝土的防腐蚀能力。
优选的，还包括10-16份纤维材料，所述纤维材料为纤维素纤维以及钢纤维中的一种或者两种的组合物。
通过采用上述技术方案，纤维材料给予防腐蚀材料一个沿着纤维的长度方向的连接力，使得耐腐蚀混凝土在发生断裂时，这个连接力对耐腐蚀混凝土的开裂进行阻碍，并将耐腐蚀混凝土的脆性破坏转变为延性破坏，间接减少耐腐蚀混凝土发生断裂的可能性。
另外，纤维材料为纤维素纤维以及钢纤维中的一种或者两种的组合物，其中，纤维素纤维可以有效改善混凝土初裂时的韧性，而缸纤维可以有效改善混凝土开裂后的韧性，而当纤维素与刚纤维进行混杂使用时，可以充分发挥两种纤维各自的优势，进而提高耐腐蚀混凝土的抗断裂性，间接提高耐腐蚀混凝土的防腐蚀能力。
优选的，所述纤维材料由包含以下重量份的原料制成：7-10份钢纤维以及3-6份纤维素纤维。
通过采用上述技术方案，由于钢纤维的密度相对较高，纤维素纤维的密度相对较低，所以当钢纤维以及纤维素纤维在该重量比例范围内时，钢纤维以及纤维素纤维可以均匀的分布于耐腐蚀混凝土内，进而促使钢纤维以及纤维素纤维可以有效提高耐腐蚀混凝土的抗断裂性，间接提高耐腐蚀混凝土的防腐蚀能力。
优选的，还包括3-5份补强材料，所述补强材料由包含以下重量份的原料制成：2-3份甘蔗糖蜜、0.5-1份甘蔗残渣以及0.5-1份乙酰化二淀粉磷酸酯。
通过采用上述技术方案，由于补强材料由甘蔗糖蜜、甘蔗残渣以及乙酰化二淀粉磷酸酯组成，其中，甘蔗糖蜜可以作为耐腐蚀混凝土的缓蚀剂存在，而缓蚀剂可以有效增加耐腐蚀混凝土的流动性，间接减少耐腐蚀混凝土因水热化而造成温度裂缝的可能性，间接提高耐腐蚀混凝土的力学强度以及抗裂能力，进而提高耐腐蚀混凝土的防腐蚀能力。
另外，甘蔗糖蜜与乙酰化二淀粉磷酸酯具有良好的协调效果，而甘蔗残渣具有一定的纤维补强效果，进而进一步提高耐腐蚀混凝土的力学强度以及抗裂能力。且甘蔗残渣的使用还可以减少制备甘蔗糖浆时对其他材料的浪费，节约成本。
第二方面，本申请提供一种耐腐蚀混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：
一种耐腐蚀混凝土的制备方法，包括以下步骤：
(1)将中砂、碎石以及掺合料分别进行冲洗并过滤，随后混合得到混合骨料；
(2)将混合骨料以及水泥进行混合搅拌，得到耐腐蚀混凝土预备料；
(3)将减水剂Point-400H、混凝土抗裂剂CY-H以及水依次添加至耐腐蚀混凝土预备料内，随后搅拌得到耐腐蚀混凝土。
通过采用上述技术方案，由于(1)中首先对中砂、碎石以及掺合料分别进行冲洗并过滤，进而将中砂、碎石以及掺合料中的杂质或者破损部分进行去除，进而提高耐腐蚀混凝土的力学性能以及抗裂能力，间接提高耐腐蚀混凝土的防腐蚀能力。
优选的，(3)中，首先将减水剂Point-400H、混凝土抗裂剂CY-H以及水在常温下进行保温。
通过采用上述技术方案，由于将减水剂Point-400H、混凝土抗裂剂CY-H以及水在常温下进行保温，进而促使减水剂Point-400H、混凝土抗裂剂CY-H以及水处于同一温度，且该温度为常温，进而减少因为混合温度过高或者原料温度差别过大对耐腐蚀混凝土的影响，进而提高耐腐蚀混凝土的力学性能以及防抗能力，间接提高耐腐蚀混凝土的防腐性能。
优选的，(3)中，水的pH值介于6-8之间。
通过采用上述技术方案，由于酸碱度对耐腐蚀混凝土的力学强度存在一定的削减效果，所以当水的pH值介于6-8之间时，可以有效减少水对耐腐蚀混凝土的影响，间接提高耐腐蚀混凝土的力学性能以及防抗能力，进而提高耐腐蚀混凝土的防腐性能。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用采用碎石作为大骨料，采用中砂作为中骨料，采用掺和料作为微骨料，使得掺合料、中砂以及碎石进行相互填充，进而提高耐腐蚀混凝土的密实性，因此，获得了获得了提高混凝土的抗腐蚀效果；
2、纤维材料将耐腐蚀混凝土的脆性破坏转变为延性破坏，进而获得了减少耐腐蚀混凝土发生断裂的可能性的效果；
3、本申请的方法，通过对中砂、碎石以及掺合料分别进行冲洗并过滤，进而将中砂、碎石以及掺合料中的杂质或者破损部分进行去除，因此获得了提高混凝土的抗腐蚀效果效果。
附图说明
图1是本申请提供的制备耐腐蚀混凝土的方法的流程图。
具体实施方式
