[发明专利]一种海水海砂混凝土

说明书

技术领域

本发明涉及一种海水海砂混凝土，具体涉及一种利用海水海砂制作混凝土材料和产品的技术，属于建筑材料领域。

背景技术

十八大报告中提出“提高海洋资源开发能力，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国”的战略，开发海洋是经济建设、社会发展、国家安全、促进能源结构调整和科技发展的重大需求。

我国海洋面积300万平方公里，岛屿总数达5000多个，海岸线总长度3.2万公里，其中大陆海岸线1.8万公里，岛屿海岸线1.4万公里，对于沿海和近海地区，混凝土生产可以利用大陆上的砂、石和淡水等原材料。然而，对于远海和深海中的海岛建设，目前面临着原材料长距离运输、淡水和河砂缺乏难题。我国南海上的岛屿离岸距离最远超过1500km，东海上的岛屿离岸距离最远约为530km，如果从陆地上运送淡水、河砂等材料，或者在建设点进行海水淡化、海砂和粗骨料的无氯化处理，将耗费大量成本。

此外，由于钢筋混凝土中限制使用海水和海砂，因此海水海砂只能在素混凝土中使用。

诸如扭王字块、护坡混凝土等一般为素混凝土，不使用钢筋，不存在钢筋锈蚀问题。但因未经处理的海砂含泥量高、海水中化学物质复杂，直接利用海水、海砂生产素混凝土，会导致减水剂被海水中化学物质或杂质等吸附，使新拌混凝土工作性能不稳定，当海水、海砂的成本变动较大，这种工作性能的不稳定性，可能导致无法施工，严重时可能导致工程事故。

另外，由于海水、海砂中主要成分为氯化钠、氯化钙和氯化镁等氯盐，这些氯化物是混凝土的早强剂，会缩短混凝土的凝结时间，使混凝土早凝，严重缩短混凝土的施工时间。

最后，同样是由于氯盐物质的存在，混凝土内相当于人工掺加了除冰盐等物质，因而混凝土的抗冻耐久性能较差，不利于混凝土长期稳定服役。

发明内容

本发明解决的技术问题是显著提高海水海砂素混凝土的工作稳定性，使目前不能用来制备混凝土的海水和海砂，实现就地利用，并制备出性能不低于淡水河砂的混凝土。

本发明的技术方案是，提供一种海水海砂混凝土，所述海水海砂混凝土的原料按质量份计，包括以下组分：水泥10-25份、海水4-9份、海砂25-40份、石35-55份、减水剂0.1-0.8份、缓凝剂0.005-0.02份、引气剂0.01-0.05份、牺牲剂0.001-0.01份。

进一步地，所述牺牲剂的质量为海砂和海水总质量的0.01-0.015％。

水泥主要作用是水化后将海砂和石胶结在一起形成强度，水泥可选择硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥以及特种水泥等。

进一步地，所述海水海砂混凝土的原料中还添加辅助胶凝材料2-10份。辅助胶凝材料主要作用是降低水化热，降低水泥用量，增强耐久性和混凝土长期强度。所述辅助胶凝材料为粉煤灰、矿渣、石灰石粉、钢渣、硅灰、煤矸石、稻壳灰中的一种或几种混合，包含但不限于上述组分。

进一步地，所述海砂的细度模数不超过3.7，海砂主要用于填充石子间的空隙，为海岛就近区域采集未经处理的海砂；海水主要用于拌和混凝土，提供水泥水化的水分，为海岛就近区域采集未经处理的海水；石主要作用为降低混凝土的收缩和变形，是混凝土的骨架，主要包含大块岩石经过破碎后形成的碎石和水流冲刷后形成的卵石，其中碎石压碎指标小于30、卵石的压碎指标小于16。

进一步地，缓凝剂主要作用是延长水泥混凝土的初、凝结时间，留有足够的施工时间；所述缓凝剂为碳水化合物、羟基羧酸及其盐类、糖类及其化合物、多元醇及其衍生物中的一种或几种缓凝剂。减水剂主要作用是降低用水量，减小水泥用量，提高混凝土的工作性能，包含但不仅限于聚羧酸系减水剂、萘系减水剂、蒽系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂以及木质素磺酸盐系减水剂等。

进一步地，所述引气剂为松香类引气剂或/和皂苷类引气剂，包含但不限于上述组分。所述引气剂主要作用是在混凝土中引入微小的、封闭的、互不连通的气泡，利用微气泡的滚珠和浮托作用，改善了混凝土的工作性能和新拌性能，同时明显增加海水海砂混凝土抗冻性和长期耐久性能。

进一步地，所述牺牲剂为阳离子表面活性剂或/和非离子表面活性剂，如聚乙二醇，氯化胆碱等，包含但不限于上述组分。所述牺牲剂主要作用是与掺入的减水剂形成竞争吸附，牺牲剂率先吸附在海砂、海水所带入的来源不明的复杂的盐类或其它杂质表面，显著降低海水海砂中盐类其他化学杂质吸附减水剂的量，从而使掺入的减水剂正常发挥作用，提高新拌混凝土工作性能的稳定性，为连续生产和施工提供方便。