防腐混凝土及其制备方法

技术领域

本申请涉及混凝土的技术领域，更具体地说，它涉及一种防腐混凝土及其制备方法。

背景技术

混凝土通常是以水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水按一定比例配合，还可加入外加剂和掺合料，经搅拌而得的水泥混凝土，成为普通混凝土，具有易成型、能耗低、价格便宜以及与钢材结合可制成各种承重机构等优点，混凝土作为最主要的水泥基料成为了人类建筑史上最不可或缺的建筑材料。

但是，随着混凝土结构的广泛应用，学者和工程师发现在硫酸盐和氯盐侵蚀环境下的混凝土和钢筋锈蚀问题尤为严重，而沿海地带通常含有大量的硫酸盐和氯盐，对混凝土和钢筋具有严重侵蚀作用，使得沿海地带的混凝土结构遭到严重破坏，而达不到混凝土结构的预期使用年限，因此，防腐混凝土显得尤为重要。

针对上述中的相关技术，发明人认为防腐混凝土在一定程度上能够减少外界环境对混凝土和钢筋的侵蚀作用，但是受沿海地带环境的影响，目前的防腐混凝土还存在强度差、抗冻性低、干燥收缩大，易发生开裂，使得防腐混凝土结构的强度难以抵抗硫酸盐和氯盐对混凝土和钢筋的侵蚀作用，导致防腐混凝土结构的使用寿命较短、安全性较低。

发明内容

为了提高建筑物的安全性和使用年限，本申请提供一种防腐混凝土及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种防腐混凝土，采用如下的技术方案：

一种防腐混凝土，包括以下质量份数的组分：

甲基苯骈三氮唑6-10份；

二月桂酸二丁基锡5-9份；

水泥300-400份；

粉煤灰50-70份；

砂子600-700份；

硅烷浸渍剂1-2份；

水200-250份。

通过采用上述技术方案，通过采用硅烷浸渍剂，硅烷浸渍剂能够渗透到混凝土内部与暴露在酸性或碱性环境中的空气及基底中的水分子发生化学反应，形成一斥水处理层，从而抑制水分进入到基底中，使得混凝土具有防水、防氯离子、抗紫外线的作用，从而使得混凝土具有一定的防腐作用。

通过采用甲基苯骈三氮唑与二月桂酸二丁基锡的配合，提高了混凝土的抗压强度，使得防腐混凝土更好地抵抗压力，从而有利于提升防腐混凝土构建的建筑物抗裂能力，延长使用寿命。

优选的，还包括以下质量份数的组分：

聚羧酸高效减水剂8-12份。

通过采用上述技术方案，通过采用聚羧酸高效减水剂，聚羧酸高效减水剂与水泥有良好的适应性，使得防腐混凝土的减水率较大，还使得混凝土含气量有所增加，有利于改善混凝土的和易性和耐久性，从而提高防腐混凝土的强度，有益于延长使用寿命。

优选的，还包括以下质量份数的组分：

引气剂0.04-0.1份；

所述引气剂为松香树脂类、烷基磺酸类、烷基芳烃磺酸类、脂肪醇磺酸盐类、石油磺酸钡和皂苷类中的一种或多种的复配。

通过采用上述技术方案，通过采用引气剂，引气剂能改善混凝土拌合物的和易性、保水性和粘聚性，提高混凝土流动性，在混凝土拌合物的拌和过程中引入大量均匀分布的、闭合而稳定的微小气泡，从而有利于提升防腐混凝土的抗压性能，减小开裂的风险。

优选的，所述引气剂包括以下质量份数的组分：

烷基苯磺酸钠0.01-0.03份；

烷基磺酸钠0.01-0.03份；

石油磺酸钡0.02-0.04份。

通过采用上述技术方案，通过采用烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、石油磺酸钡的配合，能够进一步改善混凝土坍落度和流动性，减少混凝土泌水和离析，从而提高混凝土的体积稳定性，增强了混凝土结构的耐候性，延长使用寿命。

优选的，所述砂子粒径为0.45-0.7mm。

通过采用上述技术方案，通过采用砂子粒径为0.45-0.7mm，使得制备的混凝土结构的具有较高的强度，提高防腐混凝土建筑的抗裂性能，延长使用寿命。

优选的，还包括以下质量份数的组分：

阻锈剂9-15份。

通过采用上述技术方案，通过加入阻锈剂，阻锈剂在水泥水化过程中生成大量的氢氧化钙，使混凝土孔隙中充满饱和的氢氧化钙溶液，形成碱性环境，而钢筋在碱性介质中，表面能生成一层稳定致密的氧化物钝化膜，使钢筋难以锈蚀，从而有益于提高建筑物的耐久性与安全性。

