[发明专利]一种改性硫磺在提升硫磺混凝土和硫磺砂浆抗压强度、抗腐蚀和/或抗渗透性能中的应用有效

专利信息
申请号: 201710708746.1 申请日: 2017-08-17
公开(公告)号: CN107540336B 公开(公告)日: 2020-05-08
发明(设计)人: 欧阳东 申请(专利权)人: 暨南大学
主分类号: C04B28/36 分类号: C04B28/36;C04B111/20
代理公司: 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 代理人: 任重
地址: 510632 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 改性 硫磺 提升 混凝土 砂浆 抗压强度 腐蚀 渗透 性能 中的 应用
【说明书】:

发明公布了一种改性硫磺在提升硫磺混凝土或硫磺砂浆抗压强度、抗腐蚀和/或抗渗透性能中的应用。改性硫磺由改性剂双环戊二烯改性硫磺形成;其中,改性硫磺混凝土按质量百分数计包括以下原料:改性硫磺15%~20%,填料12%~27%,石料50%~60%,砂18%~28%;改性硫磺砂浆按质量份数计包括以下原料:改性硫磺20%~37%,填料15%~48%,砂50%~75%。本发明所述的改性硫磺混凝土和改性硫磺砂浆相对硅酸盐混凝土,具有极佳的抗压强度、抗酸腐蚀性能和/或抗渗透性,在制备过程中不需要水、不需要养护、凝结速度极快,可在冰冻环境下进行浇筑作业;所用胶凝材料硫磺为石油副产品,材料可完全循环再利用。

技术领域

本发明属于建筑材料领域,更具体地,涉及一种改性硫磺在提升硫磺混凝土和硫磺砂浆抗压强度、抗腐蚀和/或抗渗透性能中的应用。

背景技术

硫磺混凝土,是一种使用硫磺作为胶凝材料,通过熔融硫磺拌入填料、骨料后,随着硫磺凝固,拌合物冷却,快速获得强度的热塑性建筑材料。由于硫磺混凝土具有高强、低渗透、抗酸碱、耐疲劳、快凝结等特性,在世界上被大量应用于民用、工业和交通运输等基础设施建设中。

普通硅酸盐混凝土的抗腐蚀性能和抗渗透性能往往较差,如耐酸腐蚀性能极差。而在城市和工业生产区,酸性环境普遍存在。据报道,在美国每年对酸腐蚀污水管道进行维修的费用达到250亿美元,甚至比每年建造新污水管道的预算费用还要高。随着人类改造自然活动的日益频繁,现代化进程的加速,环境越来越多地受到污染,腐蚀性环境分布也越来越广泛。而硫磺混凝土的抗腐蚀和抗渗透性能极佳,具有很好的耐久性。

硫磺混凝土还拥有许多硅酸盐混凝土不具备的性能,可以弥补其在许多方面应用的不足,同时又兼具硅酸盐混凝土其他许多优良特性,这使得硫磺混凝土成为了一种非常有潜力的高性能建筑材料。同时,硫磺混凝土作为一种石油副产品制备的绿色建材,具有可循环利用的特性,而硅酸盐水泥的生产会产生大量CO2,使得硫磺混凝土更加符合未来可持续发展的科学理念。因此硫磺混凝土可成为硅酸盐混凝土的一种很好的替代品。

发明内容

本发明的目的在于,提供一种改性硫磺在提升硫磺混凝土和硫磺砂浆抗压强度、抗腐蚀和/或抗渗透性能中的应用。采用改性硫磺作为部分胶凝材料,使其应用在制备改性硫磺混凝土和改性硫磺砂浆中,提升两者的抗压强度和抗酸碱腐蚀等。

为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:

一种改性硫磺在提升硫磺混凝土或硫磺砂浆抗压强度、抗腐蚀和/或抗渗透性能中的应用,所述改性硫磺由改性剂双环戊二烯改性硫磺形成,改性剂占硫磺的质量百分比为1%~5%;其中,改性硫磺混凝土按质量百分数计包括以下原料:改性硫磺15%~20%,填料12%~27%,石料50%~60%,砂18%~28%;改性硫磺砂浆按质量份数计包括以下原料:改性硫磺20%~37%,填料15%~48%,砂50%~75%。

优选地,改性剂占硫磺的质量百分比为3%,改性硫磺混凝土按质量百分数计包括以下原料:改性硫磺15%,填料13.5%,石料51%,砂20.5%。

优选地,改性剂占硫磺的质量百分比为3%,改性硫磺砂浆按质量百分数计包括以下原料:改性硫磺24%,填料21.6%,砂54.4%。

优选地,所述填料为石英粉、粉煤灰、矿粉、水泥微粉中一种或多种,填料比表面积不低于300 m2/kg。

优选地,所述砂为河砂、石英砂、机制砂中的一种或多种。

所述改性硫磺混凝土由以下步骤制备而成:

S1. 将硫磺在熔融温度下加热,加入改性剂进行反应,得到改性硫磺;

S2. 在熔融温度下,将改性后的硫磺与相应已预热的填料混合均匀;

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