專利名稱：混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種混凝土外加劑，具體說是一種混凝土抗 硫酸鹽侵蝕防腐劑。
背景技術(shù)：
1824年，隨著波特蘭水泥的問世，人們開始了應(yīng)用混凝土建造建筑物的歷史，經(jīng)歷 了近兩百年的發(fā)展，混凝土成為當(dāng)今世界上用途最廣、用量最大且最為重要的建筑結(jié)構(gòu)材 料。隨著混凝土的應(yīng)用，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題也隨之出現(xiàn)。很多建筑物未達(dá)到使用年 限就出現(xiàn)非力學(xué)性破壞，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在混凝土構(gòu)件的破壞中，硫酸鹽的侵蝕是較 為重要的破壞原因之一。我國海域遼闊，海岸線綿延幾千公里，大規(guī)模的建設(shè)主要集中于沿海地區(qū)。建設(shè)在 灘涂及近海的建筑物處于高硫酸鹽濃度環(huán)境中，受到硫酸鹽侵蝕，開裂現(xiàn)象較為嚴(yán)重，容易 引發(fā)更為復(fù)雜的混凝土構(gòu)件破壞。另外，我國的西北地區(qū)，由于特殊的地質(zhì)構(gòu)造，土壤中硫 酸鹽類化合物含量較多。此外，由于干濕交替也會(huì)使硫酸鹽類化合物經(jīng)歷獲得水形成結(jié)合 水鹽類形式_脫水形成無水鹽類形式的交替變化。在兩者綜合作用下，容易對(duì)建筑物的地 基以及建筑物根部混凝土構(gòu)件產(chǎn)生較大的侵蝕，影響混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定性與安全性，對(duì)人 身財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅。因此，提高混凝土的抗硫酸鹽侵蝕能力已經(jīng)成為混凝土耐久性設(shè)計(jì)中的重要的部 分之一。目前，混凝土的抗硫酸鹽類侵蝕可以從以下幾種方向考慮1)設(shè)計(jì)合理的混凝土 配合比及養(yǎng)護(hù)工藝。缺點(diǎn)是抗硫酸鹽侵蝕效果不佳；2)使用抗硫酸鹽水泥，抗硫酸鹽侵蝕 效果良好，但抗硫酸鹽水泥生產(chǎn)廠家較少，貨源緊缺，且運(yùn)輸費(fèi)用較高，工程造價(jià)較高；3) 在混凝土易遭硫酸鹽腐蝕的區(qū)域進(jìn)行涂層防護(hù)，缺點(diǎn)是防護(hù)成本較高，且大多涂層為有機(jī) 化合物，抗紫外線和耐老化性能不佳，容易脫落從而未能達(dá)到防護(hù)目的。近年來市場上出現(xiàn) 的混凝土防腐劑，有的成分復(fù)雜，制作工藝較復(fù)雜及使用條件苛刻，成本較高，有的只注重 市場，技術(shù)性不強(qiáng)，未能真正解決問題。例如專利申請(qǐng)?zhí)枮?00810011874. 1的中國專利公 開了 “一種高效環(huán)?；炷练栏瘎?，其原料由多種苯甲酸及硼酸、硅灰、堿質(zhì)、乙醇胺類、活 性成分等組成。苯甲酸及硼酸中包括多種形式苯甲酸，堿質(zhì)中包括多種碳酸鹽、氫氧化物以 及硅酸鈉，涉及原料品種較多，配制較為繁復(fù)。此外，該專利在制備工藝中需要將有機(jī)物預(yù) 熱至50°C，然后加入活性成分與堿質(zhì)，混合攪拌至溶解，最后加入硅灰，其制備工藝復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑，其成 分組成簡單，工藝較為簡易，防腐效果顯著。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑，其 特征在于，各原料組分按重量百分比含量為超細(xì)礦粉含量為15% 80%，為冶煉鋼鐵的副產(chǎn)品，主要組分為氧化鈣、氧化硅、氧化鋁，超細(xì)礦粉的比表面積> 600m2/kg ；硫鋁酸鹽水泥熟料含量為0% 55%，是以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要成 分的水泥熟料；硬石膏含量為0 % 30 %。對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)所述超細(xì)礦粉的含量為30% 65%，超細(xì)礦粉主要組份 按重量份數(shù)配比為氧化鈣3 4. 