[发明专利]一种石灰石粉混凝土表面提强剂及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种石灰石粉混凝土表面提强剂及其制备方法与应用。该石灰石粉混凝土表面提强剂包括A组分和B组分，以质量百分数计，A组分由10％‑20％渗透膨胀组分、15‑25％硝酸钙、1‑3％助渗组分、10‑15％助结晶组分和余量的水组成；B组分由10‑20％渗透硬化组分、1‑2％防水组分和余量的水组成。本发明的混凝土表面提强剂具有提高混凝土的混凝土回弹强度、降低碳化深度、减弱碳化速度的效果，且制备和使用方法简单、成本低、适应性广。

技术领域

本发明涉及混凝土表面处理技术领域，尤其涉及一种石灰石粉混凝土表面提强剂及其制备方法与应用。

背景技术

混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水(可含外加剂和掺合料)按一定比例配合，经搅拌而得，广泛应用于土木工程。混凝土作为基础设施建设的大宗材料，所用原材料都是就地取材。目前，一直沿用水泥-矿粉-粉煤灰体系，但矿粉-粉煤灰的潜在火山灰活性会形成凝胶体系，使混凝土体系变的更加密实；并且随着大气环境治理的不断深入，煤电企业逐渐减少，作为煤电企业的副产品-煤灰日渐枯竭，面临无粉煤灰可用的状况。

人工砂石生产过程中产生的大量的石粉、石屑，将石灰石粉掺合到混凝土中，形成石灰石粉混凝土体系。不仅可以有效利用石粉石屑，降低生产成本，而且可以减少石粉、石屑带来的环境污染。在大掺量石灰石粉混凝土体系中，石灰石粉掺杂量可达到40％左右。但石灰石粉具有惰性，不易生成碳铝酸钙，会大幅度减弱混凝土体系密实度，从而使浆体表层富集碳酸钙，使该石灰石粉混凝土体系回弹强度低，碳化深度大幅度增加。而混凝土验收时主要是以回弹强度和碳化深度为验收凭证。

混凝土搅拌站企业为降低成本，将水泥用量用到很低，导致抗压强度一直富余系数不高，加之施工过程中工人乱加水及养护不到位等，导致混凝土回弹强度偏低，且碳化深度非常深，这就造成混凝土验收不合格情况屡屡发生，以C30及以下标号混凝土尤为严重。

专利CN108840595A使用石墨烯，会使混凝土表面变黑，色差很大。专利CN110482996A 要多次打磨后表层硬度自然提高，施工操作繁琐，并且使用毒性较强氟硅酸镁还会消耗部分氢氧化钙，影响碳化。专利CN111170765A借助海藻酸钠与钙离子形成凝胶特点，该表面增强剂体系引入海藻酸钠，设计浓度10-15％时，粘度会非常大不易使用，且硬化后孔道中溶解钙离子浓度非常低。同时体系中引入较大量的氟碳表面活性剂，其成本非常高。专利CN111269025A、CN111606736A分别加入较多的硫酸钠，溶解度较低，硫酸盐侵蚀风险增加，同时该表面增强剂施工养护周期太长。

因此，制备一种对大掺量石灰石粉混凝土适应性好的表面提强剂，既能提高密实度和回弹强度，又能减弱碳化速度和降低碳化深度，并且成本低廉，对于石灰石粉行业和石灰石粉基混凝土行业的长效发展有重要作用。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种石灰石粉混凝土表面提强剂及其制备方法与应用，其解决了现有技术中存在的石灰石粉混凝土回弹强度低、碳化深度深的问题。

本发明一方面提供一种石灰石粉混凝土表面提强剂，包括A组分和B组分，以质量百分比计，A组分由10％-20％渗透膨胀组分、15-25％可溶性钙盐、1-3％助渗组分、10-15％助结晶组分溶液和余量的水组成；B组分由10-20％渗透硬化组分、1-2％防水组分和余量的水组成。

优选地，所述渗透膨胀组分为硝酸铁、亚硝酸铁、硫酸铁中的一种或两种。

优选地，所述可溶性钙盐为硝酸钙、亚硝酸钙、甲酸钙、亚硫酸氢钙中的一种。

优选地，所述助渗组分为AEO-3、OEP-70、磺化琥珀酸二辛酯钠盐中的一种或几种。

优选地，所述助结晶组分溶液中助结晶组分的化学结构通式如式Ⅰ所示：