一種可用於配製高耐久性混凝土的複合型防腐阻鏽劑的製作方法

2023-05-24 18:31:06

專利名稱：：一種可用於配製高耐久性混凝土的複合型防腐阻鏽劑的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種混凝土用複合型防腐阻鏽劑，具體地說是一種配製可抵禦海洋及近海、除冰鹽、鹽鹼地、高寒冷等惡劣環境造成的氯鹽腐蝕、凍融破壞的混凝土用的複合型防腐阻鏽劑。
背景技術：
：1995年香港土木工程署委託Taywood工程公司對香港93個大、中、小碼頭的結構狀況進行了詳盡的調查，結果表明，所有碼頭在建成23年後，鋼筋部位的氯離子濃度就可能達到引發鏽蝕的臨界濃度(混凝土重量的0.06%)。北京西直門立交橋由於除冰鹽引發鋼筋腐蝕，50%的柱子發生開裂、剝落，僅服役19年不得不拆除重建(1979年建成、1999年拆除)。英國2000年調査文獻表明，鋼筋鏽蝕破壞是引起鋼筋混凝土結構破壞的主要因素，佔全部破壞事例的55%;其中，環境氯鹽的汙染是引發的鋼筋鏽蝕破壞的首要破壞因素，佔全部破壞事例的33%。近年來，針對氯鹽腐蝕環境的抗氯鹽高性能混凝土的研究成為耐久性研究的熱點之一。關於抗氯鹽高性能混凝土，其核心指標之一是混凝土保護層的氯離子擴散係數。氯離子擴散係數的測定是基於飽和條件下測得的，由於混凝土使用環境的複雜性，氯離子侵入混凝土的方式除擴散外，還存在毛細管吸附、滲透、燈芯效應等多種機制，其侵入混凝土的速度比單一的擴散方式的速度快得多；另外，在我國北方寒冷和嚴寒地區，混凝土服役過程中由於凍融循環、乾濕循環等破壞因素導致抗氯離子能力顯著退化。因此，在混凝土中加入防腐阻鏽材料，以補償由於混凝土服役過程中抗氯離子能力退化而縮短的使用壽命顯得尤為必要。以往高性能混凝土配合以防腐阻鏽劑的綜合防腐方案實施過程中，防腐阻鏽劑大多以一種特種材料加入混凝土中的，採用防腐阻鏽劑和泵送劑分別添加的施工工藝，這存在以下四方面的缺陷(1)泵送劑和防腐阻鏽劑分別添加，給施工帶來不便，尤其是粉體防腐阻鏽劑；(2)傳統的泵送劑和防腐阻鏽劑適應性不好，混凝土拌和物發散，粘聚性差，這對混凝土的耐久性尤為不利；(3)用傳統的泵送劑和防腐阻鏽劑配製混凝土較難實現低水膠比混凝土的流態化，從而配製的混凝土加水量偏高，混凝土氯離子擴散係數偏大；(4)使用傳統的泵送劑和防腐阻鏽劑配製的混凝土拌和物坍落度損失較大，不能滿足工程施工的要求。
發明內容針對上述缺陷，本發明提供一種可用於配製高耐久性混凝土的複合型防腐阻鏽劑。用其配製的混凝土具有防腐阻鏽效果，且能實現低水膠比條件下混凝土流態化、粘聚性好、保對性好、混凝土氯離子擴散係數小、抗凍融循環性能好。本發明的一種可用於配製高耐久性混凝土的複合型防腐阻鏽劑包括超塑化劑、保坍劑、增粘劑、引氣劑、消泡劑、防腐阻鏽劑和水，按一定的工藝溶解製成的液體外加劑，其組分按重量份數計量如下防腐阻鏽劑2030份超塑化劑2030份保坍劑1.03.0份增粘劑0.52.0份弓1氣齊U:0.200.40份消泡劑0.050.20份水3560份。所述的超塑化劑為聚羧酸類減水劑，固含量為2040%，PH值為6左右；保坍劑為三聚磷酸鈉、硼砂、和葡萄糖酸鈉中的一種或多種以任意比例複合；增粘劑為甲基纖維素醚或羧甲基纖維素醚，表觀粘度為800012000mPa.s(2%，2(TC);引氣劑為改性松香熱聚物；消泡劑為聚醚類消泡劑；防腐阻鏽劑為混合型阻鏽劑，由鋼筋鈍化劑和氨基醇組成；水為飲用水。