以下实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
本申请中各原料组分如表1：
表1各原料组分的来源
Figure BDA0003059790420000041
Figure BDA0003059790420000051
实施例
实施例1
一种耐腐蚀混凝土，采用如下制备方法：
(1)将625kg中砂、750kg中碎石、350kg细碎石、40kg粉煤灰以及150kg矿粉分别进行冲洗并过滤，随后在500r/min的搅拌速度下搅拌1h得到混合骨料；
(2)将混合骨料以及195kg水泥在500r/min的搅拌速度下搅拌1h得到耐腐蚀混凝土预备料；(3)将8kg减水剂Point-400H、52kg混凝土抗裂剂CY-H以及170kg水(pH值＝7)在25℃的温度下保温24h，随后依次添加至耐腐蚀混凝土预备料内，并在500r/min的搅拌速度下搅拌1h得到耐腐蚀混凝土。
实施例2-3
与实施例1的不同之处在于，实施例2-3的原料各组分的重量有所不同，具体如表2所示。
表2实施例1-3中的各原料组成及其重量(kg)
原料组成 实施例1 实施例2 实施例3
水泥 195 200 190
水 170 160 180
减水剂Point-400H 8 10 6
混凝土抗裂剂CY-H 52 60 45
中砂 625 600 650
中碎石 750 800 700
细碎石 350 400 300
粉煤灰 40 30 50
矿粉 150 100 200
实施例4-7
与实施例1的不同之处在于，实施例4-7中的中碎石以及细碎石的重量有所不同，具体如表3所示。
表3实施例1与实施例4-7中的中碎石以及细碎石的重量(kg)
原料 实施例1 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
中碎石 750 800 700 0 1100
细碎石 350 300 400 1100 0
实施例8-9
与实施例1的不同之处在于，实施例8-9中的粉煤灰以及矿粉的重量有所不同，具体如表4所示。
表4实施例1与实施例8-9中的粉煤灰以及矿粉的重量(kg)
原料 实施例1 实施例8 实施例9
粉煤灰 40 30 50
矿粉 150 160 140
实施例10
与实施例1的不同之处在于，(2)中，还添加有8.5kg钢纤维以及4.5kg纤维素纤维。
实施例11-16
与实施例10的不同之处在于，实施例11-16中的钢纤维以及纤维素纤维的重量有所不同，具体如表5所示。
表5实施例10与实施例11-16中的粉煤灰以及纤维素纤维的重量(kg)
Figure BDA0003059790420000061
实施例17
与实施例1的不同之处在于，(3)中，还添加有2.5kg甘蔗糖蜜、0.75kg份甘蔗残渣以及0.75kg乙酰化二淀粉磷酸酯。
实施例18-26
与实施例17的不同之处在于，实施例18-26中的甘蔗糖蜜、甘蔗残渣以及乙酰化二淀粉磷酸酯的重量有所不同，具体如表6所示。
表5实施例17与实施例18-26中的粉煤灰以及纤维素纤维的重量(kg)
Figure BDA0003059790420000071
实施例27
与实施例1的不同之处在于，(1)中不进行冲洗操作。
实施例28
与实施例1的不听之处在于，(3)中不进行保温操作。
实施例29
与实施例1的不听之处在于，(3)中，水的pH值＝6。
实施例30
与实施例1的不同之处在于，(3)中。水的pH值＝8。
对比例
对比例1
与实施例1的不同之处在于，对比例1为背景技术中所述的混凝土。
对比例2
与实施例1的不同之处在于，不包括混凝土抗裂剂CY-H。
性能检测试验
试验方法
从实施例1-30以及对比例1-2分别取出三份样品并制备得到指定形状的试样，之后进行如下测试，并取平均值。
试验一、抗压强度测试
参照《砼结构工程施工质量验收规范》(GB50204--2002)中的砼抗压强度试验，对上述试样进行检测并计算出抗压强度。
试验二、抗折强度测试
参照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)中的混凝土抗折强度试验，对上述试样进行检测并计算出抗折强度。
检测结果：实施例1-30以及对比例1-2检测结果如表6所示。