优选的，还包括以下质量份数的组分：

磷酸钴1-1.5份。

通过采用上述技术方案，通过采用磷酸钴，通过磷酸钴与甲基苯骈三氮唑、二月桂酸二丁基锡配合，使得防腐混凝土的强度更强，更好地抵抗压力，使得建筑物开裂的风险更小，有利于进一步延长防腐混凝土结构的使用年限。

优选的，还包括以下质量份数的组分：

硬脂酸钡2-4份。

通过采用上述技术方案，通过在混凝土中采用硬脂酸钡与硅烷浸渍剂配合，使得硅烷浸渍剂提高混凝土的防腐效果更佳，使得防腐混凝土的防腐效果更好，从而有利于延长混凝土结构的使用年限。

第二方面，本申请提供一种防腐混凝土的制备方法，采用如下的技术方案：

一种防腐混凝土的制备方法，包括以下制备步骤：

步骤1)，将水泥、粉煤灰、砂子、硅烷浸渍剂一起混合，搅拌均匀，获得防腐混凝土粉料；

步骤2)，将甲基苯骈三氮唑与二月桂酸二丁基锡混合均匀，然后加入到防腐混凝土粉料中，搅拌均匀，再加入水，混合搅拌均匀，获得防腐混凝土浆料；

步骤3)，将防腐混凝土浆料浇筑在模具中固定成型。

通过采用上述技术方案，通过先将防腐混凝土粉料混合均匀，由于砂子的粒径相对较大，使得水泥、粉煤灰、硅烷浸渍剂与砂子能够混合均匀，使得各组分之间的分散更充分，有利于提高防腐混凝土的均质性。

通过先将甲基苯骈三氮唑与二月桂酸二丁基锡混合均匀，然后加入到防腐混凝土粉料中，再加入水，使得粉料先混合均匀，有利于混凝土浆料的搅拌，使得粉料在水中分散较均匀，提高了搅拌的效率。

优选的，所述步骤1)中，防腐混凝土粉料还加入有聚羧酸高效减水剂、烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、石油磺酸钡、阻锈剂、硬脂酸钡；

步骤2)中，在混合甲基苯骈三氮唑与二月桂酸二丁基锡时还加入有磷酸钴。

通过采用上述技术方案，通过在甲基苯骈三氮唑与二月桂酸二丁基锡时还加入有磷酸钴，使得相互之间的混合较充分，有利于提高磷酸钴与甲基苯骈三氮唑、二月桂酸二丁基锡配合效果，从而有益于提升防腐混凝土的强度。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用甲基苯骈三氮唑与二月桂酸二丁基锡的配合，提高了混凝土的抗压强度，使得防腐混凝土更好地抵抗压力，从而有利于提升防腐混凝土构建的建筑物抗裂能力，延长使用寿命。

2、本申请中优选采用磷酸钴，由于磷酸钴与甲基苯骈三氮唑、二月桂酸二丁基锡配合，使得防腐混凝土的强度更强，更好地抵抗压力，获得了建筑物开裂的风险更小，有利于进一步延长防腐混凝土结构的使用年限效果。

3、本申请中优选采用硬脂酸钡，由于硬脂酸钡与硅烷浸渍剂的配合，使得硅烷浸渍剂提高混凝土的防腐效果更佳，使得防腐混凝土的防腐效果更好，从而有利于延长混凝土结构的使用年限。

附图说明

图1是本申请提供防腐混凝土的制备方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

以下实施例及比较例中各原料组分的来源信息详见表1

表1

实施例1-3

一种防腐混凝土，包括以下组分：

甲基苯骈三氮唑、二月桂酸二丁基锡、水泥、粉煤灰、砂子、硅烷浸渍剂、水。

砂子的粒径为0.45-0.7mm。

实施例1-3中，各组分的投入量(单位Kg)详见表2

表2

参照图1，实施例1-3中防腐混凝土的制备方法包括以下步骤：

步骤1)，将水泥、粉煤灰、砂子、硅烷浸渍剂一起加入搅拌机中搅拌，转速20r/min，搅拌均匀，获得防腐混凝土粉料；

步骤2)，将甲基苯骈三氮唑与二月桂酸二丁基锡混合均匀，然后加入到防腐混凝土粉料中，转速25r/min，搅拌20-30秒，搅拌均匀，再加入水,转速20r/min，搅拌均匀，获得防腐混凝土浆料；