5份；氧化鋁0. 5 1. 5份；氧化硅2 4. 5份。對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)所述硫鋁酸鹽水泥熟料含量為15% 45%，比表 面積彡300m2/kgo對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)所述的硬石膏含量為10% 30%，硬石膏比表面 積彡 300m2/kg。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和積極效果本發(fā)明抗硫酸鹽侵蝕防腐劑可以與普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水、火山灰質(zhì)硅 酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥等水泥混合制備抗硫酸鹽混凝土。本發(fā)明 抗硫酸鹽侵蝕防腐劑的原料容易獲得，僅為三種原材料組成，制作工藝簡單，可操作性強(qiáng)， 磨細(xì)達(dá)到發(fā)明要求的細(xì)度并經(jīng)機(jī)械混合即可投入使用?？梢蕴岣呋炷恋目沽蛩猁}侵蝕性 能，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明產(chǎn)品為無機(jī)鹽類及礦物氧化物，無毒無害，對(duì)環(huán)境無不良影響。此外，本發(fā) 明抗硫酸鹽侵蝕防腐劑加入混凝土中可以顯著改善混凝土的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，降低混 凝土構(gòu)件的后續(xù)維護(hù)成本，還具有較好的工作性，抗氯離子侵蝕、抗碳化性能較好，體積收 縮較小，滿足配制高性能混凝土的要求。本發(fā)明抗硫酸鹽侵蝕防腐劑的抗蝕系數(shù)指標(biāo)達(dá)到0. 85以上。本發(fā)明抗硫酸鹽侵 蝕防腐劑性能指標(biāo)完全符合《混凝土抗硫酸鹽類侵蝕防腐劑》(JC/T1011-2006)中相關(guān)的技 術(shù)要求?？沽蛩猁}侵蝕試驗(yàn)達(dá)到KS120等級(jí)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一一種混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑，各組分及其重量百分比含量如下1)超細(xì)礦粉80%;超細(xì)礦粉為鋼鐵廠冶煉鋼鐵的工業(yè)廢物，經(jīng)過加工廠磨細(xì)后制 成超細(xì)礦粉成品，無需再按照氧化物形式制備。主要組分為氧化鈣、氧化硅、氧化鋁，超細(xì)礦 粉的比表面積彡600m2/kg ；超細(xì)礦粉主要組份按重量份數(shù)配比為氧化鈣3 4. 5份；氧化 鋁0. 5 1. 5份；氧化硅2 4. 5份。2)硫鋁酸鹽水泥熟料10% ；比表面積彡300m2/kg。3)硬石膏10% ；硬石膏比表面積彡300m2/kgo按本實(shí)施例配比制成的混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑相關(guān)性能指標(biāo)如下凝結(jié)時(shí)間初凝時(shí)間2h40min，終凝時(shí)間4h50min ；1)抗壓強(qiáng)度比7(1抗壓強(qiáng)度比99%，28(1抗壓強(qiáng)度比116% ；2)膨脹率Id膨脹率0.08%，28d膨脹率0. 10%3)膨脹系數(shù)1.444)抗蝕系數(shù)0. 85
4
