[发明专利]一种抗盐抗冻的高耐久混凝土及其制备方法和应用

说明书

本发明属于提高混凝土耐久性技术领域，公开了一种抗盐抗冻的高耐久混凝土及其制备方法和应用。本发明将利用叔碳酸乙烯酯/醋酸乙烯酯共聚乳液和聚乙烯醇乳液对玄武岩鳞片进行改性制备改性玄武岩鳞片，并将制备的改性玄武岩鳞片作为主要成分制备抗盐抗冻融混凝土。本发明制备的改性玄武岩鳞片可为混凝土提供层状的“迷宫”结构，同时利用叔碳酸乙烯酯/醋酸乙烯酯共聚乳液和聚乙烯醇乳液对玄武岩鳞片进行表面改性，延缓有害物质在混凝土内部的迁移，提高混凝土的耐水性和耐久性，从根本上阻碍了融雪剂在冻融环境中对混凝土的侵蚀，进而提高混凝土的抗盐抗冻融性能，操作简单，具有较高的产业应用价值。

技术领域

本发明属于提高混凝土耐久性领域，具体涉及一种抗盐抗冻的高耐久混凝土及其制备方法和应用。

背景技术

在我国的北方地区，雨雪天很容易结冰，为了车辆及行人的安全，需要用融雪剂除去冰雪，常用融雪剂中含有的氯化镁、氯化钙、氯化钠等能使冰雪快速融化，但是融雪剂中的氯离子进入混凝土会导致混凝土的劣化，使混凝土路面、桥梁护栏等混凝土构筑物受到严重的破坏，降低了混凝土的服役寿命。究其原因主要有以下两点：首先，这些盐通过混凝土的毛细吸水作用进入混凝土，经过冻融循环，就会产生结晶，产生体积膨胀，造成混凝土的破坏；其次，氯离子侵蚀到混凝土中，会对钢筋产生锈蚀，导致混凝土胀裂，在冻融循环及氯盐侵蚀的双重作用下，加速了混凝土表面的剥落。

专利202110128308.4公开了一种融雪剂环境下桥梁混凝土绿色水性涂料及制备方法，制备的涂料具有很好的抗氯离子等性能；专利201510549319，公开一种渗透交联型混凝土防腐涂料及制备方法，提高了混凝土的抗氯离子性能。专利202110128308.4和专利201510549319都是混凝土外部防护，在盐冻融环境下，随着涂料的老化，耐久性能就会下降，达不到长期防护的作用。专利CN202211003669.7公开了一种抗氯离子渗透的环保混凝土，利用海藻酸钠的遇水膨胀，堵塞裂缝，防止氯离子渗透，但由于海藻酸钠在碱性环境中遇到钙、镁离子产生络合作用，形成不可逆的胶体，在盐冻融环境下仍然不能有效的阻止离子的运动。因此，仍然需要一种能够长期抗盐抗冻的技术来提高混凝土的耐久性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题和不足，本发明的目的在于提供一种抗盐抗冻的高耐久混凝土及其制备方法和应用。

基于上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种抗盐抗冻的高耐久混凝土，包括以下质量份的物料组成：360-410份水泥，40-60份微珠，680-750份细集料，1100-1150份粗集料，30-80份改性玄武岩鳞片，50-150份水，3-5份减水剂，3-5份增稠剂；

所述改性玄武岩鳞片主要采用叔碳酸乙烯酯/醋酸乙烯酯共聚乳液和聚乙烯醇乳液对玄武岩鳞片改性而成。

优选地，所述改性玄武岩鳞片的制备方法为：先将聚乙烯醇乳液和玄武岩鳞片混合均匀，使玄武岩鳞片表面被充分浸润，然后再加入叔碳酸乙烯酯/醋酸乙烯酯共聚乳液，充分搅拌后干燥，即得改性玄武岩鳞片。

优选地，所述改性玄武岩鳞片的制备原材料中，玄武岩鳞片、叔碳酸乙烯酯/醋酸乙烯酯共聚乳液和聚乙烯醇乳液三者质量比为（1-3）∶（1-4）∶（0.5-1）。为使玄武岩鳞片更好地被浸润，需要比其质量分数多得叔碳酸酯/醋酸乙烯酯共聚乳液，但由于该乳液具有明显的疏水效果，在分散过程中容易造成部分玄武岩鳞片表面不能被充分浸润，因此选用亲水性的聚乙烯醇乳液作为助分散剂，先使玄武岩鳞片的表面被亲水性聚合物充分浸润，再将具有疏水性的叔碳酸酯/醋酸乙烯酯共聚乳液均匀的分散在玄武岩鳞片/聚乙烯醇的表面。

优选地，所述玄武岩鳞片的片径为10μm-3mm，厚度为1-3μm。

优选地，所述叔碳酸乙烯酯/醋酸乙烯酯共聚乳液中,叔碳酸乙烯酯和醋酸乙烯酯的质量比为（1-2）∶（1-5）。因为在该比例下，叔碳酸乙烯酯/醋酸乙烯酯共聚乳液中的疏水亲水官能团的比例能在充分浸润和最终疏水的效果之间达到最优效果。