[发明专利]一种海岸建筑物灌浆水泥砂浆及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑建材领域，具体是一种低成本，节能环保适用于海岸建筑物灌浆水泥砂浆及其生产方法。

背景技术

沿海水利工程的主要结构大部分是混凝土结构。而且从目前的发展情况来看，在今后数十年内，沿海水利工程建设所采用的材料将仍以混凝土结构为主。众所周知，混凝土工程一旦出现耐久性问题，其修复难度非常大，所以，沿海水利工程应十分注重耐久性设计。长期以来，众多沿海水利工程主要使用普通水泥，在现场根据要求拌制相应的耐海水侵蚀混凝土，但是由于现场拌制工艺及质量控制问题，一些结构很难达到理想的设计使用寿命。不良施工会影响混凝土结构的耐久性，如混凝土拌制工艺缺陷、掺合料用量不够正确、钢筋保护层厚度不足等，这些都会使混凝土结构无法达到预定的使用年限。影响沿海水利工程耐久性的原因众多，除了结构设计、施工维护等因素外，其使用的建筑材料是最为重要的因素之一。

硫铝酸盐水泥是我国研制成功的具有自主知识产权的特种水泥系列，它包括低碱度、快硬、高强、膨胀和自应力等几个不同品种。该系列水泥的矿物组成特征是含有大量的C ，S矿物，以此与其他系列水泥相区别。硫铝酸盐水泥作为中国四大特种水泥品种(白水泥、低热大坝水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥)之一，具有早强、高强、高抗渗、高抗冻、耐蚀、低碱度和生产能耗低等基本特点，随着我国经济的发展，已经有了广阔的市场。30年来广泛应用在GRC制品、自应力水泥压力管、普通排水管以及冬季施工建筑工程中，取得了良好的效果；在配制刚性防水材料和混凝土膨胀剂等特种工程材料方面也得到了一定量的应用，受到了用户的欢迎；同时也应用于抗渗堵漏、抢修抢建等特殊工程。据我们统计，目前中国硫铝酸盐水泥的年产量可达130万吨左右，全国共有硫铝酸盐水泥生产企业26家，水泥年产能可达150万吨以上。硫铝酸盐水泥是一种性能优良、附加值高的无机非金属材料，具有凝结快、强度高、微膨胀和低收缩等特性，配置的混凝土抗渗性和抗裂性能好。硫铝酸盐水泥的抗冻性能是普通硅酸盐水泥的5倍以上，抗渗透性能是普通硅酸盐水泥的2倍以上。因此，硫铝酸盐水泥是飞机跑道、铁路、港口、路桥、码头、水坝、油井建设和建筑地下工程及冬季施工不可或缺的功能性材料。

硫铝酸盐水泥一般以石灰石、矾土和石膏作为主要原料，配制成适当成分的生料，在1250～1350℃ 烧成，再加入适量石膏共同磨细而成。硫铝酸盐水泥熟料的矿物组成以硫铝酸钙(3CaO·3A12O3·CaSO4,C4A3S)和硅酸二钙(2CaO·SiO2，C2S)为主。相对于硅酸盐水泥熟料(通常在1450℃)，较低的烧成温度以及低碳排放的特点使得硫铝酸盐水泥在今天有了更重要的意义。

在现代混凝土技术中，经过一定质量控制的矿物掺合料已成为高性能混凝土不可或缺的组分之一，矿物掺合料的应用、制备已牵涉到水泥基材料科学研究的各个方面。矿渣粉作为微细粉体已明显不同于过去应用的普通细度的矿渣。由于粉体颗粒被充分细化，会显著增加其表面能，由此产生的表面作用会赋予水泥和混凝土以新的性能，同时也使混凝土强度和各种耐久性得以改善。混凝土中以矿渣粉等量代替部分水泥熟料，表面物化作用显著；对流动性的影响主要依赖于粉体的表面吸水性，当与高效减水剂双掺时，矿渣粉能强烈吸附高效减水剂，对水泥和混凝土具有分散效应，可显著增大浆体的流动性，并降低其屈服应力和黏度值，适于配制低水灰比、大流动度的混凝土。在混凝土中掺入矿渣粉，显著提高了混凝土的强度和密实性，相应地降低了混凝土的吸水率和氯离子扩散系统，改善混凝土的抗渗性和对海水、酸及硫酸盐的抗化学侵蚀能力。另外，以合理的矿渣粉量置换水泥，能降低混凝土中水泥水化的早期放热速度，抑制混凝土的温度升高，减少大体积混凝土早期的温度拉应力。掺有矿渣粉的高性能混凝土作为优质结构建材，广泛用于大体积混凝土的水工工程和海岸工程、高强度大跨度的桥梁和高层建筑中，在我国经济建设中发挥着积极的作用。

针对沿海地区水利工程的耐久性问题，目前的解决手段主要是采用现场配制高性能抗侵蚀海岸混凝土。现场配制存在的问题有：配制技术缺乏统一标准，配制过程比较复杂，给施工以及工程质量控制带来不便，也不利于节约生产和施工成本。近年来各类使用者对海洋工程材料质量的要求越来越高，单体工程量越来越大，不仅要求以混凝土为基础材料的建筑工程具有较高的耐久性，而且对其他性能也提出多方面的要求，如水化热和抗裂性等等。因此，无论是从原材料生产的角度，还是从设计和施工的角度，都迫切需要配制一种适用于海洋工程及其它要求抗侵蚀工程的海岸建筑物灌浆水泥砂浆。

发明内容