本发明涉及土木工程和海洋工程材料技术领域，尤其涉及一种抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块。
背景技术：
在距离大陆1000公里以上的我国南海岛礁开展房建工程的围护结构施工，需要使用大量的混凝土砌块。在当前的现有技术中，一般都是在大陆预制普通混凝土砌块，至规定龄期后采用大型船舶长途海运到各个岛礁进行房屋建设。显然，现有技术中的常规混凝土砌块的方案，运量大、能耗高、码头装卸繁琐，并常常受制于海洋气象条件而耗时长、运途风浪颠簸大而引发的磕碰破损率偏高。
我国南海岛礁95％以上均为珊瑚岛礁，当地珊瑚礁沙存量巨大、开采成本低，是潜在的天然地域性建筑原材料，尤其对混凝土砌块这类强度等级要求较低的建筑材料尤为适用。因此，当前南海岛礁房建工程中越来越推荐使用珊瑚礁砂骨料来制备混凝土砌块用于围护结构。
然而，我国南海各个岛礁临近赤道，常年高温暴晒、高湿(相对湿度可高达95％)多雨、高盐雾，自然环境较为严酷。简单采用由普通的硅酸盐水泥、珊瑚礁砂骨料制作的混凝土砌块易发生泛碱、析盐等病害，长期服役下影响建筑的美观性、适用性和耐久性。
综上，在南海岛礁当地，就地取材，尽可能利用岛礁天然地域性原材料：珊瑚礁砂骨料、海水来制备岛礁房屋所用的混凝土砌块，迫在眉睫，经济和社会效益巨大，也契合绿色节能环保的理念。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块，具有在我国海洋岛礁等恶劣自然环境下服役而长期无泛碱、耐久性好的优点，而且在成型及养护期间可以实现“三免”：免烧结成型、免蒸压、免洒淡水养护，同时还具有综合成本低、绿色节能高效等特点。
本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块，由海水珊瑚骨料混凝土制成，所述海水珊瑚骨料混凝土由下列原料按质量比例组成：
硅酸盐水泥7％～11％，海水珊瑚骨料混凝土固盐剂3％～4.5％，海水5％～7.5％，珊瑚礁砂骨料混合物77％～85％，海水混凝土减水剂掺量占胶凝材料质量的0.2％～0.4％；
所述胶凝材料为硅酸盐水泥和海水珊瑚骨料混凝土固盐剂的混合物。
较佳的，每立米的海水珊瑚骨料混凝土由下列原料按质量组成：
硅酸盐水泥175kg，海水珊瑚骨料混凝土固盐剂75kg，海水136kg，岛礁珊瑚礁砂骨料混合物1821kg，海水混凝土减水剂0.8kg。
较佳的，每立米的海水珊瑚骨料混凝土由下列原料按质量组成：
硅酸盐水泥240kg，海水珊瑚骨料混凝土固盐剂100kg，海水165kg，岛礁珊瑚礁砂骨料混合物1729kg，海水混凝土减水剂1.4kg。
较佳的，所述海水珊瑚骨料混凝土固盐剂中还进一步包括：
微硅粉15％～25％、纳米二氧化硅粉1.5％～3％、偏高领土12％～24％和矿粉50％～64％。
较佳的，所述珊瑚礁砂骨料混合物中的珊瑚礁砂骨料的粒径为0～13mm，其砂率不高于60％。
较佳的，所述珊瑚礁砂骨料的砂率为0.35～0.40，含泥量不高于5％。
较佳的，所述珊瑚礁砂骨料的孔隙率为30％～45％，饱和吸水率为20％～30％。
较佳的，所述海水混凝土减水剂为改性降粘型聚羧酸减水剂。
较佳的，所述海水珊瑚骨料混凝土砌块的外表面上还覆盖有通过涂刷海水珊瑚抹面砂浆而形成的海水珊瑚抹面砂浆面层；
所述海水珊瑚抹面砂浆面层的外表面还覆盖有通过涂刷改性丙烯酸乳液或双组份水性环氧而形成的泛碱封闭涂层。
较佳的，所述泛碱封闭涂层的主要化学成分为具有渗透成膜特性的改性丙烯酸乳液；
所述改性丙烯酸乳液为：改性丙烯酸乳液的原液与淡水稀释后所形成的乳液；
所述改性丙烯酸乳液的原液与淡水的质量比小于或等于1:3。
较佳的，所述改性丙烯酸乳液的原液与淡水的质量比为1:1。
较佳的，所述海水珊瑚抹面砂浆，为所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块的原材料中剔除珊瑚石粗骨料后，剩余原料所制备而成的海水珊瑚砂浆；
