[发明专利]一种混凝土防腐阻锈复合型外加剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种混凝土防腐阻锈复合型外加剂，包括阻锈组分、防腐组分、密实组分；所述阻锈组分包括锌铝层状双金属氢氧化物焙烧物、聚乙烯醇、硫脲、钼酸无机盐；锌铝层状双金属氢氧化物焙烧物是将硝酸锌和硝酸铝混匀后缓慢滴入纯碱溶液中，再经水浴和焙烧处理制备而成。本发明的外加剂利用阻锈组分中锌铝层状双金属氢氧化物焙烧物、聚乙烯醇、硫脲、钼酸无机盐之间的相互协同作用，具有更好的防腐阻锈效果。

技术领域

本发明属于混凝土外加剂领域，特别是混凝土防腐阻锈复合型外加剂。

背景技术

混凝土作为最大宗建筑材料，广泛应用于高层建筑、大跨度桥梁、隧道、地铁等工程结构中。在这些工程结构中，混凝土结构的耐久性尤为重要，直接决定了建筑物的服役寿命。随着我国海洋建设和西部建设的持续深化推进，混凝土结构的服役环境严酷，有害侵蚀离子对混凝土及其内部钢筋的腐蚀愈加剧烈。目前，硫酸盐、氯盐侵蚀被公认为是引起钢筋混凝土结构失效破坏的主要原因之一，而硫酸盐侵蚀也是影响因素最为复杂、危害性最大的一种环境水侵蚀类型，侵蚀的最终结果即导致钢筋混凝土结构的膨胀开裂、强度损失、钢筋锈蚀等，严重影响建筑物的耐久性能，降低建筑物的服役寿命，造成严重的工程事故和巨大的经济效益损失。

目前，常用的混凝土防腐蚀措施主要有3种：采用单一的阻锈剂或防腐剂掺入混凝土原料中；使用防腐蚀涂料涂覆混凝土结构表面；使用抗硫酸盐水泥。然而，这三种防腐蚀措施存在各自的缺点：第一种措施的工程造价较高；第二种措施易受环境和其他因素影响，施工难度大，涂层易脱落；第三种措施的抗硫酸盐水泥生产厂家少，价格昂贵。为了解决上述问题，目前比较简便且效果较好的方法是在混凝中添加防腐阻锈剂。

现有技术中，中国专利申请CN109879630A提供了一种掺有层状双氢氧化物阻锈剂的高性能防腐混凝土，其中公开了将ZnNO₃和Al₂(NO₃)₃按照3:1～3:3的摩尔比例混合均匀，然后常温下加入碱液快速搅拌，并晶化5～15小时，获得Zn₂Al-NO₃层状双氢氧化物阻锈剂；其阻锈的原理是阻锈剂将对混凝土酸根离子产生强烈的吸附作用，避免钢筋混凝土锈蚀，此外还兼具优异的力学性能和抗渗耐久性。但是，该申请并未公开其防腐混凝土的阻锈性能、力学性能和抗渗耐久性能的具体数据。中国专利申请CN107935434A提供了一种绿色高效钢筋混凝土阻锈剂，使用钼酸钠、硫脲、四乙烯五胺、植酸为原料，是利用钼酸钠和硫脲复配后形成沉淀膜，在钢筋表面形成完整致密的保护膜层，阻止腐蚀的发生和进行；硫脲分子中的硫与Fe结合，抑制了Fe腐蚀，使碳钢表面被覆盖的面积增大，缓蚀作用增强。该申请虽然具有一定的阻锈效果，但是对混凝土的力学性能的影响未知。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种混凝土防腐阻锈复合型外加剂，具体通过以下技术实现。

一种混凝土防腐阻锈复合型外加剂，包括阻锈组分、防腐组分、密实组分；所述阻锈组分包括锌铝层状双金属氢氧化物焙烧物、聚乙烯醇、硫脲、钼酸无机盐；

其中所述锌铝层状双金属氢氧化物焙烧物的制备方法为：

S1、取等量且浓度相同的Zn(NO₃)₂溶液和Al(NO₃)₃溶液混合均匀；

S2、将步骤S1的混合溶液缓慢滴至250mL的1.5mol/L的Na₂CO₃溶液中并不断搅拌，调节溶液pH值＝10±0.6；

S3、将步骤S2所得混合液经55-65℃水浴处理2-3h，抽滤干燥得到锌铝层状双金属氢氧化物Zn-Al LDHs，再经340-360℃下焙烧4h即得锌铝层状双金属氢氧化物焙烧物Zn-AlCLDHs。