[发明专利]一种耐硫酸盐侵蚀混凝土

说明书

本发明公开了一种耐硫酸盐侵蚀混凝土，属于混凝土技术领域，其技术方案要点是按重量份计，水泥260‑330份，水160‑180份，粉煤灰60‑100份，矿粉90‑120份，细骨料720‑870份，粗骨料900‑1200份，煅烧水滑石粉7‑11份，苯甲酸钠1‑2份，硝酸钡1‑2份，纳米二氧化硅10‑20份，聚羧酸减水剂7‑13份，煅烧水滑石粉是由水滑石在500℃条件下煅烧2h后得到，达到提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀的效果。

技术领域

本发明涉及混凝土领域，特别涉及一种耐硫酸盐侵蚀混凝土。

背景技术

硫酸盐侵蚀是引起混凝土耐久性不足的重要因素，其作用机理复杂、破坏性强，提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能具有重大的社会经济效益。硫酸盐侵蚀的破坏速度和破坏程度主要取决于环境中硫酸盐含量、混凝土抗渗性能及侵蚀机理。目前，提高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的主要方法是添加矿物掺合料，其主要作用有三：一是替代了一部分水泥，直接降低了硅酸三钙（C₃A）含量；二是粉煤灰、矿渣等与混凝土中Ca(OH)₂发生二次水化反应，从而降低混凝土中的Ca(OH)₂含量，而C₃A和Ca(OH)₂均是硫酸盐侵蚀反应的反应物；三是粉煤灰作为一种表面光滑的球状物，可以填充混凝土的内部孔隙，延缓硫酸根离子在混凝土内部的扩散速率。

但使用矿物掺合料改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能也存在较多的弊端。首先不同掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀的机理不同，且改善程度也各不相同。有学者认为，当掺合料掺量为50%—60%，混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能较好，但会对混凝土耐久性的其他方面产生不利影响。例如，外掺粉煤灰虽提高了混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能，但是消耗了部分Ca(OH)₂，降低了混凝土的碱储备，这无疑会削弱混凝土的抗碳化和抗酸性腐蚀性能。

矿物掺合料会削弱干湿交界位置处混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。有研究表明，掺粉煤灰后的水泥试块会在水分蒸发区生成更多的钙矾石和石膏，最终导致试块在水分蒸发区发生破坏。

总体来说，在混凝土耐久性的研究体系中，硫酸盐侵蚀方面的研究相对滞后，相应的措施不足，有必要研究一种新型改性材料，使得这种材料既能提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能，又能整体上提高混凝土的耐久性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种耐硫酸盐侵蚀混凝土，达到提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种耐硫酸盐侵蚀混凝土，按重量份计，水泥260-330份，水160-180份，粉煤灰60-100份，矿粉90-120份，细骨料720-870份，粗骨料900-1200份，煅烧水滑石粉7-11份，苯甲酸钠1-2份，硝酸钡1-2份，纳米二氧化硅10-20份，聚羧酸减水剂7-13份，煅烧水滑石粉是由水滑石在500℃条件下煅烧2h后得到。

本发明进一步设置为，按重量份计，水泥280-310份，水165-175份，粉煤灰70-90份，矿粉95-115份，细骨料760-810份，粗骨料950-1150份，煅烧水滑石粉8-10份，苯甲酸钠1.3-1.7份，硝酸钡1.3-1.7份，纳米二氧化硅13-17份，聚羧酸减水剂8-12份。

通过采用上述技术方案，混凝土硫酸盐侵蚀主要是由于硫酸根离子与水泥中的铝酸盐发生物理化学作用，从而引起的膨胀性化学腐蚀。粉煤灰和矿粉的加入，能够减少水泥的用量，从而减少混凝土中铝酸盐的量，但是粉煤灰和矿粉的量不宜过多，防止形成过多的钙矾石和石膏，从而有效减少水分蒸发后混凝土面出现破坏现象。