步骤3)，将防腐混凝土浆料浇筑在模具中固定成型。

实施例4-6

一种防腐混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：

防腐混凝土还包括：

聚羧酸高效减水剂。

实施例4-6中，各组分的投入量(单位Kg)详见表3

表3

聚羧酸高效减水剂在步骤1)中与水泥、粉煤灰、砂子、硅烷浸渍剂一起加入搅拌机中搅拌，搅拌均匀。

实施例7-9

一种防腐混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：

防腐混凝土还包括：引气剂。

引气剂为烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、石油磺酸钡的复配。

实施例7-9中，各组分的投入量(单位Kg)详见表4

表4

烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、石油磺酸钡在步骤1)中与水泥、粉煤灰、砂子、硅烷浸渍剂一起加入搅拌机中搅拌，搅拌均匀。

实施例10-12

一种防腐混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：

防腐混凝土还包括：引气剂。

引气剂为烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、石油磺酸钡的复配。

实施例10-12中，各组分的投入量(单位Kg)详见表5

表5

磷酸钴在步骤2)中与甲基苯骈三氮唑、二月桂酸二丁基锡一起混合，搅拌均匀。

实施例13-15

一种防腐混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：

防腐混凝土还包括：硬脂酸钡。

实施例13-15中，各组分的投入量(单位Kg)详见表6

表6

硬脂酸钡在步骤1)中与水泥、粉煤灰、砂子、硅烷浸渍剂一起加入搅拌机中搅拌，搅拌均匀。

实施例16-18

一种防腐混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：

防腐混凝土还包括：聚羧酸高效减水剂、引气剂、阻锈剂、磷酸钴、硬脂酸钡。

引气剂为烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、石油磺酸钡的复配。

实施例16-18中，各组分的投入量(单位Kg)详见表7

表7

聚羧酸高效减水剂、烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、石油磺酸钡、阻锈剂、硬脂酸钡在步骤1)中与水泥、粉煤灰、砂子、硅烷浸渍剂一起加入搅拌机中搅拌，搅拌均匀。

磷酸钴在步骤2)中与甲基苯骈三氮唑、二月桂酸二丁基锡一起混合，搅拌均匀。

比较例1

一种防腐混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：

防腐混凝土的制备工艺中：

步骤2)中采用等量水泥代替甲基苯骈三氮唑、二月桂酸二丁基锡。

比较例2

一种防腐混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：

防腐混凝土的制备工艺中：

步骤2)中采用等量水泥代替二月桂酸二丁基锡。

比较例3

一种防腐混凝土，与实施例2相比，区别仅在于：

防腐混凝土的制备工艺中：

步骤2)中采用等量水泥代替甲基苯骈三氮唑。

比较例4

一种防腐混凝土，与实施例11相比，区别仅在于：

防腐混凝土的制备工艺中：

步骤2)中采用等量水泥代替甲基苯骈三氮唑、二月桂酸二丁基锡。

比较例5

一种防腐混凝土，与实施例11相比，区别仅在于：

防腐混凝土的制备工艺中：

步骤2)中采用等量水泥代替二月桂酸二丁基锡。

比较例6

一种防腐混凝土，与实施例11相比，区别仅在于：

防腐混凝土的制备工艺中：

步骤2)中采用等量水泥代替甲基苯骈三氮唑。

实验1

根据GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中的抗压强度试验检测各实施例和比较例中制备的防腐混凝土所制备的试件的7d抗压强度(MPa)、28d抗压强度(MPa)。

实验2

根据GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中的抗折强度试验检测各式实施例和比较例中制备的防腐混凝土所制备的试件的7d抗折强度(MPa)、28d抗折强度(MPa)。

实验3

根据GB/T29417-2012《水泥砂浆和混凝土干燥收缩开裂性能试验方法》检测各实施例和比较例中制备的防腐混凝土所制备的试件的开裂指数。

实验4

混凝土的防腐试验

将各实施例和比较例制备的混凝土根据GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法》制作标准试件，并进行养护28天，然后将各实施例和比较例制得得标准试件放入盐雾箱中，进行中性盐雾试验。试验温度选取30℃，pH值为7.0，盐雾的沉降率在2-3ml/80cm

