[发明专利]一种海洋修补防护工程用硫铝酸盐水泥基材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种海洋修补防护工程用硫铝酸盐水泥基材料及其制备方法，属于水泥基材料的技术领域。该水泥基材料包括硫铝酸盐水泥100份、粉煤灰30‑60份、硅灰10‑40份、改性填料300‑350份、早强剂2‑5份、减水剂1‑3份、引气剂0.02‑0.04份、水60‑70份。改性填料的制备：a，配制质量浓度为3‑4%的聚乙烯醇水溶液，得改性液；b，将填料组合物浸泡于改性液中，边搅拌边浸泡1‑2h，取出烘干即得，其中，填料组合物包括重量比为1:（0.05‑0.3）:（0.02‑0.2）且混合均匀的砂、硅藻土和碳化硅粉末。该水泥基材料的制备：a，制备改性填料；b，将各原料组分混合均匀即得，其中，搅拌速度为400‑500rpm，搅拌时间为5‑10min。该水泥基材料具有较高的强度和抗海水侵蚀性能，适于用作海洋混凝土的修补材料。

技术领域

本发明涉及水泥基材料的技术领域，特别涉及一种海洋修补防护工程用硫铝酸盐水泥基材料及其制备方法。

背景技术

随着海洋资源的开发利用，海洋工程建筑物被大量构建，同时也使得海洋环境下的混凝土获得广泛的应用。海洋环境中的有害离子的侵蚀会引发海洋混凝土的表面开裂，严重缩短了海洋混凝土构件的使用寿命，引发海洋工程建筑物的施用安全问题，而若因此重建，又会造成相当可观的经济损失。

针对上述问题，采用水泥基材料对开裂的海洋混凝土表面进行修补是主要的应对措施之一。水泥基材料通常包括水泥、砂、添加剂等。将水泥基材料涂抹于海洋工程建筑物的表面开裂处，阻止裂缝的进一步发展。

由此可见，针对海洋修补防护工程的水泥基材料，要求其具有较高的强度和抗海水侵蚀能力，如此才能更好的抵抗海水的冲刷和侵蚀。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的一在于：提供一种海洋修补防护工程用硫铝酸盐水泥基材料，以达到提高强度和抗海水侵蚀的效果。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种海洋修补防护工程用硫铝酸盐水泥基材料，按重量份数，包括有以下组分：硫铝酸盐水泥100份、粉煤灰30-60份、硅灰10-40份、改性填料300-350份、早强剂2-5份、减水剂1-3份、引气剂0.02-0.04份、水60-70份；

所述改性填料的制备包括有以下步骤：

a，配制质量浓度为3-4％的聚乙烯醇水溶液，配制过程中，加入占聚乙烯醇水溶液质量分数为0.05-0.07％的消泡剂，得改性液；

b，将填料组合物浸泡于步骤a获得的改性液中，边搅拌边浸泡1-2h，取出烘干，得改性填料，其中，填料组合物包括重量比为1:(0.05-0.3):(0.02-0.2)且混合均匀的砂、硅藻土和碳化硅粉末。

通过采用上述方案，本发明将传统水泥基材料中的砂进行了改性处理，获得改性填料。改性填料的制备过程中，先配制以聚乙烯醇为主的改性液，然后，将适宜配比的砂、硅藻土和碳化硅粉末浸泡于改性液中，烘干得改性填料。改性填料中，硅藻土、碳化硅粉末以及聚乙烯醇共同包覆在砂颗粒的表面。实验数据表明，将该种改性填料用于水泥基材料的制备，获得了具有高强度和高抗海水侵蚀的水泥基材料。

上述原因可能在于，包裹在砂外表面的硅藻土和碳化硅粉末改善了砂的流动性，而聚乙烯醇又进一步对硅藻土和碳化硅粉末进行了疏水化处理，改善了硅藻土和碳化硅粉末的分散性，从而进一步改善了砂的流动性，由此大大提升了凝固后水泥基材料的密实度，并因此提升了凝固后的水泥基材料的强度和抗海水侵蚀的性能。

采用上述水泥基材料对海洋混凝土表面的裂缝进行修补后，修补处能够更好的抵抗海水的冲刷和侵蚀。

本发明进一步设置为：改性填料的制备步骤b中，所述填料组合物包括重量比为1:(0.1-0.15):(0.05-0.1)的砂、硅藻土和碳化硅粉末。