表6应用实施例1-30和应用对比例1-2的检测结果
Figure BDA0003059790420000081
Figure BDA0003059790420000091
参照实施例1-3以及对比例1并结合表6可以看出，相对于对比例1来说，实施例1-3的抗压强度以及抗折强度(7d、28d)均优于对比例1，由此说明在该原料组分范围内，可以有效提高耐腐蚀混凝土的力学性能，进而提高耐腐蚀混凝土的抗腐蚀能力。
其中，实施例1-3中，实施例1的抗压强度以及抗折强度(7d、28d)均最为优良，说明在实施例1的原料组分比例下，可以更为有效的提高耐腐蚀混凝土的力学性能，进而提高耐腐蚀混凝土的抗腐蚀性。
参照实施例1、实施例4-5以及对比例1并结合表6可以看出，相对于对比例1来说，实施例4-5的抗压强度以及抗折强度(7d、28d)仍由于对比例1，但是相对于实施例1来说，实施例4-5的抗压强度以及抗折强度(7d、28d)却明显有所降低，由此说明，随着中碎石与细碎石的比例增加或者减少，均可以大大降低耐腐蚀混凝土的力学性能。
而参照实施例1、实施例6-7以及对比例1并结合表6可以看出，相对于实施例1来说，实施例6-7的抗压强度以及抗折强度(7d、28d)均显著下降，甚至相对于对比例1来说，实施例6-7的抗压强度以及抗折强度(7d、28d)甚至并没有很大的提升。
究其原因可能在于，当碎石为中碎石与细碎石的组合物时，相对于碎石仅为细碎石或者仅为中碎石来说，除了可以减少碎石与碎石之间的颗粒数以及缝隙数之外，还可以有效提高耐腐蚀混凝土的密实度，进而提高耐腐蚀混凝土的力学性能。
参照实施例1、实施例8-9以及对比例1并结合表6可以看出，相对于对比例1来说，实施例8-9的抗压强度以及抗折强度(7d、28d)均有所提升，相对于实施例1来说，实施例8的抗折强度(7d)有所上升，但是实施例8的抗压强度以及抗折强度(28d)却有所下降；实施例9的抗折强度(7d)有所下降，但是实施例9的抗压强度以及抗折强度(28d)却略微有所上升。
究其原因可能是因为，粉煤灰对耐腐蚀混凝土具有一定的增强效果，进而有效提高了耐腐蚀混凝土的力学性能。但是，粉煤灰还具有一定的缓蚀作用，进而导致相对于实施例1来说，实施例9的抗折强度(7d)有所下降，实施例8的抗折强度(7d)有所下降有所上升。
参照实施例1以及实施例10-12并结合表6可以看出，相对于实施例1来说，实施例10-12的抗压强度以及抗折强度(7d、28d)均有所提高，由此说明，纤维素纤维以及刚纤维均具有提高耐腐蚀混凝土的力学性能的效果。
而参照实施例10以及实施例13-14并结合表6可以看出，相对于实施例10来说，实施例13的抗折强度(7d)略微有所提高，但是实施例13的抗压强度以及抗折强度(28d)却有所下降；实施例14的抗折强度(7d)略微有所下降，但是实施例14的抗压强度以及抗折强度(28d)却有所上升。
同时参照实施例10以及实施例15-16并表6可以看出，相较于实施例10来说，实施例15的抗折强度(7d)明显有所提高，但是实施例15的抗压强度以及抗折强度(28d)却明显有所下降；实施例16的抗折强度(7d)明显有所下降，但是实施例16的抗压强度以及抗折强度(28d)却明显有所提高。
究其原因可能在于，钢纤维对于初步凝固或者初步断裂的耐腐蚀混凝土具有较好的力学性能增强效果，且随着钢纤维添加的比例的增加，这个增强效果越佳。而纤维素纤维对凝固完毕或者未断裂的耐腐蚀混凝土具有较好的力学性能增强效果，且随着纤维素纤维添加的比例的增加，这个增强效果越佳。
参照实施例1以及实施例17-19并结合表6可以看出，相对于实施例1来说，虽然实施例17-19的抗折强度(7d)明显有所下降，但是实施例17-19的抗压强度以及抗折强度(28d)却明显有所提高。由此说明，甘蔗糖蜜、甘蔗残渣以及乙酰化二淀粉磷酸酯在实施例17-19的比例范围内，均可以有效提高耐腐蚀混凝土最终的力学性能。
而参照实施例17以及实施例20-22并结合表6可以看出，相对于实施例17来说，实施例20以及实施例22的抗压强度以及抗折强度(7d、28d)均有所下降，其中，实施例22的抗压强度以及抗折强度(7d、28d)下降的更多，而实施例21的抗压强度以及抗折强度(7d、28d)却有所提升。
究其原因可能在于，甘蔗残渣对耐腐蚀混凝土的力学性能具有一定增强效果，且随着甘蔗残渣的比例增加，增强效果越强。
