[0001] 本发明属于海工混凝土技术领域，具体的是涉及一种WHDF-H型耐腐蚀剂。

[0002] 在海洋、地下水或是表面喷洒除冰盐的环境中，混凝土结构常遭到周围有害离子的侵蚀破坏。有资料显示，侵蚀破坏是混凝土产生破坏的主要原因。提高混凝土耐腐蚀性能的方法主要有：降低水胶比、掺加矿物掺合料、混凝土表面涂层保护、添加化学外加剂等。其中，降低水胶比和掺加矿物掺合料可有效增加混凝土自身密实度，但是此类方法易受到原材料及施工等因素的影响；而表面涂层则易出现老化或开裂现象，所以应用范围较为有限。钢筋混凝土产生钢筋锈蚀的主要诱因是氯离子的渗透。氯离子侵入混凝土内部后，可降低周围混凝土的pH值，破坏钢筋表面钝化膜，并可形成腐蚀电极，导致钢筋受损。同时，当混凝土产生硫酸盐侵蚀破坏后，混凝土体内易出现大量裂缝，此时氯离子的渗透速度加快。目前，提高混凝土耐腐蚀能力最简便有效的技术措施即为掺用耐腐蚀剂。国内市场上已出现了一些耐腐蚀剂的产品，但这类耐腐蚀剂在抵御氯离子渗透造成的钢筋锈蚀方面往往没有专门的针对性成分，只是起抑制作用。然而这些耐腐蚀剂中的有效组分多为亚硝酸盐，由于亚硝酸盐存在一些负面影响，所以适用范围受到限制。可见，研制一种安全无毒，既能延缓钢筋锈蚀又能提高混凝土耐硫酸盐腐蚀能力的耐腐蚀剂，具有重要的意义。

[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提出的一种WHDF-H型耐腐蚀剂，其具有良好的和易性及耐久性能，有效改善硬化后混凝土的力学性能和变形性能，具有抗裂、减渗及提高耐久性的功效。

[0004] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

[0005] 适用于海工混凝土的WHDF-H型耐腐蚀剂，其组分如下，各组分含量按重量百分数计为：晶化激发组分16-22％；活性激发组分12-16％；铝酸三钙抑制组分13-17％；耐腐组分10-15％；防微生物组分2-6％；水30-40％。

[0006] 所述的晶化激发组分为明矾或六偏磷酸钠。

[0007] 所述的活性激发组分为半水石膏或绿矾。

[0008] 所述的铝酸三钙抑制组分为硼酸或磷石膏。

[0009] 所述的耐腐组分为硝酸钠或亚硝酸钙。

[0010] 所述的防微生物组分为尿素或水玻璃。

[0011] 本发明的WHDF-H型耐腐蚀剂使用掺量为：混凝土胶材用量的1％-2％(后浇带为混凝土胶材用量的2.5％)。

[0012] 本发明的主要反应机理以及各组成部分的作用是：粉末中的晶化激发组分与水和水泥熟料中的硅酸钙发生反应，形成改性硅酸钙水化物(M-C-S-H)和堵孔沉积物；活性激发组分激发了混凝土内粉煤灰中的活性混合材料(游离的钙，SiO2和Al2O3等)的活性，使它们与Ca(OH)2进行二次水化，生成水化硅酸钙(C-S-H)和水化石榴石矿物(C3AS2Hn)；铝酸三钙抑制组分与混凝土中部分铝酸三钙在水化初期形成一种络合物(此络合物是一种非稳定的化合物，随着体系中Ca(OH)2的增多而逐渐分解，使得铝酸三钙在水化后期逐渐得以水化)，选择性地抑制了水化早期铝酸三钙的快速水化反应，既确保了硅酸二钙和硅酸三钙的充分水化，又降低了早期体系中的水化热和干缩；耐腐组分可以推迟混凝土中钢筋发生锈蚀的时间，当锈蚀发生时，降低钢筋的锈蚀速率；防微生物组分主要作用是让微生物不寄生在混凝土的表面而受侵蚀。

[0013] 上述作用是使混凝土体系中的凝胶(C-S-H和M-C-S-H)增多，密度增大，孔隙率下降，水泥石及其骨料界面处的粘结力和密实性增强，产生良好的界面效应。同时，早期的水化热和干缩下降，混凝土的工作性能也得到明显改善。因此，使混凝土具有良好的耐腐蚀性能。

