專利名稱：：水泥砂漿或混凝土的抗侵蝕材料及其制造方法
技術領域：
：本發明是一種適用于受海水及其它侵蝕水的水泥砂漿或混凝土的抗侵蝕材料。在現有技術中，使用硅酸鹽系水泥(硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等)，水泥熟料中3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3的含量較高，不能抵抗侵蝕水的侵蝕(見表2);抗硫酸鹽硅酸鹽水泥由于限制3Ca·SiO2、3CaO·Al2O3的含量，對于水泥生產的原材料要求較高，生產困難，而且水泥的物理力學性能及水泥石的密實性較差，抗海水及其它侵蝕水的性能也不理想。這些水泥水化時析出大量的Ca(OH)2以及高堿性水化鋁酸鈣(4CaO·Al2O3·12H2O)·Ca(OH)2溶解度極大，易從水泥石中浸析，高堿性水化鋁酸鈣在水泥石中是一種極不穩定的水化產物，隨著Ca(OH)2的析出而分解。又由于硅酸鹽系水泥，在水泥生產時硫酸鈣不足(通常水泥中SO3為2.0%左右)，水泥水化形成高堿性水化鋁酸鈣，低硫型硫鋁酸鈣(3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O)，在有SO＝4、Cl-、HCO-3的侵蝕水作用下，本來形成的水泥石結構，再轉變為各種復鹽，使水泥石結構破壞。日本特許公報(A)昭63-107852的“耐海水性水泥及其耐海水性砂漿和混凝土的制造方法”采用二氧化硅微粉及磷酸鋁添加材料，此方法用于水泥水化硬化時也能消耗部分Ca(OH)2，但未設計硫酸鈣的激發及其膨脹組份作用，從理論上分析，水泥石并不會很致密，還仍然存在不穩定的水化鋁酸鈣，低硫型硫鋁酸鈣再次轉變為高硫型硫鋁酸鈣等造成水泥石結構的破壞。本發明針對上述問題，提出一種抗侵蝕材料。該抗侵蝕材料是由30～95%的硅質材料，包括二氧化硅含量大于35%的人工(經600～1600℃煅燒提高活性)和天然的磷渣、硅灰、沸騰爐渣、葉臘石、高嶺土、硅藻土、沸石、頁巖、凝灰巖，各種硅質材料可以是單一，也可是一種以上的混合物，但總量仍是30～95%;5～65%的石膏，包括SO3含量大于34%的硬石膏、二水石膏、工業副產石膏或經500～900℃煅燒的石膏，各種石膏可以是單一，也可是一種以上的混合石膏;小于50%的明礬石，包括SO3含量大于14%的天然明礬石或經500～900℃煅燒的明礬石;小于30%的外加劑，為不得含有氯化物的UNF、LH等所組成。根據使用條件(如侵蝕物質的濃度和要求的膨脹率等)的要求，在上述所給出的范圍內調整，經通用的設備計量，分別或混合送入球磨機內粉磨至比表面積大于3000cm2/g，細度0.080毫米方孔篩篩余小于12%，制成的抗侵蝕材料。在硅酸鹽系水泥砂漿和混凝土拌制時，按水泥重量比計摻入小于50%的抗侵蝕材料，可制備抗侵蝕砂漿或混凝土，也可在硅酸鹽系水泥中摻入小于50%的抗侵蝕材料(重量比)，采用螺旋混料機及其球磨機混合，制成抗侵蝕水泥。本發明的抗侵蝕材料是一種以活性二氧化硅和硫酸鈣激發材料為主的，促進硅酸鹽系水泥水化硬化的抗侵蝕復合材料。由于硅酸鹽系水泥水化時析出Ca(OH)2和生成水化鋁酸鈣，當加入一定量的抗侵蝕材料，可消耗水泥水化硬化時存在的不穩定水產物。如SiO2和CaSO4(硫酸鈣)消耗Ca(OH)2的過程簡要描述為下述反應高堿性水化鋁酸鈣和低硫型硫鋁酸鈣與硫酸鈣作用這些反應產物與環境侵蝕水作用生成的產物所起的作用完全不同。它是將有害于侵蝕的物質轉變為有利的水化硅酸鈣、高硫型硫鋁酸鈣的穩定產物，早期形成較為均質的水泥石結構，避免了由于環境侵蝕水中物質引起后期生成的復鹽使水泥砂漿或混凝土產生不均衡的應力分布，削減水泥石的局部應力造成的破壞。