实验1-4的检测数据详见表8

表8

根据表8中的比较例2与比较例1的数据对比可得，加入甲基苯骈三氮唑，抗压强度、抗折强度、开裂指数、下降率均无明显的变化，说明甲基苯骈三氮唑对防腐混凝土的强度与防腐能力无明显的负面影响。

根据表8中的比较例3与比较例1的数据对比可得，加入二月桂酸二丁基锡，抗压强度、抗折强度、开裂指数无显著的变化，证明二月桂酸二丁基锡对防腐混凝土的强度、抗裂性能的影响不明显。

根据表8中的比较例4与比较例1的数据对比可得，加入磷酸钴，抗压强度、抗折强度、下降率无明显的变化，开裂指数的提升十分微小，说明磷酸钴对防腐混凝土的抗裂性能的效果一般，且不会对防腐混凝土的防腐能力产生明显的负面效果。

根据表8中的比较例5与比较例2的数据对比可得，加入甲基苯骈三氮唑与磷酸钴后，抗压强度、抗折强度、开裂指数的变化十分微小，证明甲基苯骈三氮唑与磷酸钴配合时对混凝土的抗裂性能作用较小。

根据表8中的比较例6与比较例3的数据对比可得，加入二月桂酸二丁基锡与磷酸钴后，抗折强度有微量提升，抗裂指数有微小的下降，变化十分微小，下降率无明显的变化，证明二月桂酸二丁基锡与磷酸钴配合时对混凝土的抗折强度、抗裂性能及防腐效果无明显的促进作用。

根据表8中的实施例2与比较例2、比较例3的数据对比可得，加入甲基苯骈三氮唑与二月桂酸二丁基锡的配合，抗压强度和抗折强度有较为显著的提升，且一段时间后的强度仍有较大的增加，同时抗裂性能有一定的提升，证明甲基苯骈三氮唑与二月桂酸二丁基锡配合时，提高了防腐混凝土的抗压强度，从而有利于提升防腐混凝土结构的抗裂能力，进而延长建筑物的使用年限，提升防腐混凝土的经济效益，而下降率的有微小的减小，证明有一定的提升防腐效果的作用。

根据表8中的实施例4-6与实施例2的数据对比可得，加入聚羧酸高效减水剂，提高了防腐混凝土的抗压强度，从而有利于延长使用寿命，而对于防腐混凝土的防腐效果的无显著的副作用。

根据表8中的实施例7-9与实施例2的数据对比可得，加入烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、石油磺酸钡的配合，开裂指数有一定的下降，说明烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、石油磺酸钡配合使用时，提高了防腐混凝土的粘聚性，从而增强了其体积的稳定性，进而在一定程度上增强了抗裂、抗压的性能，延长使用年限，下降率有微小的减小，证明对于防腐混凝土的防腐效果较小。

根据表8中的实施例10-12与实施例2的数据对比可得，加入磷酸钴，抗压强度在一定程度上有良好的提升，并且开裂指数在一定程度有仍有较明显的下降，说明通过磷酸钴与甲基苯骈三氮唑、二月桂酸二丁基锡的配合，能够进一步使得防腐混凝土的抗压、抗折强度更强，有益于进一步减少防腐混凝土结构的开裂风险，从而提高使用寿命，下降率无明显的变化，证明磷酸钴对于防腐混凝土的防腐效果无明显负面效果。

根据表8中的实施例13-15与实施例2的数据对比可得，加入硬脂酸钡，下降率在一定程度上有较为明显的减小，证明硬脂酸钡与硅烷浸渍剂配合使得，使得硅烷浸渍剂提高混凝土的防腐效果更佳，从而减缓混凝土被盐雾腐蚀，进而使得防腐混凝土的防腐效果更好，进一步延缓了混凝土强度的下降，延长使用寿命。

根据表8中的实施例16-18与实施例11、实施例14的数据对比可得，加入聚羧酸高效减水剂、烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、石油磺酸钡、阻锈剂与硬脂酸钡，抗压、抗折强度的提升较小，开裂指数的下降不大，下降率无明显的变化，证明聚羧酸高效减水剂、烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、石油磺酸钡、阻锈剂与硬脂酸钡配合使用时，对于增强防腐混凝土的抗压、抗折强度以及抗裂能力有一定的效果但效果较为一般，且证明对于防腐混凝土的防腐效果无明显的负面影响。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。