参照实施例17以及实施例24-25并结合表6可以看出，相对于实施例17来说，实施例24的抗折强度(7d)明显有所下降，但是实施例24的抗压强度以及抗折强度(28d)却略微有所提高。实施例25的抗折强度(7d)虽然有所提升，但是实施例25的抗压强度以及抗折强度(28d)却明显有所下降。
究其原因可能在于，乙酰化二淀粉磷酸酯具有一定的缓蚀作用以及一定的增强效果，且随着乙酰化二淀粉磷酸酯的比例增加，增强效果越佳。
而参照实施例17以及实施例26并结合表6可以看出，相对于实施例17来说，实施例26的抗折强度(7d)虽然有所提升，但是实施例25的抗压强度以及抗折强度(28d)却显著有所下降，甚至比实施例25的下降更为剧烈。
究其原因可能性在于，甘蔗糖蜜也具有一定的缓蚀作用以及一定的增强效果，而乙酰化二淀粉磷酸酯主要作为甘蔗糖蜜的辅助协配剂存在。
参照实施例1以及实施例27并结合表6可以看出，相对于实施例1来说，实施例27的抗压强度以及抗折强度(7d、28d)均有所下降，究其原因可能在于，冲洗操作可以将中砂、碎石以及掺合料中的杂质或者破损部分进行去除，进而提高耐腐蚀混凝土的力学性能。
参照实施例1以及实施例28并结合表6可以看出，相对于实施例1来说，实施例28的抗压强度以及抗折强度(7d、28d)均有所下降，究其原因可能在于，保温操作可以有效减少因为混合温度过高或者原料温度差别过大对耐腐蚀混凝土的影响，进而提高耐腐蚀混凝土的力学性能。
参照实施例1以及实施例29-30并结合表6可以看出，相对于实施例1来说，实施例29-30的抗压强度以及抗折强度(7d、28d)均有所下降，究其原因可能在于，微酸以及微碱对耐腐蚀混凝土的力学性能均具有一定的负面作用。
参照实施例1以及对比例2并结合表6可以看出，相对于实施例1来说，隧比例2的抗压强度以及抗折强度(7d、28d)均有所下降，究其原因可能在于，混凝土抗裂剂CY-H对耐腐蚀混凝土的力学性能具有一定的增强效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种耐腐蚀混凝土，其特征在于，由包含以下重量份的原料制成：190-200份水泥、160-180份水、600-650份中砂、1000-1200份碎石、130-250份掺合料、6-10份减水剂Point-400H以及45-60份混凝土抗裂剂CY-H，且所述掺和料由30-50份粉煤灰以及100-200份矿粉组成。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀混凝土，其特征在于：所述碎石为中碎石以及细碎石中的一种或者两种的组合物。
3.根据权利要求2所述的耐腐蚀混凝土，其特征在于：所述混合碎石由包含以下重量份的原料制成：700-800份中碎石以及300-400份细碎石。
4.根据权利要求1所述的耐腐蚀混凝土，其特征在于：还包括10-16份纤维材料，所述纤维材料为纤维素纤维以及钢纤维中的一种或者两种的组合物。
5.根据权利要求4所述的耐腐蚀混凝土，其特征在于：所述纤维材料由包含以下重量份的原料制成：7-10份钢纤维以及3-6份纤维素纤维。
6.根据权利要求1所述的耐腐蚀混凝土，其特征在于：还包括3-5份补强材料，所述补强材料由包含以下重量份的原料制成：2-3份甘蔗糖蜜、0.5-1份甘蔗残渣以及0.5-1份乙酰化二淀粉磷酸酯。
7.权利要求1-6任一所述的耐腐蚀混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将中砂、碎石以及掺合料分别进行冲洗并过滤，随后混合得到混合骨料；
（2）将混合骨料以及水泥进行混合搅拌，得到耐腐蚀混凝土预备料；
（3）将减水剂Point-400H、混凝土抗裂剂CY-H以及水依次添加至耐腐蚀混凝土预备料内，随后搅拌得到耐腐蚀混凝土。
8.根据根据权利要求7所述的耐腐蚀混凝土，其特征在于：（3）中，首先将减水剂Point-400H、混凝土抗裂剂CY-H以及水在常温下进行保温。
9.根据根据权利要求7所述的耐腐蚀混凝土，其特征在于：（3）中，水的pH值介于6-8之间。
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