一种桥梁防腐混凝土及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑施工技术领域，具体为一种桥梁防腐混凝土及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在我国近海地区的桥梁中，常有因腐蚀防护措施不到位或耐久性设计不完善等原 因，发生严重钢筋锈蚀破坏而重建或加固的事例。根据JTG/T B07-01-2006公路工程混凝土 结构防腐蚀技术规范的相关规定，海洋环境对应的环境作用等级为D-F级，即腐蚀程度为 严重到极端严重。因此，在海洋环境中建设混凝土桥梁时，因钢筋腐蚀导致的结构耐久性问 题必须引起我们的充分重视。常用腐蚀防护技术主要有以下几种。
[0003] 1)采用高性能混凝土。掺粉煤灰的低水胶比的高性能混凝土，与同水胶比的未掺 粉煤灰的混凝土相比，氯化物的渗透性能要低1个~2个数量级。通过有效地提高抗渗性能、 抑制碱集料反应及增强护筋效果，提高了混凝土耐久性。
[0004] 2)采用涂层保护技术。混凝土表面的涂层可以阻止氯离子侵蚀和混凝土碳化深入 混凝土内部。常用的主要有聚合物改性水泥砂浆和渗透型涂层两种。
[0005] 3)采用钢筋阻锈剂。阻锈剂通过提高氯离子产生腐蚀的临界值来稳定钢筋表面的 氧化物保护膜，从而达到延长使用寿命的目的。该技术被美国混凝土委员会(ACI)确认为钢 筋防护的长期有效措施之一。
[0006] 4)采用环氧涂层钢筋。环氧涂层钢筋利用环氧涂层与钢筋优良的粘结力，阻隔外 界腐蚀介质对钢筋的侵入，从而延长混凝土结构的使用寿命。美国试验与材料学会的调查 结果显示，采用环氧涂层钢筋可延长结构使用寿命20年左右。鉴于其优点，杭州湾跨海大桥 在腐蚀严重的浪溅区现浇墩身中采用了环氧涂层钢筋···。但是，在涂层不完整情况下，局部 锈蚀发展常常比无涂层钢筋还快。因此保证膜层的完整性是环氧涂层钢筋有效性的关键。
[0007] 5)采用纤维增强塑料(FRP)筋。FRP筋具有轻质、高强、耐腐蚀性强等优点。单向碳 纤维束配合高性能混凝土使用，将彻底解决针对预应力钢筋的腐蚀所引起的混凝土桥梁破 坏问题，并可使结构使用寿命长达100年。目前，经济因素是FRP筋替代普通预应力钢筋的最 大障碍，但在恶劣的海洋环境中建设桥梁时，其适用性和经济效益值得进一步探讨研究。
【发明内容】
[0008] 本发明目的在于提供一种具有良好的综合性能，以及突出的耐腐蚀性和抗渗性能 的桥梁防腐混凝土及其制备方法。
[0009] 本发明桥梁防腐混凝土，由以下重量份数的组分制成：普通硅酸盐水泥105~120 份、混烧石油焦与煤循环流化床灰渣30~35份、二硼化钛3~4份、碳化锆2~3份、沸石粉8~ 10份、短切碳纤维1.5~2份、短切玄武岩纤维4~5份、肉豆蔻酰基谷氨酸钠1.5~2份、乙氧 基化烷基硫酸钠0.8~1.2份、糯米粉3~4份、甲酸钙0.6~0.8份、亚硝酸钙1~1.2份、石蜡2 ~3份、油酸二乙醇胺硼酸酯1~1.2份、聚羧酸高性能减水剂2~3份、水45~60份。
[0010] 作为优化，该桥梁防腐混凝土，由以下重量份数的原料制成：普通硅酸盐水泥110 份、混烧石油焦与煤循环流化床灰渣33份、粒度5~lOum二硼化钛3.5份、粒度2~5um碳化锆 2.5份、粒度40~60um沸石粉9份、短切碳纤维1.6份、短切玄武岩纤维4.5份、肉豆蔻酰基谷 氨酸钠1.6份、乙氧基化烷基硫酸钠0.9份、糯米粉3.5份、甲酸钙0.7份、亚硝酸钙1.1份、石 蜡2.5份、油酸二乙醇胺硼酸酯1.1份、聚羧酸高性能减水剂2.7份、水54份。
[0011]制备该桥梁防腐混凝土的方法，包括以下步骤： a、 将所述重量份数的普通硅酸盐水泥、混烧石油焦与煤循环流化床灰渣、短切碳纤维、 短切玄武岩纤维加入到搅拌机中混合均匀； b、 将所述重量份数的二硼化钛、碳化锆、沸石粉、糯米粉，加入到搅拌机中混合均匀； c、 将所述重量份数的肉豆蔻酰基谷氨酸钠、乙氧基化烷基硫酸钠、甲酸钙、所述重量份 数70%的水，混合均匀； d、 将所述重量份数的亚硝酸钙、石蜡、油酸二乙醇胺硼酸酯、聚羧酸高性能减水剂、所 述重量份数30%的水，混合均匀； e、 向步骤b中的混合物中加入步骤c中的混合物，搅拌50秒钟;然后再加入步骤a的混合 物中，继续搅拌100秒钟;然后再加入步骤d中的混合物继续搅拌150秒钟，出料。
[0012] 作为优化，混烧石油焦与煤循环流化床灰渣为60%石油焦掺烧40%贫煤循环流化 床锅炉混烧灰渣、选择海螺牌P0425R普通硅酸盐水泥、南宫市铸金喷涂焊材有限公司粒度5 ~lOum二硼化钛粉末、长沙天耀化工有限公司粒度2~5um碳化锆粉末、青岛万鸿矿业有限 公司粒度40~60um沸石粉、滨州建邦化纤制品有限公司6mm短切碳纤维、盐城市聚力源纤维 科技有限公司9_短切玄武岩纤维、昆仑牌58度半精炼石蜡、淄博瑞雅新材料科技有限公司 X S -8Q A聚羧酸高性能减水剂。
[0013] 沿海桥梁所处环境及运营条件比较恶劣，桥梁混凝土结构受到环境侵蚀程度较 大;本发明桥梁防腐混凝土，添加了二硼化钛、碳化锆、沸石粉等活性粉末，以及复合的添加 剂，通过特殊的搅拌工艺制成;改善了水泥浆体的毛细孔结构，提高混凝土的力学性能和抗 渗透、抗氯离子侵蚀等综合耐久性能。尤其是突出的低氯离子渗透扩散性，良好的混凝土密 实性，大大提高了该桥梁防腐混凝土的防渗透耐腐蚀的能力。
[0014] 相关实验:强度试验、抗渗试验.依据《水运工程混凝土施工规范》(JTJ268-96)和 《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》(GBJ82-85)相关试验的规定和操作规程进行 的。混凝土抗渗试验采用逐级加压法(抗渗标号)进行。加压至2.5MPa时仍未穿透，停止试验 后劈开试件检查渗水高度。对钢筋腐蚀作用采用GB 8076-2008《混凝土外加剂》中方法。
[0015] 氯离子扩散性能系数按JC/T 1086-2008《水泥氯离子扩散系数检验方法》中的NEL 法进行测试。试验采用直径100mm，高度50 mm的圆柱状试件。将试件放入模拟海水中抽真空 饱盐处理，再擦干表面水分，采用氯离子扩散系数电测仪进行测。不同组别试验技术指标结 果见表1。
【具体实施方式】
[0016] 下面给出的实施例拟对本发明作进一