海工抗侵蚀水泥基复合材料制造技术

本发明专利技术公开海工抗侵蚀水泥基复合材料，由水泥、废弃物、砂、聚合物乳液、水、减水剂、消泡剂、固化剂和纤维组成；各物质配比如下：400～600kg水泥，200～400kg废弃物，300～500kg砂，240～400kg水，40～60kg聚合物乳液，2～6kg消泡剂，2～6kg固化剂，1～5kg减水剂，纤维为水泥、废弃物和砂三者总质量的0.5％～5％。利用本发明专利技术制备的海工抗侵蚀水泥基复合材料具有超高韧性，渗透率低和抗盐侵蚀性能较好，大幅度提高混凝土抗海水侵蚀性能。海工抗侵蚀水泥基复合材料制备方法简单，材料简单易得且价格低廉及应用广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海面人工岛建筑材料领域，特别涉及一种海工抗侵蚀水泥基复合材料。
技术介绍
码头、海边及海上钢筋混凝土建筑物受到海水侵蚀一段时间后，往往出现开裂等现象，海水中含有大量的盐类，会渗透到钢筋混凝土内部腐蚀钢筋，严重影响了我国海岸线及海上的基础建设耐久性，是海工建筑领域的一大难题。海岸线及海上建筑耐久性的重要因素之一是钢筋腐蚀，而氯离子渗透是钢筋腐蚀的最主要原因。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于开发一种能够有效防止海水侵蚀钢筋、延长混凝土建筑使用寿命的海工抗侵蚀水泥基复合材料。本专利技术的技术方案是这样实现的:海工抗侵蚀水泥基复合材料，由水泥、废弃物、砂、聚合物乳液、水、减水剂、消泡剂、固化剂和纤维组成；各物质配比如下:400 600kg水泥,200 400kg废弃物，300 500kg砂,240 400kg水,40 60kg聚合物乳液，2 6kg消泡剂，2 6kg固化剂，I 5kg减水剂，纤维为水泥、废弃物和砂三者总质量的0.5% 5%。上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，所述废弃物为粉煤灰或铁矿渣。上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，按照各物质配比称取原料，先将废弃物和水泥干拌I 3分钟，加入砂 后再干拌I 3分钟，加入水总量的三分之一后搅拌I 3分钟，加入纤维总量的二分之一后搅拌I 3分钟，再加入水总量的三分之一后搅拌I 3分钟，加入剩余的纤维搅拌3 8分钟，将剩余的水加入搅拌I 2分钟，将聚合物乳液搅拌均匀后加入搅拌2 4分钟，将消泡剂搅拌均匀后加入搅拌I 3分钟，将减水剂加入搅拌2 4分钟，最后将固化剂加入搅拌I 3分钟，即得海工抗侵蚀水泥基复合材料。上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，所述纤维为聚乙烯醇纤维、芳纶纤维、聚酯纤维、改性聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维中的一种或多种。上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，所述纤维长度为3mm 20mm，直径为10 μ m 40 μ m,弹性模量为2000MPa 40GPa。上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，对所述聚乙烯醇纤维表面进行亲油处理得改性聚乙烯醇纤维:将所述聚乙烯醇纤维浸泡在质量分数为1% 5%硅烷偶联剂溶液，24 48小时后取出并室温晾干，在润滑油中浸泡12 24小时进行表面涂油处理后，取出晾干，放置备用。上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，所述聚合物乳液为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、水性环氧乳液、丁苯乳液、丙烯酸乳液和苯丙乳液中的一种或多种。上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，所述砂为中细砂，粒度为125 3000 μ m。上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，所述水泥为普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或两种混合，水泥强度等级> 42.5。上述海工抗侵蚀水泥基复合材料，所述粉煤灰为改性粉煤灰，粉煤灰改性方法如下:分别制备质量分数为1% 5%十六烷基三甲基溴化铵溶液和质量分数为1% 5%硅烷偶联剂溶液，先按照固液质量比(I 5): 10，将粉煤灰加入到十六烷基三甲基溴化铵溶液中，搅拌24小时以上，水冲洗过滤，烘箱内烘干24h以上，然后按照固液质量比为(I 5): 10加入到硅烷偶联剂溶液中，搅拌Ih以上，再放入70°C 100°C烘箱中24 48h，即得改性粉煤灰。