實(shí)施例二一種混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑，各組分及其重量百分比含量如下1)超細(xì)礦粉60%;超細(xì)礦粉為鋼鐵廠冶煉鋼鐵的工業(yè)廢物，經(jīng)過加工廠磨細(xì)后制 成超細(xì)礦粉成品，無需再按照氧化物形式制備。主要組分為氧化鈣、氧化硅、氧化鋁，超細(xì)礦 粉的比表面積彡600m2/kg ；超細(xì)礦粉主要組份按重量份數(shù)配比為氧化鈣3 4. 5份；氧化 鋁0. 5 1. 5份；氧化硅2 4. 5份。2)硫鋁酸鹽水泥熟料20% ；比表面積彡300m2/kg ；3)硬石膏20% ；硬石膏比表面積彡300m2/kgo按本實(shí)施例配比制成的混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑相關(guān)性能指標(biāo)如下1)凝結(jié)時(shí)間初凝時(shí)間2hl5min，終凝時(shí)間4hl5min ；2)抗壓強(qiáng)度比7d抗壓強(qiáng)度比98%，28d抗壓強(qiáng)度比109% ；3)膨脹率Id膨脹率0.09%，28d膨脹率0. 13% ；4)膨脹系數(shù)1.13;5)抗蝕系數(shù)0.89。實(shí)施例三一種混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑，各組分及其重量百分比含量如下1)超細(xì)礦粉40%;超細(xì)礦粉為鋼鐵廠冶煉鋼鐵的工業(yè)廢物，經(jīng)過加工廠磨細(xì)后制 成超細(xì)礦粉成品，無需再按照氧化物形式制備。主要組分為氧化鈣、氧化硅、氧化鋁，超細(xì)礦 粉的比表面積彡600m2/kg ；超細(xì)礦粉主要組份按重量份數(shù)配比為氧化鈣3 4. 5份；氧化 鋁0. 5 1. 5份；氧化硅2 4. 5份。2)硫鋁酸鹽水泥熟料40% ；比表面積彡300m2/kg ；3)硬石膏20% ；硬石膏比表面積彡300m2/kgo按本實(shí)施例配方制成的混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑相關(guān)性能指標(biāo)如下1)凝結(jié)時(shí)間初凝時(shí)間lh30min，終凝時(shí)間3h ；2)抗壓強(qiáng)度比7d抗壓強(qiáng)度比131%，28d抗壓強(qiáng)度比103% ；3)膨脹率Id膨脹率0.06%，28d膨脹率0. 15% ；4)膨脹系數(shù)1.25;5)抗蝕系數(shù)0· 92。實(shí)施例四一種混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑，各組分及其重量百分比含量如下1)超細(xì)礦粉35%;超細(xì)礦粉為鋼鐵廠冶煉鋼鐵的工業(yè)廢物，經(jīng)過加工廠磨細(xì)后制 成超細(xì)礦粉成品，無需再按照氧化物形式制備。主要組分為氧化鈣、氧化硅、氧化鋁，超細(xì)礦 粉的比表面積彡600m2/kg ；超細(xì)礦粉主要組份按重量份數(shù)配比為氧化鈣3 4. 5份；氧化 鋁0. 5 1. 5份；氧化硅2 4. 5份。2)硫鋁酸鹽水泥熟料35% ；比表面積彡300m2/kg ；3)硬石膏30% ；硬石膏比表面積彡300m2/kgo按本實(shí)施例配方制成的混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑相關(guān)性能指標(biāo)如下1)凝結(jié)時(shí)間初凝時(shí)間lh50min，終凝時(shí)間4hmin ；2)抗壓強(qiáng)度比7d抗壓強(qiáng)度比114%，28d抗壓強(qiáng)度比102% ；
3)膨脹率Id膨脹率0.07%，28d膨脹率0. 15% ；4)膨脹系數(shù)0. 98 ；5)抗蝕系數(shù)0.91。實(shí)施例五一種混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑，各組分及其重量百分比含量如下1)超細(xì)礦粉17. 5%;超細(xì)礦粉為鋼鐵廠冶煉鋼鐵的工業(yè)廢物，經(jīng)過加工廠磨細(xì)后 制成超細(xì)礦粉成品，無需再按照氧化物形式制備。主要組分為氧化鈣、氧化硅、氧化鋁，超細(xì) 礦粉的比表面積彡600m2/kg ；超細(xì)礦粉主要組份按重量份數(shù)配比為氧化鈣3 4. 5份；氧 化鋁0. 5 1. 5份；氧化硅2 4. 5份。2)硫鋁酸鹽水泥熟料52. 5% ；比表面積彡300m2/kg ；3)硬石膏30% ；硬石膏比表面積彡300m2/kgo按本實(shí)施例配方制成的混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑相關(guān)性能指標(biāo)如下1)凝結(jié)時(shí)間初凝時(shí)間lhlOmin，終凝時(shí)間3h ；2)抗壓強(qiáng)度比7d抗壓強(qiáng)度比116%，28d抗壓強(qiáng)度比108% ；3)膨脹率ld膨脹率0. 