一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土及其制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明专利技术一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土，由以下重量份的组分制成：水泥240～290份；炉石粉100～170份；水160～200份；粗骨料950～1150份；细骨料700～850份；阻锈剂4～10份；减水剂2～7份；膨胀剂1～5份。本发明专利技术采用特定组分及配比制备出满足盐碱地抗腐阻锈且无收缩特性的混凝土，和易性好、强度高，施工时间便于控制，混凝土施工便利；配方简单，节约了大量成本，配制方法简单易行，无需矿物掺和料，可在国内外推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土及其制备方法，属于建筑材料

技术介绍
对于海工建筑、海砂建筑和盐碱地区建筑，沿海地区或周围环境中含有大量的氯离子和硫酸根离子，易对钢筋及混凝土产生腐蚀效应，降低混凝土碱度，破坏钢筋表面的钝化膜，引发钢筋锈蚀和膨胀，进一步导致混凝土保护层开裂和剥落，结构使用功能和力学性能不断劣化。为此，国内外专家提出种种措施提高混凝土结构的防腐能力，其中在混凝土中添加阻锈剂就是一种经济实用、施工简便的有效措施。混凝土基础长期处于这种高氯离子和硫酸根离子的环境中，会因为氯离子侵蚀混凝土，导致钢筋腐蚀而使结构发生早期损害，丧失了结构的耐久性能，降低了工程的实际使用寿命，所以在混凝土配合比设计方面必须考虑混凝土结构的防腐，已成为实际工程中的重要问题。目前，抗腐蚀混凝土配合比设计的思路是“低水化热、低内部应力、低早期强度”，即采用低水化热水泥作为大体积混凝土的胶结料，使混凝土的早期内部应力低，同时早期强度也很低。而对于强度等级要求较高且对施工工期要求较紧的大体积混凝土，采用现有的配合比涉及技术很难达到沿海地区高强度防腐性能要求，且最终混凝土强度等性能也不能满足要求。无收缩混凝土目前在国外研究较多，已是相对成熟的产品，例如美国科学家Lossier于1936年前后利用钙矾石的膨胀作用制备了化学预应力混凝土，奠定了重要的基础。随后，美国开始研发膨胀混凝土。1958年，美国人A.克莱因研制成功了一种硫铝酸盐型水泥，取名K水泥，并取得了膨胀水泥的专利。该水泥在1963年开始用于补偿收缩混凝土，并大量生产，在多种结构中推广使用。1965～1972年间，日本购买了美国K型膨胀水泥专利，并在此基础上，研制成功了硫铝酸钙膨胀剂(Calcium Sulfo-Aluminate，简称CSA)。1970年，日本小野田公司还成功开发了石灰系膨胀剂，20世纪90年代后期，美国的P.K.Mehta等为解决大体积混凝土温差裂缝问题，提出了在水泥中掺入5％MgO的设想，并由此诞生了氧化镁类膨胀剂等。国内的膨胀剂技术发展较晚，但进步很快。我国著名裂缝控制专家王铁梦教授总结分析个人经验和国内外的调查资料认为：工程实践中的机构物的裂缝原因，属于变形变化(温度、收缩、不均匀沉陷)引起的约占80％以上；属于由载荷引起的约占20％左右。现浇混凝土结构在正常使用前，即在施工期间经常产生裂
缝，此时，结构通常尚未承受正常使用情况下的全部载荷，这种裂缝多因间接作用如非载荷(收缩、温度等)引起，，这种裂缝称为混凝土“施工期间间接裂缝”，施工期间间接裂缝出现的主要原因在于混凝土的收缩，因此，在混凝土制备过程中加入膨胀剂是解决这种问题最好的办法。膨胀剂主要应用于材料生产中，较为常见的是混凝土膨胀剂与耐火材料膨胀剂。混凝土与不定形耐火材料硬化过程中，常因为原材料本身的收缩特性造成开裂。引用膨胀剂是为了引入定量的体积膨胀，补偿材料本身的收缩值，防止材料出现收缩开裂，影响其结构、功能与外观。近年来，随着复合材料广泛研发使用，膨胀类材料也得到各个行业重视，广泛应用于材料的生产制造。目前国内市场还缺乏功能齐全，综合性能优异的混凝土产品，许多重点工程不得不花巨资从国外引人，不但成本昂贵，还增加了使用风险，为此研发一种高炉项目中，如桩芯基础、框架基础、设备基础等施工部位的施工需求的混凝土材料具有重大的现实意义。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种成本低，既具有防腐阻锈的性能，又具有无收缩性能的多功能混凝土。本专利技术一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土，由以下重量份的组分制成：其中，所述的水泥优选为普通硅酸盐水泥，更优选为42.5R水泥。所述粗骨料优选为碎石，更优选采用粒径为5～10mm连续级配细石，其细石符合国标GB/T14685-2011中对连续粒级的规定。所述细骨料优选为河砂，更优选采用细度模数2.7～2.9的河砂，更优选采用细度模数2.8的河砂。本领域常用的减水剂均适用于本专利技术，优选的，所述减水剂为聚羧酸系减水剂、萘系减水剂、木质磺酸盐减水剂中的至少一种，更优选为聚羧酸系减水剂。上述所述的一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土，其中所述阻锈剂为亚硝酸盐、磷酸盐、