本专利技术的有益效果是:1、本专利技术的产品抗渗性能强，长期使用后，产生裂缝数量极少且裂缝宽度小，裂缝的宽度在微米级范围内，提高了海工建筑的抗盐侵蚀性，是一种理想的海工建筑材料。2、添加水性聚合物乳液提高了材料抗自收缩性能，减少裂缝的产生可能性，提高了材料的抗渗性能，从而减少氯离子的渗透量，对基体内部的钢筋起到了一定的保护作用。3、本专利技术海工抗侵蚀水泥基复合材料该材料具有超高韧性，聚合物乳液的添加大大提高了材料与基体间的粘结性，抗收缩性能、抗渗透性和抗盐侵蚀性良好，而且材料遇水不分散，可以在水中修复与加固。材料具有抗侵蚀性和耐冲刷性，可降低建筑内部钢筋锈蚀几率。该材料配置简单、易得，可塑性较高，可作为海工建筑及修复材料。具体实施例方式以下各个实施例中:试样采用70 X 70 X 70mm的海工抗侵蚀水泥基复合材料，试样制成后室温放置28天后进行海水浸泡，浸泡地点为天津市附近的海水，浸泡时间为6个月、12个月、18个月。按照标准JTJ270-98《水运工程混凝土试验规程》中的“混凝土中砂浆的水溶性氯离子含量测定”分别测定试样经海水浸泡后2 2.5厘米渗透深度处水溶性氯离子平均质量分数(2 2.5厘米渗·透深度处水溶性氯离子平均质量分数=2 2.5厘米渗透深度处水溶性氯离子质量/2 2.5厘米渗透深度处取样质量X 100% )。实施例1本实施例海工抗侵蚀水泥基复合材料由水泥、废弃物、砂、聚合物乳液、水、减水齐U、消泡剂、固化剂和聚乙烯醇纤维组成；本实施例中废弃物为粉煤灰，聚合物乳液为水性环氧乳液，各物质配比如下:500kg普通娃酸盐水泥,300kg粉煤灰,300kg砂,320kg水,50kg水性环氧乳液，5kg固化剂，5kg消泡剂，Ikg减水剂，聚乙烯醇纤维为水泥、粉煤灰和砂三者总质量的2%。 本实施例所用纤维长度为3mm 8mm，直径为10 μ m 40 μ m，弹性模量为20GPa 40GPa ;所述砂为中细砂，粒度为125 300 μ m。按照各物质配比称取原料，先将废弃物和水泥干拌2分钟，加入砂后再干拌I分钟，加入水总量的三分之一后搅拌1.5分钟，加入纤维总量的二分之一后搅拌3分钟，再加入水总量的三分之一后搅拌I分钟，加入剩余的纤维搅拌4分钟，将剩余的水加入搅拌I分钟，将聚合物乳液搅拌均匀后加入搅拌4分钟，将消泡剂搅拌均匀后加入搅拌2分钟，将减水剂加入搅拌4分钟，最后将固化剂加入搅拌I分钟，即得海工抗侵蚀水泥基复合材料。2 2.5厘米渗透深度处水溶性氯离子测试结果:浸泡6个月，2 2.5厘米渗透深度处水溶性氯离子平均质量分数为0.072% ;浸泡9个月，2 2.5厘米渗透深度处水溶性氯离子平均质量分数为0.082%;浸泡12个月，2 2.5厘米渗透深度处水溶性氯离子平均质量分数为0.093%。实施例2本实施例海工抗侵蚀水泥基复合材料由水泥、废弃物、砂、聚合物乳液、水、减水齐U、消泡剂、固化剂和芳纶纤维组成；本实施例中废弃物为铁矿渣，聚合物乳液为丙烯酸乳液，各物质配比如下:600kg硫招酸盐水泥,200kg铁矿洛,300kg砂,300kg水,40kg丙烯酸乳液，2kg消泡剂，2kg固化剂，Ikg减水剂，芳纶纤维为水泥、铁矿渣和砂三者总质量的1.2%。本实施例所用纤维长度为9mm 16mm，直径为17μπι 28μπι，弹性模量为IOGPa 40GPa ;所述砂为中细砂，粒度为195 345 μ m。按照各物质配比称取原料，先将废弃物和水泥干拌I分钟，加入砂后再干拌I分钟，加入水总量的三分之一后搅拌I分钟，加入纤维总量的二分之一后搅拌I分钟，再加入水总量的三分之一后搅拌I分钟，加入剩余的纤维搅拌3分钟，将剩余的水加入搅拌I分钟，将聚合物乳液搅拌均匀后加入搅拌2分钟，将消泡剂搅拌均匀后加入搅拌I分钟，将减水剂加入搅拌2分钟，最后将固化剂加入搅拌I分钟，即得海工抗侵蚀水泥基复合材料。2 2.5厘米渗透深度处水溶性氯离子测试结果:浸泡6个月，2 2.5厘米渗透深度处水溶性氯离子平均质量分数为0.073%本文档来自技高网...

【技术保护点】
海工抗侵蚀水泥基复合材料，其特征在于，由水泥、废弃物、砂、聚合物乳液、水、减水剂、消泡剂、固化剂和纤维组成；各物质配比如下：400～600kg水泥，200～400kg废弃物，300～500kg砂，240～400kg水，40～60kg聚合物乳液，2～6kg消泡剂，2～6kg固化剂，1～5kg减水剂，纤维为水泥、废弃物和砂三者总质量的0.5％～5％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙乾耀，吴英，孙士彬，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，北京埃彼咨石化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：