同時，水泥水化形成高硫型硫鋁酸鈣產生膨脹以補償混凝土早期收縮，防止拉應力產生的裂縫，形成高密實結構，防止余留的氫氧化鈣的浸析所造成的水泥石表面粗糙、麻面和多孔現象，阻止了Cl-、SO＝4的侵蝕，起到了防止鋼筋銹蝕的作用，延長混凝土的使用壽命。本發明的抗侵蝕材料具有以下的優點1.生產本抗侵蝕材料的原材料價格低廉，資源豐富，投資少，成本低。2.本抗侵蝕材料無毒，使用方便，只需在硅酸鹽系水泥砂漿或混凝土拌制時，加入一定量的抗侵蝕材料，通常施工方法就可得到高抗侵蝕，微膨脹、高密實的耐久性砂漿或混凝土。本發明的抗侵蝕材料，摻入17～30%抗侵蝕材料的水泥砂漿和混凝土的抗侵蝕、強度、抗滲透性能及耐久性能明顯提高，如下述實施例說明1.抗侵蝕材料的配比表1注下述各表中抗侵蝕材料編號均與表1相對應。水泥的抗侵蝕試驗按GB749-65和GB2420-80(快速法)方法進行，2海水(為2倍鹽海水)Cl-40580mg/l、SO＝45540mg/l、HCO-3240mg/l、Mg++2380mg/l、Na+23600mg/l。2.摻抗侵蝕材料的水泥抗侵蝕性能表2<<p>3.摻抗侵蝕材料的水泥膠砂強度表3</tables>摻抗侵蝕材料的水泥凈漿線膨脹按JC313-82《膨脹水泥膨脹率檢驗方法》進行試驗。4.水泥凈漿水中線膨脹性能表4</tables>水泥膠砂(1∶3)抗滲試驗按JC311-82《明礬石膨脹水泥》方法進行，試體尺寸80×70×35毫米。5.13水泥膠砂抗參性能表5摻抗侵蝕材料的水泥混凝土抗壓強度和抗滲試驗按《普通混凝土拌合物性能試驗方法》GBJ80-85和GBJ81-85方法進行。6.混凝土強度及抗滲性能表權利要求1.一種適用于受海水及其它侵蝕水的水泥砂漿或混凝土的抗侵蝕材料。其特征是由30～95%的硅質材料，5～65%的石膏，小于50%的明礬石，小于30%的外加劑，經分別或混合粉磨制成。2.如權利要求1所述的抗侵蝕材料，其特征在于所用的硅質材料為二氧化硅含量大于35%的人工(經600～1600℃煅燒提高活性)和天然的磷渣、硅灰、沸騰爐渣、葉臘石、高嶺土、硅藻土、沸石、頁巖、凝灰巖。3.如權利要求1所述的抗侵蝕材料，其特征在于所用的石膏為SO3含量大于34%的硬石膏、二水石膏、工業副產石膏或經500～900℃煅燒的石膏。4.如權利要求1所述的抗侵蝕材料，其特征在于所用的明礬石為SO3含量大于14%的天然明礬石或經500～900℃煅燒的明礬石。5.如權利要求1所述的抗侵蝕材料，其特征在于所用的外加劑為不得含有氯化物的UNF、LH等。6.權利要求1、2、3、5、所述的抗侵蝕材料，其特征在于所用的硅質材料、石膏、外加劑的各組份可以是單一，也可以是一種以上的混合物。7.如權利要求1所述的抗侵蝕材料，其特征在于經分別或混合粉磨后的比表面積大于3000cm2/g，細度為0.080毫米方孔篩篩余小于12%。8.如權利要求1所述的抗侵蝕材料，其特征在于在硅酸鹽系水泥中加入小于50%的抗侵蝕材料，可以制備抗侵蝕水泥砂漿或混凝土。全文摘要本發明是一種適用于受海水及其它侵蝕水的水泥砂漿或混凝土的抗侵蝕材料。由硅質材料、石膏、外加劑等經粉磨制成。在拌制水泥砂漿或混凝土時，摻入按重量比計小于50％的抗侵蝕材料，可使砂漿或混凝土抵抗海水、硫酸鹽等侵蝕性水的強侵蝕，還具有補償混凝土收縮，高抗滲等特性，可延長混凝土使用壽命。本抗侵蝕材料使用方便，只需在硅酸鹽系水泥中摻入一定量的抗侵蝕材料，便可得到優良的效果，是一種經濟、適用的抗侵蝕材料。文檔編號C04B22/08GK1066433SQ9110274公開日1992年11月25日申請日期1991年5月4日優先權日1991年5月4日發明者岳云德,趙平申請人:中國建筑材料科學研究院