所述珊瑚石粗骨料的粒径为5-13mm。
较佳的，所述硅酸盐水泥的强度等级为P·O42.5。
较佳的，所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块为实心砌块或空心砌块；
当所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块为空心砌块时，所述空心砌块的空心率为30％～50％。
由上述技术方案可见，本发明中的上述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块，采用普通硅酸盐水泥、海水珊瑚骨料混凝土固盐剂、岛礁珊瑚礁砂骨料混合物、海水混凝土减水剂以及天然海水或一次粗淡化海水制备成型，通过海水珊瑚骨料混凝土固盐剂在内部固盐强化，减少泛碱通道，有效阻止泛碱盐分迁移，因此使得所述海水珊瑚骨料混凝土砌块在我国南海岛礁恶劣自然环境下服役时可以长期无泛碱、耐久性好，而且在成型及养护期间可以实现“三免”：免烧结成型、免蒸压、免洒淡水养护；同时，由于上述的海水珊瑚骨料混凝土砌块的拌制原料中的岛礁珊瑚礁砂骨料混合物及海水均可取自南海岛礁当地，就地取材率可高达85％，可以实现岛礁本地化产销，不用进行长途海运，因此有效地避免了传统的混凝土砌块在进行长途海运时所面临的能耗高、成本高、码头装卸繁琐、磕碰破损率高、受海况气象条件制约而耗时低效等缺点；而且由于是采用海水，因此还可节约宝贵的淡水资源，综合成本低、绿色节能高效，可广泛应用于我国南海岛礁房建工程围护结构(例如，框架结构房屋的围护墙体等)。
具体实施方式
为使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例中的抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块由海水珊瑚骨料混凝土制成，其中，所述海水珊瑚骨料混凝土是由下列原料按质量比例组成：
硅酸盐水泥7％～11％，海水珊瑚骨料混凝土固盐剂3％～4.5％，海水5％～7.5％，珊瑚礁砂骨料混合物77％～85％，海水混凝土减水剂掺量占胶凝材料质量的0.2％～0.4％；所述胶凝材料为硅酸盐水泥和海水珊瑚骨料混凝土固盐剂的混合物。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述硅酸盐水泥的强度等级为P·O42.5。
较佳的，在本发明的具体实施例中，在所述海水珊瑚骨料混凝土固盐剂中还可以进一步包括：微硅粉15％～25％、纳米二氧化硅粉1.5％～3％、偏高领土12％～24％和矿粉50％～64％。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述岛礁珊瑚礁砂骨料混合物的主要矿物成分为文石和方解石；珊瑚礁砂骨料混合物中的珊瑚礁砂骨料可以掘自南海珊瑚岛礁，骨料粒径为0～13mm，且其砂率最好不高于60％；较优的，所述珊瑚礁砂骨料的砂率为0.35～0.40，含泥量不高于5％；珊瑚礁砂骨料的孔隙率一般为30％～45％，饱和吸水率一般为20％～30％，岛礁自然环境下珊瑚礁砂骨料天然预吸水率一般为8％～14％。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述海水混凝土减水剂为改性降粘型聚羧酸减水剂,其能在海水及珊瑚礁砂骨料拌合条件下发挥高效减水作用。
另外，在本发明的技术方案中，当上述海水珊瑚骨料混凝土砌块采用普通硅酸盐水泥、海水珊瑚骨料混凝土固盐剂、珊瑚礁砂骨料混合物、海水混凝土减水剂、天然海水或一次粗淡化海水制备成型之后，上述砌块块体自然养护硬化后可采用海水珊瑚砌筑砂浆砌筑。
更进一步地，还可在海水珊瑚骨料混凝土砌块的外表面涂刷海水珊瑚抹面砂浆而形成一个海水珊瑚抹面砂浆面层，然后再在所述海水珊瑚抹面砂浆面层的外表面涂刷改性丙烯酸乳液而形成一个泛碱封闭涂层。
