CN113816641B - 一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂的制备及应用 - Google Patents

一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂的制备及应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂的制备及应用。该接触网混凝土支柱用防腐剂由超细矿渣粉、微硅粉、沸石粉、甲酸钙、硅酸钠按一定比例混合而成，其中各组分所占质量比为超细矿渣粉(25～35份)：微硅粉(45～55份)：沸石粉(10～15份)：甲酸钙(2.5～5份)：硅酸钠(2.5～5份)。其制备方法为把所有原材料依次加入到混料机中，混合5min～8min，出机装袋封存，其在混凝土中的掺量为混凝土胶凝材料总质量的8％～12％。该防腐剂显著提高了接触网混凝土支柱的抗硫酸盐侵蚀性能，同时大幅改善了混凝土拌合物和易性和提高了混凝土的早期强度，且制备方法简单，适用性好，有很好的应用前景。

Description

一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂的制备及应用
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂的制备及应用。
背景技术
我国西部盐碱地带和沿海的许多地区,地下水和土壤中含有大量的硫酸盐和氯化物，电气化铁路接触网混凝土支柱常处于强腐蚀环境中。硫酸盐等腐蚀性介质侵入后，与水泥石中某些组分发生化学反应，生成膨胀性或无胶结能力的产物，导致混凝土破坏，从而降低接触网混凝土支柱的使用寿命。
目前混凝土防腐蚀方法主要有以下几种：(1)使用抗硫酸盐水泥；(2)掺入粉煤灰和一些防腐蚀外加剂；(3)掺入混凝土阻锈剂；(4)掺入高分子聚合物等防腐物质。抗硫酸盐水泥价格高，且存在供应不足；掺入粉煤灰和一些防腐蚀外加剂防腐效果不好，且容易降低混凝土强度；掺入混凝土阻锈剂只是防止了钢筋锈蚀；掺入高分子聚合物等防腐物质品种单一，且在强紫外线辐射下容易发生老化。接触网混凝土支柱在制作过程中，还存在混凝土和易性差和早期强度不足的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是显著提高接触网混凝土支柱的抗硫酸盐侵蚀性能，同时大幅改善混凝土拌合物和易性和提高混凝土的早期强度，从而解决接触网混凝土支柱在实际工程中的应用问题。
本发明的目的是提供一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂，和在混凝土中的应用。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案实现的：
一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂的制备，其特征在于其由超细矿渣粉、微硅粉、沸石粉、甲酸钙、硅酸钠按一定比例混合而成，各组分所占质量比为：
超细矿渣粉：25～35份；
微硅粉：45～55份；
沸石粉：10～15份；
甲酸钙：2.5～5份；
硅酸钠：2.5～5份；
其制备方法包括以下步骤：
(1)把上述比例的超细矿渣粉、微硅粉、沸石粉、甲酸钙、硅酸钠依次加入到混料机中，混合5min～8min；
(2)把混合均匀的防腐剂装袋封存。
所述的一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂的制备，其特征在于：所述的超细矿渣粉采用S105级矿渣粉磨细而成，比表面积≥800m2/kg，3d活性指数≥110％。
所述的一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂的制备，其特征在于：所述的微硅粉是铁合金在冶炼硅铁和工业硅时，矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO2和Si气体，气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成，二氧化硅含量≥92％，比表面积≥15000m2/kg，3d活性指数≥100％。
所述的一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂的制备，其特征在于：所述的沸石粉由天然沸石岩磨细而成，比表面积≥500m2/kg。
所述的一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂在混凝土中的应用，其特征在于：其掺量为混凝土胶凝材料总质量的8％～12％。
本发明提出的一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂，采用等量代替水泥法，大幅提高了混凝土拌合物的和易性，混凝土的早期强度和混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。
本发明提出的一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂，具有以下有益效果：
