[发明专利]一种用于硫酸盐卤环境中的耐腐蚀混凝土及其制作和施工工艺

说明书

技术领域

本发明属于土木工程材料领域，具体地说，是一种用于硫酸盐卤环境中的耐腐蚀混凝土及其制作和施工工艺。

背景技术

我国盐湖带区域面积约有25万平方公里，主要集中在新疆盐湖区、西藏盐湖区、青海盐湖区和内蒙古盐湖区。其中硫酸盐型盐湖分布广泛，例如大柴旦、一里坪、尕斯库勒、茫崖、察尔汗盐湖别勒滩区段、东台乃吉尔、西台乃吉尔等盐湖均为硫酸盐型、硫酸镁亚型盐湖；新疆盐湖大部分为硫酸盐型盐湖，盐湖卤水矿化度多在70～200g/L，最高可达494g/L，比重在1.200～1.230之间，盐湖周围的盐渍土区域含盐量可高达46.9%。混凝土是构筑物必不可少的组成部分，但是在硫酸盐卤环境中其应用受到了很大限制，这些混凝土构筑物受硫酸盐侵蚀破坏的工程实例十分普遍。因此迫切需要能够在硫酸盐卤环境中凝结硬化、产生并长期保持强度的新型耐腐蚀混凝土材料，以满足硫酸盐卤环境中的工程需要。

发明内容

本发明为解决硫酸盐卤环境中构筑物混凝土的耐久性问题，提供了一种用于硫酸盐卤环境中的耐腐蚀混凝土及其制作和施工工艺。本发明针对特定离子组成和浓度的硫酸盐卤环境，采用轻烧氧化镁、硫酸镁、水、骨料、矿物掺合料及外加剂混合制作混凝土，通过混凝土各组分之间以及与盐卤环境中盐分的相互作用，该混凝土在硫酸盐卤环境中可以凝结硬化、产生、发展并长期保持强度。矿物掺合料包括：粉煤灰、硅灰、磨细矿渣、煅烧煤矸石粉、热处理硅藻土、石英粉、滑石粉；外加剂包括：柠檬酸和柠檬酸盐、磷酸或磷酸盐、草酸、硅酸钠、硫酸铝、乙酸、鞣酸、蔗糖、丙烯酸乳液。该混凝土可以配合增强筋使用，也可以单独使用制作在硫酸盐卤环境中使用的耐腐蚀构件和构筑物。

本发明所述的一种用于硫酸盐卤环境中的耐腐蚀混凝土的配比，根据使用地区盐渍土或卤水中盐分种类和浓度，按重量份计算，由下述组分的原料制备而成：轻烧氧化镁粉100～600份；硫酸镁10～200份；粗集料0～1500份；细集料120～1000份；水50～350份；外加剂：柠檬酸0～10份，柠檬酸盐0～10份，磷酸或磷酸盐0～5份，草酸0～5份，硅酸钠0～8份，硫酸盐0～5份，乙酸0～5份，鞣酸0～8份，蔗糖0～10份，丙烯酸乳液0～8份；矿物掺合料：粉煤灰0～40份，硅灰0～60份，磨细矿渣0～40份，煅烧煤矸石粉0～40份，热处理硅藻土0～40份，石英粉0～30份，滑石粉0～30份。所述的轻烧氧化镁中活性氧化镁的质量百分比在20%以上；所述的硫酸镁为不同等级的工业硫酸镁；所述粗、细集料按照现行混凝土规范选用；水可以使用淡水也可以使用施工现场就地取材的卤水；柠檬酸盐包括但不限于柠檬酸钠、柠檬酸铵；磷酸盐包括但不限于磷酸二氢铵、磷酸二氢钠；硫酸盐包括但不限于硫酸铝、石膏；粉煤灰的细度（0.045mm方孔筛筛余）不大于45%；硅灰、磨细矿渣、热处理硅藻土、煅烧煤矸石粉的比表面积不小于300m²/kg；石英粉细度不小于120目；滑石粉细度不小于200目；所述柠檬酸、柠檬酸盐、磷酸或磷酸盐、草酸、硅酸钠、硫酸盐、乙酸、鞣酸、蔗糖、丙烯酸乳液均为工业级。

如前所述本发明提供的一种用于硫酸盐卤环境中的耐腐蚀混凝土必须和使用环境中的盐分相互作用才能使其在潮湿的盐渍土或卤水环境中凝结硬化、产生、发展并保持强度，即硫酸盐卤环境中的特定盐分种类和浓度是混凝土产生、发展并保持强度的必备条件。本发明所述混凝土适用的硫酸盐卤环境为：