因此，较佳的，在本发明的具体实施例中，所述海水珊瑚骨料混凝土砌块的外表面上还覆盖有通过涂刷海水珊瑚抹面砂浆而形成的海水珊瑚抹面砂浆面层；所述海水珊瑚抹面砂浆面层的外表面还覆盖有通过涂刷改性丙烯酸乳液或双组份水性环氧而形成的泛碱封闭涂层。
在本发明的一个较佳的具体实施例中，形成于所述海水珊瑚抹面砂浆面层外表面上的、兼具界面增强特性的所述泛碱封闭涂层，其主要化学成分为具有渗透成膜特性的改性丙烯酸乳液。较佳的，在本发明的具体实施例中，所述改性丙烯酸乳液为：改性丙烯酸乳液的原液与淡水稀释后所形成的乳液；所述改性丙烯酸乳液的原液与淡水的质量比小于或等于1:3。较佳的，在本发明的具体实施例中，所述改性丙烯酸乳液的原液与淡水的质量比可以是1:1。将该改性丙烯酸乳液在所述海水珊瑚抹面砂浆面层的外表面涂刷1～3道，即可形成所述泛碱封闭涂层。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述海水珊瑚抹面砂浆，为所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块的原材料中剔除珊瑚石粗骨料(粒径为5-13mm)后，剩余原料所制备而成的海水珊瑚砂浆。
在本发明的技术方案中，所述海水珊瑚抹面砂浆面层的作用主要是：
1、墙体基层找平：刚砌筑完的墙体不可能完全平整，较为粗糙多孔，坑坑洼洼，若此时刮腻子或刷涂料/油漆，则特别浪费材料。因此，通过形成海水珊瑚抹面砂浆面层，可以实现墙体基层找平，从而节省后续所使用的涂刷材料，而且还可以提高美观性。
2、提高将来墙体面层涂料或油漆对墙体砌块的冷热及干湿变形的适应能力，提高饰面的抗裂性。
因此，在本发明的技术方案中，当抹面砂浆施工完成，形成海水珊瑚抹面砂浆面层之后，还可以进一步加涂一层丙烯酸乳液的界面剂(以提高墙体的抗泛碱能力，现有技术中的常用墙体一般无此道工序)，再披刮腻子或石膏，最后再涂面层涂料或油漆。
另外，在本发明的技术方案中，通过涂刷改性丙烯酸乳液而形成的泛碱封闭涂层，则可内渗成膜，可长期稳定、高效封闭海水珊瑚骨料混凝土砌块墙体内部泛碱盐分的外迁通道，并可增强界面粘接性能，提高墙体外部装饰面层(腻子及石膏、底漆及面漆)对此泛碱封闭涂层的保护。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块，可为实心砌块，也可为空心砌块。较佳的，如果所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块为空心砌块，则该空心砌块的空心率一般建议为30％～50％。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述海水为天然海水或一次粗淡化海水。
较佳的，在本发明的具体实施例中，所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块的生成方法：将所述各种原料，在岛礁当地固定厂区采用固定式生产线，或在所述砌块应用的岛礁目标建筑附近采用可移动集装箱式生产线就地、就近生产及供应。
在本发明的技术方案中，上述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块可以通过如下所述的机理或过程实现长期无泛碱、耐久性好，成型及养护期间“三免”，综合成本低、绿色节能高效等特性：
(1)长期无泛碱、耐久性好：
所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块的原料中的海水珊瑚骨料混凝土固盐剂，可分阶段、化学结合或物理吸附固定海水及珊瑚礁砂骨料中的Cl-、SO42-、Ca2+、Na+(K+)等离子，固盐而减少泛碱源；还可多尺度、分阶段致密化混凝土砌块水泥浆基材及浆体—骨料界面过渡区，减少泛碱通道，有效阻止泛碱盐分迁移。
