[发明专利]一种可使用海水海砂拌合的无机聚合物胶凝材料及混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体是指一种可使用海水海砂拌合的无机聚合物胶凝材料及其制备的胶砂和混凝土以及该混凝土的制备方法。

背景技术

我国面临资源与能源紧张的严峻形势，开发和利用海洋资源是实现可持续发展和解决新时代能源危机的切实可行之路，因此海洋及岛礁工程建设需求急迫，需要耐久性高、服役寿命长的海洋工程建筑材料。目前海工混凝土的拌合均采用淡水和河砂，由于淡水及河砂的供给均需要从内陆运输，大大增加了建设成本，也使得远海岛礁的建设更为困难。另一方面，近年来我国建设规模迅速扩大，对混凝土的需求量逐年增加。但大量开采河砂耗费了土地资源，也破坏了涵养地下水资源的砂砾石层，随着环保要求的提高和河砂资源的枯竭，河砂的供应越来越不能满足社会经济发展的需要。对于一些特殊需要的海事建设，如抢修抢建，淡水及河砂的运输时间长，难以满足工程的需要。综上所述，采用海水海砂拌合混凝土具有重要的社会和经济意义。

发明内容

（一）要解决的技术问题

为解决现有技术不足，满足海洋工程建设的需要，本发明提供一种性能优异的可使用海水海砂拌合的胶凝材料及其制备的胶砂和混凝土以及该混凝土的制备方法。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可使用海水海砂拌合的无机聚合物胶凝材料，该胶凝材料包括以氧化物计的化学组分重量百分数为氧化钙18～40%，二氧化硅33～42%，三氧化二铝10～19%，氧化镁2～8%，氧化钠和氧化钾合计2～13%，三氧化硫小于2%，二氧化碳小于4%。

进一步地，所述各组分的重量配比为：氧化钙30～37%，二氧化硅35～38%，三氧化二铝14～19%，氧化镁5～8%，氧化钠和氧化钾合计4～10%，三氧化硫小于1%，二氧化碳小于3%。

进一步地，上述各组分原材料均匀分散，比表面积不小于400平方米/千克，玻璃体含量不小于70%（重量），压蒸膨胀率不大于0.50%。

一种胶砂，包括上述的无机聚合物胶凝材料、海砂和海水，其中，所述胶凝材料与所述海砂比例1：3（重量），所述海水与所述胶凝材料比例2：5（重量）。

一种混凝土，每立方混凝土的配比为上述的无机聚合物胶凝材料250～550公斤，海砂500～750公斤，碎石900～1350公斤，海水150～220公斤。

进一步地，所述各组分的重量配比为：所述无机聚合物胶凝材料400-500公斤，所述海砂550～750公斤，所述碎石1100～1350公斤，所述海水160-200公斤。

进一步地，所述海砂细度模数为1.8～2.6；所述碎石粒径为5～10毫米和15～25毫米两种，二者重量比为3：7，压碎指标＜15，针片状含量≤5%（重量）。

进一步地，按上述配比加入无机聚合物胶凝材料、海砂和碎石，干混30～60秒，得到干混料；然后加海水搅拌60～120秒，得到混凝土。。

进一步地，混凝土初凝时间为30～240分钟，混凝土坍落度为50～220毫米。

进一步地，混凝土28天抗压强度为15-80兆帕，抗渗等级为P12-P40，抗冻融系数为F200-F300，28天抗氯离子扩散系数为1.35～4.5×10^-12平方米/秒。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明的优点为：使用海水、海砂拌合，施工简单，节约成本。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，本发明可以通过其他的不脱离其本质特征的实施方案来实现。因此，以下所列方案只是举例说明，本发明的实施方式并不局限于此。

实施例1

无机聚合物胶凝材料以氧化物计的化学组分重量百分数为：氧化钙18.4%，二氧化硅40.3%，三氧化二铝18.7%，氧化镁5.8%，氧化钠和氧化钾合计12.8%，三氧化硫0.3%，二氧化碳3.7%。按所述胶凝材料与海砂比例1：3（重量）、海水与胶凝材料比例2：5（重量）进行拌合，初凝时间为32分钟，终凝时间43分钟；所测3天抗压强度为51.4MPa，抗折强度为10.2MPa；28天抗压强度为82.3MPa，抗折强度为11.9MPa。

实施例2