[0014] 本发明的有益效果在于：本发明的WHDF-H型耐腐蚀剂通过促进水泥水化程度，优化水化产物，抑制铝酸三钙早期快速水化，降低早期水化热等作用，使体系凝胶增多，孔隙下降，骨料界面结构及早期水化热得以改善，在显著提高混凝土抗裂、抗渗及耐久性的同时，有效改善混凝土拌合物的耐腐蚀性能。附图说明

[0015] 图1为掺入本发明实施例所制备的WHDF-H型耐腐蚀剂后的水泥净浆扩展度的图片；

[0016] 图2为未掺入WHDF-H型耐腐蚀剂的水泥净浆扩展度的图片；

[0017] 图3为掺入WHDF-H型耐腐蚀剂后的界面断口样的扫描电镜图；

[0018] 图4为未掺入WHDF-H型耐腐蚀剂的水泥净浆扩展度的界面断口样的扫描电镜图；

[0019] 图5为掺入WHDF-H型耐腐蚀剂后的混凝土试块浸泡90d后表面图；

[0020] 图6为未掺入WHDF-H型耐腐蚀剂的混凝土试块浸泡90d后表面图。

[0021] 下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例。

[0022] 本发明中所提供的WHDF-H型耐腐蚀剂，WH-技术发明单位“武汉化工学院”(现更名“武汉工程大学”)英文字母的缩写，DF-堵水防水材料代码，-H表征用于海工混凝土中，以下简称WHDF-H。

[0023] 实施例1

[0024] WHDF-H的组分及其重量百分比为：

[0025]

[0026] 其中，晶化激发组分为六偏磷酸钠，活性激发组分为绿矾，铝酸三钙抑制组分为磷石膏，耐腐组分为硝酸钠，防微生物组分为尿素。

[0027] WHDF-H是将上述组分混合反应而成，其使用方法是在混凝土搅拌的过程中连同胶凝材料一起加入即可。

[0028] 实施例2

[0029] WHDF-H的组分及其重量百分比为：

[0030]

[0031] 其中，晶化激发组分为明矾，活性激发组分为半水石膏，铝酸三钙抑制组分为硼酸，耐腐组分为亚硝酸钙，防微生物组分为水玻璃，使用方法同实施例1。

[0032] 实施例3

[0033] WHDF-H的组分及其重量百分比为：

[0034]

[0035]

[0036] 其中，晶化激发组分为六偏磷酸钠，活性激发组分为绿矾，铝酸三钙抑制组分为磷石膏，耐腐组分为硝酸钠，防微生物组分为尿素，使用方法同实施例1。

[0037] 实施例4

[0038] WHDF-H的组分及其重量百分比为：

[0039]

[0040] 其中，晶化激发组分为明矾，活性激发组分为半水石膏，铝酸三钙抑制组分为硼酸，耐腐组分为亚硝酸钙，防微生物组分为尿素，使用方法同实施例1。

[0041] 实验结果

[0042] 用实施例1-4的WHDF-H型耐腐蚀剂，进行海工混凝土卤水浸泡试验，试验结果如下：

[0043] 表1各实施例混凝土在卤水中浸泡抗压强度实验结果

[0044]

[0045] 试验表明：不掺WHDF-H的混凝土抗压强度下降29％，而掺加WHDF-H的混凝土抗压强度仅下降0.01-0.02％，这是由于WHDF-H型耐腐蚀剂可以促进水泥水化程度，优化水化产物，抑制铝酸三钙早期快速水化，降低早期水化热，使体系凝胶增多，孔隙下降，骨料界面结构及早期水化热得以改善，从而显著提高混凝土的耐腐蚀性能。

[0046] 图1和图2为掺与不掺WHDF-H型耐腐蚀剂水泥净浆扩展度的对比图(5天时)；图1表明：掺WHDF-H型耐腐蚀剂后，拌和物保水保坍性能好，泌水适中，不离析，也不产生裂缝；图2表明：不掺WHDF-H型耐腐蚀剂的拌和物既泌水、又离析，且产生裂缝。

[0047] 图3和图4为掺与不掺WHDF-H型耐腐蚀剂界面断口样的扫描电镜(SEM)对比图；图3表明，掺WHDF-H型耐腐蚀剂后，混凝土的过渡层松散结构和微裂缝得到有效改善；图4表明，不掺WHDF-H型耐腐蚀剂的混凝土界面断口存在明显的微裂缝和毛细孔。

[0048] 图5和图6为掺与不掺WHDF-H型耐腐蚀剂的超高层泵送混凝土试块浸泡90d后表面比较；图5表明，掺WHDF-H型耐腐蚀剂后，混凝土表面光滑平整，图6表明，不掺WHDF-H型耐腐蚀剂的混凝土表面出现腐蚀和剥落。