[发明专利]一种Cl-、SO42-的固化材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料工程技术领域，尤其涉及一种种Cl^-、SO₄^2-的固化材料，特别涉及一种基于氧化镁、稳定剂及阴离子交换树脂的Cl^-、SO₄^2-的固化材料。

背景技术

混凝土结构是国家基础设施建设的主要结构形式，被广泛应用于交通、水利、工业、农业、国防等各领域，在人们生活及国家经济建设中占有重要位置，由于所处环境恶劣、复杂，常常达不到设计的使用年限。例如，我国的“东北”和“西北”地区，为保障交通安全，冬季使用除冰盐(主要成分为氯盐)对路面和桥面等市政设施进行融雪化冰，Cl^-不仅加剧了冻融循环对混凝土的破坏，而且还会引起钢筋的锈蚀；另外，在西北的大部分地区土壤中含有大量的氯盐和硫酸盐，这些有害物质会扩散至混凝土中，并侵蚀工程。Cl^-侵蚀表现为钢筋的腐蚀，而SO₄^2-则主要破坏混凝土保护层；海水中也存在大量的Cl^-和SO₄^2-，海工混凝土受腐蚀也较为严重。

氯化物引起混凝土中钢筋的去钝化并不单纯取决于钢筋周围混凝土孔隙液的游离氯离子浓度，更重要的参数是[Cl^-]/[OH^-]值。氯盐的侵入会增加混凝土孔溶液中的[Cl^-]，从而增加[Cl^-]/[OH^-]，促进钢筋的锈蚀。Cl^-和SO₄^2-对钢筋混凝土结构的腐蚀往往相互促进。SO₄^2-的侵蚀破坏导致混凝土保护层出现裂缝，甚至开裂，Cl^-通过混凝土中的孔隙、细微裂缝渗入至钢筋表面积聚，破坏了钢筋表面的钝化膜产生电化学腐蚀，即诱发铁原子失去电子成为铁离子，导致钢筋锈蚀。反之，Cl^-侵入导致的钢筋锈蚀，锈蚀产物体积膨胀使钢筋混凝土保护层开裂以致构件破坏，同样也会加剧SO₄^2-的侵蚀速度和破坏程度。因此必须同时对环境中的Cl^-和SO₄^2-进行吸附和固化，降低钢筋锈蚀的[Cl^-]/[OH^-]临界浓度，防止恶劣环境下钢筋混凝土工程受到侵蚀。

专利ZL200610068664.7提出了一种海港混凝土炕氯离子渗透的增强剂。配方如下，重量百分比：抄袭硅微粉15-20％，水洗及煅烧高岭土20-25％，优质粉煤灰20-25％，磨细高炉矿渣20-25％，超细纳米纤维5-10％，高效减税剂6％，保坍剂0.09％，引气剂0.09％，有机活性激发剂0.12％。该发明有效改善混凝土微观结构和水化产物，提高混凝土的密实度。

专利ZL201010280482.2公布了一种脱除有机胺吸收剂中硫酸根离子和氯离子的方法。首先使含有硫酸根离子和氯离子的有机胺吸收剂与NaOH接触得到混合溶液；然后将该溶液冷却至12℃，使溶液结晶，分离晶体，得到第二中溶液；最后使该溶液与阴离子交换树脂接触。

粉煤灰、磨细矿渣等掺合料经常被用作提高混凝土抗氯离子扩散作用，因为矿物掺合料具有形态效应、微集料效应和活性效应，可以改善混凝土的微观结构、细化孔结构，提高密实度。矿物掺合料对氯离子和硫酸根离子的固化作用有限，且即使部分被固化，氯离子和硫酸根离子也会在工程服役过程中再次释放。