13%，28d膨脹率0. 26%4)膨脹系數(shù)0· 905)抗蝕系數(shù)0. 93上述五項(xiàng)實(shí)施例中混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑的制作方法如下將硬石膏磨細(xì)至 ^ 300m2/kg，然后將符合要求的三種原材料按配合比準(zhǔn)確稱量，機(jī)械混合均勻即可。上述五項(xiàng)實(shí)施例都是以抗硫酸鹽侵蝕防腐劑摻量10% (按水泥質(zhì)量百分比計(jì))作 為試驗(yàn)條件，按照《混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑》(JC/T1011-2006)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定方法進(jìn)行試驗(yàn)。上述五項(xiàng)實(shí)施例中混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到《混凝土抗硫酸 鹽侵蝕防腐劑》(JC/T1011-2006)中的各項(xiàng)指標(biāo)要求。尤其是實(shí)施例五的抗蝕系數(shù)達(dá)到 0. 93，大大高于標(biāo)準(zhǔn)抗蝕系數(shù)0. 85，說明防腐劑抗硫酸鹽侵蝕效果顯著。當(dāng)然，上述說明并非是對(duì)發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)作出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑，其特征在于，各原料組分按重量百分比含量為超細(xì)礦粉含量為15％～80％，為冶煉鋼鐵的副產(chǎn)品，主要組分為氧化鈣、氧化硅、氧化鋁，超細(xì)礦粉的比表面積≥600m2/kg；硫鋁酸鹽水泥熟料含量為0％～55％，是以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要成分的水泥熟料；硬石膏含量為0％～30％。
2.按照權(quán)利要求1所述的混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑，其特征在于，所述超細(xì)礦粉 的含量為30% 65%，超細(xì)礦粉主要組份按重量份數(shù)配比為氧化鈣3 4. 5份；氧化鋁 0. 5 1. 5份；氧化硅2 4. 5份。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑，其特征在于，所述硫鋁酸鹽 水泥熟料含量為15% 45%，比表面積彡300m2/kgo
4.按照權(quán)利要求1或2所述的混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑，其特征在于，所述的硬石膏 含量為10% 30%，硬石膏比表面積彡300m2/kgo
5.按照權(quán)利要求3所述的混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑，其特征在于，所述的硬石膏含 量為10% 30%，硬石膏比表面積彡300m2/kgo
全文摘要
本發(fā)明提出一種混凝土抗硫酸鹽侵蝕防腐劑，其特點(diǎn)是各原料組分按重量百分比含量為超細(xì)礦粉含量為15％～80％，為冶煉鋼鐵的副產(chǎn)品，主要組分為氧化鈣、氧化硅、氧化鋁，超細(xì)礦粉的比表面積≥600m2/kg；硫鋁酸鹽水泥熟料含量為0％～55％，是以無水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要成分的水泥熟料；硬石膏含量為0％～30％。成分組成簡單，工藝較為簡易，防腐效果顯著。
文檔編號(hào)C04B18/12GK101913841SQ201010256189
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月15日
發(fā)明者劉佳音, 尹國利, 李秋義, 薛山, 黃蕾 申請(qǐng)人:青島華鼎建材有限公司