本發明的作用機理是超塑化劑能實現較低水膠比條件(W/B〈0.38)下混凝土的流態化，從而顯著降低氯離子的擴散係數；保坍劑與超塑化劑共同作用，使混凝土拌和物l小時坍落度在200mm以上，滿足施工性的要求；增粘劑能顯著改善大流動度條件下混凝土的粘聚性，避免混凝土在運輸和澆注過程中發生離析、泌漿的現象；消泡劑能消去混凝土中的較大氣泡，保留改性松香熱聚物引氣劑引入的微小氣泡(氣泡直徑小於100pm，氣泡間隔係數小於200Hm)，顯著改善混凝土的孔結構，提高抗凍融循環性能，同時增粘劑和引氣劑配合使用，增加了氣泡的穩定性；防腐阻鏽劑的鈍化劑有利促進鋼筋表面形成緻密鈍化膜，同時氨基醇通過螯合作用在鋼筋表面形成一層有機物的吸附膜，其憎水基團伸向外側空間，阻止氯離子接近鋼筋表面，從而大幅度提高鋼筋表面鈍化膜的脫鈍的氯離子臨界濃度。因此，本發明的有益效果是用其配製的混凝土不但具有防腐阻鏽效果，而且能實現低水膠比(W/B<0.35)條件下混凝土流態化、粘聚性好、保坍性好(lh〉180mm)、混凝土氯離子擴散係數(Da)小(28dDa〈4xl0"m々s)、抗凍融循環性能好(300次凍融循環相對動彈性模量保留值〉90。/0)。具體實施例方式以下結合具體實施例來對本發明做進一步說明，下述各實施例僅用於說明本發明而非對本發明的限制。實施例1防腐阻鏽劑20公斤，超塑化劑25公斤，保坍劑1.6公斤，增粘劑0.5公斤，引氣劑0.3公斤，消泡劑0.05公斤，水50公斤。先將其中的水投入攪拌罐內，然後將防腐阻鏽劑和保坍劑投入攪拌罐中攪拌15分鐘，接著將引氣劑投入罐中攪拌5分鐘，再將超塑化劑母液投入罐內攪拌5分鐘，然後將增粘劑和消泡劑投入罐中攪拌5分鐘，即可得到本發明的複合型防腐阻鏽劑。實施例2防腐阻鏽劑25公斤，超塑化劑30公斤，保坍劑3.0公斤，增粘劑1.2公斤，引氣劑0.2公斤，消泡劑0.2公斤，水35公斤。先將其中的水投入攪拌罐內，然後將防腐阻鏽劑和保枬劑投入攪拌罐中攪拌15分鐘，接著將引氣劑投入罐中攪拌5分鐘，再將超塑化劑母液投入罐內攪拌5分鐘，然後將增粘劑和消泡劑投入罐中攪拌5分鐘，即可得到複合型防腐阻鏽劑。實施例3防腐阻鏽劑30公斤，超塑化劑20公斤，保坍劑1.0公斤，增粘劑2.0公斤，引氣劑0.4公斤，消泡劑0.16公斤，水60公斤。先將其中的水投入攪拌罐內，然後將防腐阻鏽劑和保枬劑投入攪拌罐中攪拌15分鐘，接著將引氣劑投入罐中攪拌5分鐘，再將超塑化劑母液投入罐內攪拌5分鐘，然後將增粘劑和消泡劑投入罐中攪拌5分鐘，即得到複合型防腐阻鏽劑。實施例4按照實施例1-3的組分配比和製備方法，其中所述的超塑化劑為聚羧酸類減水劑，固含量為2040%，PH值為6左右。實施例5按照實施例1-4的組分配比和製備方法，其中所述的保坍劑為三聚磷酸鈉、硼砂、和葡萄糖酸鈉中的一種或多種以任意比例複合。實施例6按照實施例1-5的組分配比和製備方法，其中所述的增粘劑為甲基纖維素醚或羧甲基纖維素醚，表觀粘度為800012000mPa.s(2%,20°C)。實施例7按照實施例1-6的組分配比和製備方法，其中所述的引氣劑為改性松香熱聚物。實施例8按照實施例l-7的組分配比和製備方法，其中所述的消泡劑為聚醚類消泡劑。實施例9按照實施例1-8的組分配比和製備方法，其中所述的防腐阻鏽劑為混合型阻鏽劑，由鋼筋鈍化劑和氨基醇組成。實施例10按照實施例l-9的組分配比和製備方法，其中所述的水為飲用水。實施例11按照實施例1-3的組分配比和製備方法，其中所述的超塑化劑為聚羧酸類減水劑，固含量為2040%，PH值為6;所述的保坍劑為三聚磷酸鈉、硼砂、和葡萄糖酸鈉中的一種或多種以任意比例複合；所述的增粘劑為甲基纖維素醚或羧甲基纖維素醚，表觀粘度為800012000mPa.s;所述的引氣劑為改性松香熱聚物；所述的消泡劑為聚醚類消泡劑；所述的防腐阻鏽劑為混合型阻鏽劑，由鋼筋鈍化劑和氨基醇組成；所述的水為飲用水。混凝土試驗時，複合型防腐阻鏽劑慘量為膠凝材料的4%。混凝土用原材料基本情況如下P.042.5R水泥；S95磨細礦渣粉；II級粉煤灰；碎石，粒徑525mm連續級配；中河砂，細度模數為2.62.8。