所述施做于抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块表面的海水珊瑚抹面砂浆，其外部由所涂刷的改性丙烯酸乳液而形成的泛碱封闭涂层，可内渗成膜，可长期稳定、高效封闭海水珊瑚骨料混凝土砌块墙体内部泛碱盐分的外迁通道，并可增强界面粘接性能，提高墙体外部装饰面层(腻子及石膏、底漆及面漆)对此泛碱封闭涂层的保护。
因此，通过海水珊瑚骨料混凝土固盐剂在内部固盐强化，利用改性丙烯酸乳液在外部封闭泛碱通道，“内强外防”综合实现所述海水珊瑚骨料混凝土砌块长期无泛碱、耐久性好。
(2)成型及养护期间“三免”：
所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块，采用其各类原料拌合后，经砌块成型机振动挤压成型，在岛礁天然温湿度条件下自然养护硬化，可免烧结。
我国南海岛礁多雨高湿(相对湿度90％～98％)、暴晒高温(平均气温高达30℃，2-7月份白天地表温度可达55℃)，常年日照充足。这种高温高湿的自然环境条件为所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块提供了极佳的自然养护条件，可免蒸压、免洒淡水养护。
所述岛礁珊瑚礁砂骨料，疏松多孔，孔隙率一般为30％～45％(主体孔径分布在200nm～10000nm范围内)，饱和吸水率一般为20％～30％，岛礁自然环境下珊瑚礁砂骨料天然预吸水率一般为8％～14％。珊瑚礁砂骨料预吸水并拌合成型后，在砌块混凝土硬化过程中，当珊瑚礁砂骨料周围水泥浆体孔隙中水分含量因水泥水化及水分扩散而明显降低时，储存在珊瑚礁砂骨料孔隙中的预吸收水分即及时释放到周围水泥浆中进行补充，循环往复直至珊瑚礁砂骨料孔隙失水完毕。因此，通过利用南海珊瑚礁砂骨料疏松多孔、预吸水率高而返水自养护的特性，可辅助实现免洒淡水养护。
综上，可实现所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块成型及养护期间“三免”：免烧结成型、免蒸压、免洒淡水养护。
(3)综合成本低、绿色节能高效：
所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块，其拌制原料中的岛礁珊瑚礁砂骨料混合物及海水均可取自南海岛礁当地，就地取材率可高达85％。岛礁本地化产销，省却了从1000多公里以外的大陆大宗长途海运普通混凝土砌块时所面临的能耗高、成本高、码头装卸繁琐、磕碰破损率高、受海况气象条件制约而耗时低效等缺点；采用海水，在南海岛礁还可节约宝贵的淡水资源。
对比之下，本发明所提供的一种抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块，应用于我国南海岛礁框架结构房屋的围护墙体，具有综合成本低、绿色节能高效的特点。
以下将以几个具体实现方式为例，对本发明的技术方案进行详细的介绍。
实施例一：
在本实施例中，所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块，其单方(即每立米的)海水珊瑚骨料混凝土由下列原料按质量组成：
普通硅酸盐水泥175kg，海水珊瑚骨料混凝土固盐剂75kg，海水136kg，岛礁珊瑚礁砂骨料混合物(珊瑚岛礁上采掘，粒径为0～13mm)1821kg，海水混凝土减水剂0.8kg。
另外，较佳的，所述普通硅酸盐水泥的强度等级为P·O42.5。
较佳的，所述海水珊瑚骨料混凝土固盐剂由微硅粉、纳米二氧化硅粉、偏高领土和矿粉组成。
较佳的，在所述岛礁珊瑚礁砂骨料混合物中，珊瑚礁砂骨料混合物中的珊瑚礁砂骨料掘自南海珊瑚岛礁，骨料粒径为0～13mm，砂率为0.39，含泥量为3％；珊瑚礁砂骨料的预吸水率为12％，饱和吸水率为27％。
较佳的，所述泛碱封闭涂层为改性丙烯酸乳液。
较佳的，所述海水混凝土减水剂为改性降粘型聚羧酸减水剂。
较佳的，所述海水为天然海水或一次粗淡化海水。
