[发明专利]一种高阻抗混凝土及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种高阻抗混凝土及其制备方法和用途。一种高阻抗混凝土，包括以下成分：胶凝材料、骨料、水、聚胺、咪唑啉季铵盐和硅烷防水剂，并且所述聚胺、所述咪唑啉季铵盐和所述硅烷防水剂的总质量为所述胶凝材料的1.6～6.5％，优选2～6％，优选3～5％。本发明的混凝土具有良好的抗氯离子渗透及高电阻率等特性，用于轨道交通工程的底板建造中具有突出优势，能够显著抑制钢筋混凝土中钢筋的锈蚀。

技术领域

本发明涉及建材领域，尤其是涉及一种高阻抗混凝土及其制备方法和用途。

背景技术

近些年来，随着我国国民经济水平的快速上升和城市化建设进程的不断加速，城市交通紧张状况日益严重，发展以地铁为主的城市轨道交通工程，可以极大地改善城市交通拥挤情况，提高居民生活质量，达到高效利用土地资源的目的。

随着城市轨道交通的蓬勃发展，地铁工程的耐久性问题，尤其是地铁工程混凝土在多种环境因素复合作用下的抗侵蚀耐久性问题将引起越来越多的重视。

地铁工程由于其环境特殊性，混凝土所遭受的侵蚀要比普通工程混凝土更复杂也更严酷。一方面，地铁工程普遍存在着杂散电流腐蚀现象，会对轨道沿线的埋地金属和混凝土结构内的钢筋产生严重的腐蚀作用，从而对混凝土结构安全性构成极大的威胁；另一方面，地铁工程的主体混凝土结构往往处于地下水丰富、透水性强的地层中，而我国地下水特别是浅层地下水受污染比较严重，富含氯离子、硫酸根离子等侵蚀介质，因此地铁混凝土作为长期处于地下水渗透的结构，遭受着地下压力水的溶蚀，酸性地下水的侵蚀，地下水中含有硫酸盐、Cl^-的侵蚀等等。同时还有隧道内大气中CO₂的碳化作用。其中，杂散电流腐蚀与地下水介质共同腐蚀情况较为常见。综上所述且依据相关试验结果，地铁工程混凝土结构受杂散电流与氯离子侵蚀威胁最大，研究一种高阻抗混凝土极其重要。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高阻抗混凝土，该混凝土具有良好的抗氯离子渗透及高电阻率等特性，用于轨道交通工程的底板建造中具有突出优势，能够显著抑制钢筋混凝土中钢筋的锈蚀。

为了解决以上技术问题，本发明提供了以下技术方案：

一种高阻抗混凝土，包括以下成分：

胶凝材料、骨料、水、聚胺、咪唑啉季铵盐和硅烷防水剂，并且所述聚胺、所述咪唑啉季铵盐和所述硅烷防水剂的总质量为所述胶凝材料的1.6～6.5％，优选2～6％，优选3～5％。

本发明的混凝土提高阻抗和抗氯离子渗透的关键在于，在混凝土中添加了聚胺、咪唑啉季铵盐和硅烷防水剂，这三种组分混合后，协同作用达到提高电阻率和降低氯离子扩散系数的效果。

具体地，通常钢筋锈蚀的根本原因是阳极区钝化膜因为氯离子的侵入而破坏，铁基体被氧化，阴极区H₂O和O₂的连续入侵。而本发明将聚胺、咪唑啉季铵盐和硅烷防水剂三种成分掺入混凝土中，作为迁移型阻锈剂，其一方面可直接参与界面化学反应，加速钢筋表面形成钝化膜或者吸附膜，从而抑制混凝土与钢筋界面间发生的阳极或阴极电化学反应；另一方面分散于混凝土中，对氯离子具有良好的吸附作用，阻断其进行侵蚀作用的源头。

综上所述，本发明的以上混凝土具有以下优势：

(1)与传统地铁混凝土的成本持平：

本发明不采用特殊的原材料，也不采用特殊的生产工艺，其成本与市售商品混凝土的价格基本持平，但其耐久性却远远大于市售混凝土的耐久性，从而很大程度降低了混凝土中钢筋的锈蚀；

(2)耐久性较好：