混凝土凍融循環依據GBJ82-85《普通混凝土長期性能和耐久性試驗方法》中的"快凍法"進行；混凝土動彈性模量依據GBJ82-85《普通混凝土長期性能和耐久性試驗方法》；氯離子擴散係數依據CCES01-2004《混凝土結構耐久性設計與施工指南》中NEL法；依據《鋼筋阻鏽劑使用技術規程》(YB/T9231-98),分別釆用鹽水浸漬試驗、砂漿乾濕循環試驗、電化學加速試驗方法，評估複合型混凝土防腐阻鏽劑的阻鏽效果。試驗混凝土基本配合比見表l，混凝土拌和物性能和強度見表2，氯離子擴散係數測試結果見表3，凍融循環試驗結果見表4，阻鏽性能試驗結果見表5。表1混凝土基本配合比(kg/m3)水泥砂子石子礦渣粉粉煤灰水複合型防腐阻鏽劑2587981015868614117.2表2混凝土拌和物性能和強度試驗結果坍落度/mm目測拌莉1^1~~強度/Mpa—出機物和易性_^_^_M^^5.022.9表3氯離子擴散係數試驗結果表觀Cr擴散係數Da(10—"m々s)~2.1表4摻複合型防腐阻鏽劑混凝土凍融循環試驗結果tableseeoriginaldocumentpage7權利要求1、一種可用於配製高耐久性混凝土的複合型防腐阻鏽劑，其特徵在於，包括下列組分及按重量份數的含量防腐阻鏽劑20～30份超塑化劑20～30份保坍劑1.0～3.0份增粘劑0.5～2.0份引氣劑0.20～0.40份消泡劑0.05～0.20份水35～60份。2、如權利要求1所述的可用於配製高耐久性混凝土的複合型防腐阻鏽劑，其特徵在於，所述的超塑化劑為聚羧酸類減水劑，固含量為2040%，PH值為6。3、如權利要求1所述的可用於配製高耐久性混凝土的複合型防腐阻鏽劑，其特徵在於，所述的保坍劑為三聚磷酸鈉、硼砂、和葡萄糖酸鈉中的一種或多種以任意比例複合。4、如權利要求1所述的可用於配製高耐久性混凝土的複合型防腐阻鏽劑，其特徵在於，所述的增粘劑為甲基纖維素醚或羧甲基纖維素醚。5、如權利要求1所述的可用於配製高耐久性混凝土的複合型防腐阻鏽劑，其特徵在於，所述的引氣劑為改性松香熱聚物。6、如權利要求1所述的可用於配製高耐久性混凝土的複合型防腐阻鏽劑，其特徵在於，所述的消泡劑為聚醚類消泡劑。7、如權利要求1所述的可用於配製高耐久性混凝土的複合型防腐阻鏽劑，其特徵在於，所述的防腐阻鏽劑為混合型阻鏽劑，由鋼筋鈍化劑和氨基醇組成。8、如權利要求1-7中任一所述的可用於配製高耐久性混凝土的複合型防腐阻鏽劑，其特徵在於，所述的水為飲用水。9、如權利要求1所述的可用於配製高耐久性混凝土的複合型防腐阻鏽劑，其特徵在於，所述的超塑化劑為聚羧酸類減水劑，固含量為2040%，PH值為6;所述的保坍劑為三聚磷酸鈉、硼砂、和葡萄糖酸鈉中的一種或多種以任意比例複合；所述的增粘劑為甲基纖維素醚或羧甲基纖維素醚，表觀粘度為800012000mPa.s;所述的引氣劑為改性松香熱聚物；所述的消泡劑為聚醚類消泡劑；所述的防腐阻鏽劑為混合型阻鏽劑，由鋼筋鈍化劑和氨基醇組成;所述的水為飲用水。全文摘要本發明提出一種可用於配製高耐久性混凝土的複合型防腐阻鏽劑。它包括防腐阻鏽劑20～30份，超塑化劑20～30份，保坍劑1.0～3.0份，增粘劑0.5～2.0份，引氣劑0.20～0.40份，消泡劑0.05～0.20份，水35～60份。本發明的有益效果是用其配製的混凝土不但具有防腐阻鏽效果，而且能實現低水膠比條件下混凝土流態化、粘聚性好、保坍性好、混凝土氯離子擴散係數(Da)小、抗凍融循環性能好。文檔編號C04B24/38GK101412601SQ20081010353公開日2009年4月22日申請日期2008年4月8日優先權日2008年4月8日發明者於海洋,仲曉林,仲朝明,任恩平,孫躍生,強王,王建成,邵正明申請人:北京冶建新技術有限公司