1、超细矿渣粉、微硅粉、沸石粉三种矿物掺合料通过不同粒度匹配，提高了混凝土的密实度，大大提高了混凝土抵抗硫酸盐侵蚀的能力，胶凝材料抗蚀系数≥0.90。甲酸钙能降低水泥体系中的pH值，提高C3S的水化速度，同时可以提高液相中Ca2+的浓度，使硅酸钙溶出速度加快，有利于形成水泥石结构，从而提高早期强度。硅酸钠能改变混凝土内部孔隙结构，促使水泥水化早期生成一定数量的钙矾石，相互搭桥加速早期凝聚网络的形成从而增加早期强度。同时超细矿渣粉有较高的活性指数，也促进混凝土早期强度的提高。混凝土3d抗压强度比≥110％。微硅粉是非结晶无定形圆球状颗粒，微小的球状体可以起到润滑的作用，提高了混凝土的和易性。
2、本发明所述防腐剂制备方法简单，适用性好，应用前景较好。
具体实施方式
实施例详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
具体实施例1
本发明实施例1提供了一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂的制备和应用，具体组成如下：超细矿渣粉30份、微硅粉50份、沸石粉12份、甲酸钙4份、硅酸钠4份，超细矿渣粉比表面积为820m2/kg，3d活性指数为112％，微硅粉二氧化硅含量为92％，比表面积为16230m2/kg，3d活性指数为105％；沸石粉比表面积为550m2/kg。本实施例中防腐剂在混凝土中的掺量为混凝土胶凝材料总质量的10％。
具体实施例2
本发明实施例2提供了一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂的制备和应用，具体组成如下：超细矿渣粉25份、微硅粉55份、沸石粉10份、甲酸钙5份、硅酸钠5份，超细矿渣粉比表面积为850m2/kg，3d活性指数为114％，微硅粉二氧化硅含量为93％，比表面积为16100m2/kg，3d活性指数为104％；沸石粉比表面积为520m2/kg。本实施例中防腐剂在混凝土中的掺量为混凝土胶凝材料总质量的12％。
具体实施例3
本发明实施例3提供了一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂的制备和应用，具体组成如下：超细矿渣粉35份、微硅粉46份、沸石粉13份、甲酸钙3份、硅酸钠3份，超细矿渣粉比表面积为850m2/kg，3d活性指数为114％，微硅粉二氧化硅含量为93％，比表面积为16520m2/kg，3d活性指数为102％；沸石粉比表面积为550m2/kg。本实施例中防腐剂在混凝土中的掺量为混凝土胶凝材料总质量的9％。
采用不掺本发明所述防腐剂的混凝土作为基准进行试验，混凝土配合比如下表1所示。
表1基准和实施例的混凝土配合比(kg/m3)
Figure BDA0003274596150000031
实施效果：试验测定了各实施例的相关性能。其中，混凝土拌合物性能按照GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》执行，混凝土抗压强度按照GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》执行，胶凝材料抗蚀系数按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期耐久性能试验方法标准》执行。具体试验结果见表2和表3，其中抗压强度比、抗蚀系数比是实施例占基准的百分比。
表2混凝土拌合物性能
Figure BDA0003274596150000032
Figure BDA0003274596150000041
表3混凝土力学性能和胶凝材料抗蚀性能
Figure BDA0003274596150000042
从表2看出，基准混凝土干硬、不好翻铲、和易性不好；实施例1、实施例2和实施例3的混凝土柔和松软，易于翻铲，和易性好。
从表3看出，实施例1、实施例2和实施例3混凝土的早期强度(3d)较基准混凝土分别提高了14％、15％和12％，实施例1、实施例2和实施例3的胶凝材料抗蚀系数较基准分别提高了12％、15％和12％。
以上对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上述实施方式，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (2)

1.一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂的制备，其特征在于其由超细矿渣粉、微硅粉、沸石粉、甲酸钙、硅酸钠按一定比例混合而成，各组分所占质量比为：超细矿渣粉25～35份，微硅粉45～55份，沸石粉10～15份，甲酸钙2.5～5份，硅酸钠：2.5～5份；所述的超细矿渣粉采用S105级矿渣粉磨细而成，比表面积≥800m2/kg，3d活性指数≥110％；所述的微硅粉是铁合金在冶炼硅铁和工业硅时，矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO2和Si气体，气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成，二氧化硅含量≥92％，比表面积≥15000m2/kg，3d活性指数≥100％；所述的沸石粉由天然沸石岩磨细而成，比表面积≥500m2/kg；
其制备方法包括以下步骤：
(1)把上述比例的超细矿渣粉、微硅粉、沸石粉、甲酸钙、硅酸钠依次加入到混料机中，混合5min～8min；
(2)把混合均匀的防腐剂装袋封存。
2.据权利要求1所述的一种电气化铁路接触网混凝土支柱用防腐剂在混凝土中的应用，其特征在于：其掺量为混凝土胶凝材料总质量的8％～12％。
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