较佳的，所述的抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块的生成方法：将所述各种原料，在所述砌块应用的目标岛礁建筑附近采用可移动集装箱式生产线就地生产及供应，可明显减少珊瑚礁砂骨料或抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块的岛礁内的倒运。
在本实施例中，所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块，成型养护期间免烧结成型、免蒸压、免洒水养护，南海岛礁露天自然养护28d，砌块空心率为50％时，其块材抗压强度为8.2MPa；砌块为实心时，其块材抗压强度为16.0MPa；其就地取材率为88.6％，长期服役墙体表面无泛碱。
实施例二：
在本实施例中，所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块，其(即每立米的)海水珊瑚骨料混凝土由下列原料按质量组成：
普通硅酸盐水泥240kg，海水珊瑚骨料混凝土固盐剂100kg，海水165kg，岛礁珊瑚礁砂骨料混合物(珊瑚岛礁上采掘，粒径为0～13mm)1729kg，海水混凝土减水剂1.4kg。
较佳的，在所述岛礁珊瑚礁砂骨料混合物中，珊瑚礁砂掘自南海珊瑚岛礁，骨料粒径为0～13mm，砂率为0.37，含泥量为2％；珊瑚礁砂骨料的预吸水率为10％，饱和吸水率为23％。
在本实施例中，所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块所用的其余混凝土原材料及砌块生成方法均与实施例一中的相同。
在本实施例中，所述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块，成型养护期间免烧结成型、免蒸压、免洒水养护，南海岛礁露天自然养护28d，砌块空心率为50％时，其块材抗压强度为11.5MPa；砌块为实心时，其块材抗压强度为22.0MPa；其就地取材率为84.7％，长期服役墙体表面无任何泛碱。
另外，在本发明的技术方案中，上述的抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块可采用普通硅酸盐水泥、海水珊瑚骨料混凝土固盐剂、岛礁珊瑚礁砂骨料混合物(珊瑚岛礁上采掘，粒径为0～13mm)、海水混凝土减水剂、天然海水或一次粗淡化海水制备成型，砌块块体自然养护硬化后再采用海水珊瑚砌筑砂浆砌筑，后于其表面施做海水珊瑚抹面砂浆，待该面层硬化后24小时内再在其表面涂刷兼具界面增强特性的泛碱封闭涂层，24小时后可施做外部装饰面层，既完成海水珊瑚骨料混凝土砌块抗返碱墙体。因此，通过海水珊瑚骨料混凝土固盐剂在内部固盐强化，利用改性丙烯酸乳液外部封闭涂层阻隔泛碱通道，“内强外防”综合实现所述海水珊瑚骨料混凝土砌块长期无泛碱；通过采用我国南海岛礁当地存量丰富的珊瑚礁砂骨料及海水的地域性天然原材料制备成型，就地取材率可高达85％；通过利用南海珊瑚礁砂骨料疏松多孔、预吸水率高而自养护的特性，利用南海岛礁多雨高湿(相对湿度90％～98％)、暴晒高温的自然环境条件，可实现海水珊瑚骨料混凝土砌块成型及养护期间“三免”：免烧结成型、免蒸压、免洒水养护。
综上，本发明中的上述抗泛碱的海水珊瑚骨料混凝土砌块，可应用于我国南海岛礁房建工程围护结构(例如，框架结构房屋的围护墙体等)，可解决采用普通混凝土砌块技术方案时需大宗长途海运普通砌块的耗时费力低效、成本高昂的问题；可解决采用纯普通硅酸盐水泥、珊瑚礁砂骨料、海水制作常规珊瑚砌块时所发生的泛碱、析盐病害等问题；所述海水珊瑚骨料混凝土砌块成型及养护期间还可实现免烧结成型、免蒸压、免洒水养护。因此，具有岛礁就地取材率高(比例大于85％)、长期无泛碱、成型及养护期间“三免”、经济适用耐久、绿色节能高效等特性优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。