[发明专利]一种提高抗硫酸盐冻性能的混凝土以及试验方法

说明书

一种提高抗硫酸盐冻性能的混凝土，该混凝土包括：按每立方米设定比例配比的胶凝材料、细骨料、粗骨料、水以及减水剂；其中，胶凝材料中含有占其总质量份数10％‑25％的粉煤灰。并通过试验数据比对，该混凝土降低了水胶比，通过掺加减水剂，降低了拌合水用量，节约西北地区的水资源；使用粉煤灰部分替代水泥，减少了建筑能耗，并就地取材，促进了工业废弃物的资源化利用；制备出的混凝土具有较高的抗硫酸盐冻融性能，解决了西北盐碱地区混凝土抗盐腐蚀差的难题，提高了混凝土建筑的耐久性，因此能够广泛地被推广与使用。

技术领域：

本发明涉及混凝土配置技术领域，特别涉及一种提高抗硫酸盐冻性能的混凝土以及试验方法。

背景技术：

自19世纪20年代，约瑟夫·阿斯普丁发明波特兰水泥至今，混凝土因具有丰富的原材料、低廉的价格、制作工艺简单、造型设计方便、稳定而不易变形等优点，被广泛应用于桥梁、大坝、道路、房屋等建筑结构中，已经成为工程中用量最多、不可或缺的人造材料。随着现代工业和科技发展的需求以及施工中遇到的各种困难，对混凝土性能的要求也在不断提高。近四五十年来，由于人们过于偏重混凝土的强度而忽视其耐久性，导致混凝土建筑物过早地损伤、破坏倒塌。

混凝土的耐久性除了与混凝土本身的结构密切相关之外，还要根据工程实际中面临的复杂环境和施工方法而定。我国从21世纪初已经步入混凝土建筑物的重建与维修并重期，每年所消耗的混凝土高达十多亿立方；同时随着混凝土工程进入维修期，所需的维修费用将高达数千亿元，高昂的建设费用和维修费用对混凝土服役寿命和耐久性提出了更高要求。我国西北地区的地下水和土壤中含有大量的硫酸盐，混凝土工程遭受硫酸盐侵蚀的现象普遍，而寒冷地区的混凝土工程还常常遭受冻融破坏。混凝土结构在硫酸盐与冻融耦合作用时，由于两种作用的交互效应，会使混凝土的损伤更加严重。因此考虑到西北地区实际工程中的复杂环境，如何提高冻融和硫酸盐腐蚀耦合作用下混凝土的耐久性是当前工程领域亟待解决的问题。

硫酸根离子的来源非常广阔，主要存在土壤、地下水以及海水中，其侵入到混凝土建筑物内部孔隙中，与水泥石中的水化生成物发生反应，伴随有膨胀性产物产生，导致建筑物出现开裂、剥蚀等破坏现象，大大削弱建筑物的强度和粘结性能，影响混凝土的耐久性能，使混凝土结构过早地发生损坏而失去使用功能。

在寒冷冰冻地域，建造的水利混凝土工程，其中大多数的建筑物都会受到不同程度的冻融损坏，进而产生裂缝渗透现象，特别是接触海水的港口海岸工程不仅受到冻融破坏，还会遭受盐侵蚀，破坏比单一的冻害更为严重，进而造成建筑物的表层剥落甚至产生裂缝。

混凝土的硫酸盐侵蚀和冻融循环的耦合作用更接近于工程实际中的侵蚀情况，所以提高混凝土抗硫酸盐侵蚀和冻融循环破坏耦合的能力，不仅提高了混凝土在实际环境中的服役寿命，而且减少了混凝土构件的后期维护费用。

发明内容：

鉴于此，有必要设计一种提高抗硫酸盐冻性能的混凝土，提高混凝土在硫酸盐溶液冻融循环环境中的抗腐蚀能力，继而提高混凝土的耐久性，最终达到提高混凝土的耐久性并降低混凝土结构在后期的维修费用能力的目的。

一种提高抗硫酸盐冻性能的混凝土，其特征在于，包括：

水胶比为0.33的混凝土；

所述混凝土包括：按每立方米设定比例配比的胶凝材料、细骨料、粗骨料以及水；其中，所述胶凝材料中含有占其总质量10％-25％的掺和料；

所述混凝土还包括：在所述胶凝材料、所述粗骨料以及所述细骨料搅拌均匀后掺入与所述水混合的聚羧酸减水剂，且所述聚羧酸减水剂的减水率为30％-35％。

优选的，所述胶凝材料包括：42.5R硅酸盐的水泥，且所述水泥用量500kg/m³。

优选的，所述细骨料为细度模数在2.3-2.5之间的中砂，且所述中砂含泥量1.5％。