一種抗海水腐蝕的鎂鹽混凝土材料及其制備方法和應用與流程

文檔序號：11580033閱讀：476來源：國知局

本發(fā)明屬于建筑材料技術領域，尤其涉及一種抗海水腐蝕的鎂鹽混凝土材料及其制備方法和應用。

背景技術：

隨著海洋資源的不斷開發(fā)和利用，在海上和島礁上的土木工程將會越來越多，但目前用于海上和島礁上的海工混凝土主要采用硅酸鹽水泥，在拌合過程中大量摻加礦粉、粉煤灰、硅灰和淡水。由于海上和島礁上施工用淡水也極其匱乏，同時缺少河砂、碎石等常規(guī)的建筑材料，如果從陸地船運，則運量有限、且費用高昂。海砂是重要的一種建筑材料，但是，由于海砂中含有大量的鹽分及氯離子，直接使用會對普通硅酸鹽水泥及混凝士的性能產(chǎn)生不利影響，因此，工程中多采用淡化海砂。例如，中國專利"淡化海砂高性能混凝士混合料及其制備方法"(公開號為cn1309675c)，公開了一種采用海砂、水泥、粉煤灰、磨細礦渣粉和水制備的高性能混凝土，所用水泥為普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥，所用海砂為淡化海砂，拌合用水采用自來水。由于淡化海砂需要消耗一定的淡水資源，而且成本較高，增加了建筑成本，并且，拌合用淡水需要從陸地運輸，同樣增加了建筑成本，不利于節(jié)約用水。另外，普通硅酸鹽水泥強度發(fā)展緩慢，養(yǎng)護周期長，不利于在海島惡劣突變的環(huán)境下施工。

目前在沿?；A設施的橋梁、道路、碼頭以及房屋的修筑過程中使用最多的是硅酸鹽水泥混凝土。而大量實踐經(jīng)驗和文獻報道顯示，硅酸鹽水泥混凝土在海水地區(qū)存在嚴重的腐蝕行為，分析原因主要表現(xiàn)在以下3個方面：其一，硅酸鹽水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣與海水中的硫酸根離子先形成硫酸鈣，固體體積增大2倍左右，進一步與硅酸三鈣反應形成鈣礬石，從而導致水泥石膨脹開裂，其二，c3s水化后形成的硅酸鈣凝膠，與海水中的硫酸鎂、氯化鎂形成無水硬性的msh，導致混凝土強度喪失；其三，海水中的氯離子，硫酸根離子和鎂離子對混凝土的滲透和腐蝕，進一步破壞硅酸鹽水泥的微觀結(jié)構(gòu)。

目前以海水和海砂拌合氯化鎂和硫酸鎂制備抗海水腐蝕的海工鎂鹽混凝土材料至今還未見報道。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種抗海水腐蝕的鎂鹽混凝土材料及其制備方法和應用，以解決現(xiàn)有技術中存在的缺乏以海水和海砂拌合氯化鎂和硫酸鎂制備抗海水腐蝕的海工鎂鹽混凝土材料，而使用普通水泥需要用淡水來拌合造成的施工周期長，成本高等諸多問題。

本發(fā)明提供的技術方案如下：

一種抗海水腐蝕的鎂鹽混凝土材料，其特征在于，由以下原料組成：氧化鎂、氯化鎂、硫酸鎂、海砂和海水。

進一步，一種抗海水腐蝕的鎂鹽混凝土材料，其特征在于，由以下重量份的原料組成：氧化鎂1份、氯化鎂0.1-1份、硫酸鎂0.1-1份、海砂1-10份和海水0.5-2份。

進一步，一種抗海水腐蝕的鎂鹽混凝土材料，其特征在于，由以下重量份的原料組成：氧化鎂1份、氯化鎂0.5份、硫酸鎂0.5份、海砂5份和海水1份。

進一步，所述氧化鎂為輕燒氧化鎂粉或苛性白云石粉。

一種抗海水腐蝕的鎂鹽混凝土材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

d1、將氯化鎂和硫酸鎂與海水按一定比例配成15-35波美度的含鎂離子溶液；

d2、將步驟d1所得含鎂離子溶液與氧化鎂、海砂、石子按（0.7-4）：1：（1-10）：（1-10）混合、攪拌均勻即得本發(fā)明所述的用海水直接拌合的混凝土材料。

進一步，上述方法制得的用海水直接拌合的混凝土材料在沿海以及島嶼地區(qū)的橋梁、路面、房屋等設施修筑中的應用。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢：

1、由于本發(fā)明膠凝相為鎂水泥，原料為鎂鹽（氯化鎂和硫酸鎂）具有高抗腐蝕性（鹽堿）、高抗凍融性，在沿海地區(qū)尤其在高鹽鹵、以及重鹽漬地區(qū)具有優(yōu)良的性能優(yōu)勢。

2、由于本發(fā)明的膠凝相為鎂水泥，而氯化鎂和硫酸鎂就是膠凝材料的原料之一，所以可以直接用含鹽的海水代替普通硅酸鹽水泥混凝土用淡水直接拌合膠凝材料，就地取材，節(jié)約沿海地區(qū)稀缺的淡水資源，降低施工成本。

3、本發(fā)明在施工過程中不需要另外輸送淡水和砂石，而可以直接利用沿海地區(qū)的含鹽海水和砂石，就地取材，以鹽治鹽，施工成本低廉，施工工藝簡單，經(jīng)濟優(yōu)勢突顯。

具體實施方式

下面結(jié)合實例，對本發(fā)明做進一步的說明。

實施例1

一種抗海水腐蝕的鎂鹽混凝土材料，其特征在于，由以下重量份的原料組成：氧化鎂1份、氯化鎂0.1份、硫酸鎂0.1份、海砂1份和海水0.5份。

一種抗海水腐蝕的鎂鹽混凝土材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

d1、將氯化鎂和硫酸鎂與海水按一定比例配成35波美度的含鎂離子溶液；

d2、將步驟d1所得含鎂離子溶液與氧化鎂、海砂、石子按0.7：1：1：1混合、攪拌均勻即得本發(fā)明所述的用海水直接拌合的混凝土材料。