碳酸盐、脂肪酸酯、MCI复合型阻锈剂、苯甲酸钠、铬酸钠、氯化亚锡、硅酸盐苯甲酸钠、甲酸钙中的至少一种；优选为复合型阻锈剂，所述复合型阻锈剂为苯甲酸钠+亚硝酸钠、亚硝酸钙+亚硝酸钠+甲酸钙中的一种。上述所述的一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土，其中所述膨胀剂为硫铝酸钙类、硫铝酸钙-氧化钙类、氧化钙类中的至少一种；优选为硫铝酸钙类中的一种。进一步的，作为更优选的技术方案，上述所述一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土，优选由以下重量份的组分制成：本专利技术解决的第二个技术问题是提供本专利技术所述一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土的制备方法。依次将粗骨料、细骨料、水泥及炉石粉、阻锈剂、膨胀剂加入到混凝土搅拌机中搅拌均匀，同时将减水剂加入到混凝土搅拌用水中混合均匀，然后将水和减水剂混合液体加入到混凝土搅拌机中，充分搅拌1～2.5min后，取出，施工后得一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土。本专利技术主要通过选取混凝土水泥、砂、石、外加剂等原材料，进行混凝土配合比设计，在混凝土配合比中添加一定成分的阻锈剂、炉石粉及膨胀剂，不添加矿物掺和料，从而降低混凝土的水化热。通过混凝土配合比设计实验，采用特定组分及配比制备出满足盐碱地以及沿海地区环境下抗腐特性的混凝土。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1)本专利技术高炉用抗腐阻锈无收缩混凝土和易性好、强度高，其凝结时间可以通过调整减水剂的用量控制，施工时间便于控制，混凝土施工便利。可采用42.5R水泥，得到的混凝土强度高，其强度等级为C45，适用于施工工期要求较紧的抗腐阻锈无收缩混凝土。2)本专利技术采用特定含量的水泥、砂、石、减水剂和水，通过添加特定比例的阻锈剂、炉石粉和膨胀剂，使其混凝土的抗腐蚀性能大大提高，其中膨胀剂与混凝土中的水泥、水水化反应来产生体积变大的结晶，从而引起混凝土体积膨胀，产生一定预应力，以助于控制混凝土收缩开裂，使得混凝土具有良好的抗收缩性能；另外，因为加入了阻锈剂，使得混凝土还
具有良好的阻锈作用，完全满足国内外盐碱地环境下的混凝土使用。3)本专利技术高炉用抗腐阻锈无收缩混凝土配方简单，有效地利用了越南当地混凝土原材料，节约了大量成本，配制方法简单易行，无需矿物掺和料，可在越南及国内盐碱地推广应用。具体实施方式本专利技术一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土，由以下重量份的组分制成：拌制混凝土时所用的水和水泥的重量之比称为水灰比，水灰比影响混凝土的流变性能、水泥浆凝聚结构以及其硬化后的密实度，因而在组成材料给定的情况下，水灰比是决定混凝土强度、耐久性和其他一系列物理力学性能的主要参数。对某种水泥就有一个最适宜的比值，过大或过小都会使强度等性能受到影响，水灰比过小会使水化热较大，混凝土易开裂，砼的和易性较差，不利于现场施工操作，水灰比过大会降低混凝土的强度，因而本专利技术不发火花混凝土的水灰比采用0.55～0.83，不仅可以使混凝土具有良好的和易性，还能满足混凝土的力学性能和强度要求。其中，所述的水泥优选为普通硅酸盐水泥，更优选为42.5R水泥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土，其特征在于，由以下重量份的组分制成：

【技术特征摘要】
1.一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土，其特征在于，由以下重量份的组分制成：2.根据权利要求1所述的一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土，其特征在于：所述水泥为普通硅酸盐水泥，优选为42.5R水泥。3.根据权利要求1所述的一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土，其特征在于：所述粗骨料为细石，优选采用粒径为5～10mm连续级配细石。4.根据权利要求1所述的一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土，其特征在于：所述细骨料为河砂，优选采用细度模数2.7～2.9的河砂，更优选采用细度模数2.8的河砂。5.根据权利要求1所述的一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸系减水剂、萘系减水剂、木质磺酸盐减水剂中的至少一种，优选为聚羧酸系减水剂。6.根据权利要求1所述的一种高炉用阻锈防腐无收缩混凝土，其特征在于：所述阻锈剂为亚硝酸盐、磷酸盐、碳酸盐、脂肪酸酯、MCI复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈军超，彭钟，宋明健，李萍，曾清富，徐本梁，曾兆江，邓建华，
申请(专利权)人：十九冶成都建设有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51