[发明专利]一种海洋混凝土抗腐蚀型外加剂

说明书

本发明公开了一种海洋混凝土抗腐蚀型外加剂，是由矿渣微粉、改性磷石膏、淀粉化合物、月桂酰单异丙醇胺、羧甲基纤维素、有机硅憎水剂、聚羧酸减水剂和造纸污泥灰制得的。本发明的海洋混凝土抗腐蚀型外加剂多种材料相配合，一方面与混凝土中的矿物成份很好的吸附在一起，形成一层牢固的膜；另一方面填充于水泥颗粒的空隙，堵塞毛细管孔道，使海洋混凝土在早期产生膨胀，有效阻止Cl^‑等有害物质的侵入，达到防止海水及其含有有害物质的侵蚀，显著提高海洋混凝土抗渗性、抗硫酸盐侵蚀和氯离子侵蚀性能，增强海洋混凝土的抗腐蚀能力，从而达到提高海工混凝土使用寿命的目的。

技术领域

本发明涉及一种混凝土外加剂，具体涉及一种海洋混凝土抗腐蚀型外加剂。

背景技术

21世纪是海洋世纪。我国是一个海洋大国，正处于经济高速发展时期，许多耗资巨大的重要建筑物，如跨海大桥、海底隧道、海上采油平台、海港、近海工程等已经或正在兴建，这些处于海洋环境条件下混凝土结构的耐久性自然成为土木工程界关注的焦点。为保证跨海大桥以及海底隧道等海工混凝土结构的耐久性，在国内有些超大型工程甚至采用了100年设计基准期，混凝土工程采取以高性能混凝土技术为核心的综合耐久性技术方案。

引起海洋混凝土破坏的主要原因分别是：钢筋锈蚀、寒冷气候下的冻害、环境侵蚀的物理化学作用等等。其中钢筋锈蚀是造成混凝土破坏的主要原因。混凝土中钢筋锈蚀可由两种因素诱发，一是海水中Cl^-侵蚀，二是大气中的CO₂使混凝土中性化。国内外大量工程调查和科学研究结果表明，海洋环境下导致混凝土结构中钢筋锈蚀破坏的主要因素是Cl^-进入混凝土中，并在钢筋表面集聚，促使钢筋产生电化学腐蚀，从而引起混凝土内部局部膨胀，应力集中后混凝土涨裂，混凝土耐久性恶化。在跨海大桥周边沿海码头调查中亦证实，海洋环境中混凝土的碳化速度远远低于Cl^-渗透速度，中等质量的混凝土自然碳化速度平均为3mm/10年。

研究表明：大幅度提高混凝土的抗渗性，降低收缩开裂，减少混凝土内部的有害成分，阻止Cl^-在混凝土孔相中的迁移，是改善混凝土抗海水和其它有害介质侵蚀，提高混凝土结构耐久性的技术关键。

发明内容

本发明提供了一种海洋混凝土抗腐蚀型外加剂，显著提高海洋混凝土抗渗性、抗氯离子侵蚀性能，增强海洋混凝土的抗腐蚀能力。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种海洋混凝土抗腐蚀型外加剂，其特征在于，是由以下重量百分比的原料制得的：矿渣微粉10-20份、改性磷石膏15-25份、淀粉化合物10-15份、月桂酰单异丙醇胺3-7份、羧甲基纤维素2-6份、有机硅憎水剂0.5-1份、聚羧酸减水剂5-9份、造纸污泥灰20-30份。

所述淀粉化合物是由以下步骤制备得到的：

1）按重量份称取原料：木薯淀粉10份、PEG-200为35份、盐酸2份、N,N-二甲基甲酰胺12份、氨基磺酸2份；

2）将木薯淀粉和PEG-200加至反应釜中，搅拌均匀；再加入盐酸，升温至70℃，反应6h，过滤，得水解木薯淀粉；

3）将N,N-二甲基甲酰胺和氨基磺酸加至反应釜中，搅拌均匀；再加入水解木薯淀粉，升温至90℃，反应1h，自然冷却至室温，氢氧化钠溶液调节pH值至6.5-7.5，干燥，得淀粉化合物。

淀粉化合物可以与混凝土中的矿物成分很好的吸附在一起，形成一层具有保护作用的钝化膜，防止海水及其含有有害物质的侵蚀，从而达到提高海工混凝土使用寿命的目的。

所述的，改性磷石膏是由磷石膏和改性剂按照10：0.5-1的重量比制得的。

所述的，改性剂是由硫酸铝和硅酸镁铝按照1：1-1.5的重量比制得。