CN102584333A - 混凝土表面液态硬化剂及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑材料领域，涉及一种混凝土表面液态硬化剂及其施工方法。该混凝土表面液态硬化剂，以混凝土表面液态硬化剂总重量计，其组份及其组份的重量百分比包括：第一组分：64-78%，第二组份：22-36%；其中，所述的第一组分是由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸羟已酯和丙烯酸混合得到的共聚物；以第一组分的总重量计，第一组分中各组份的重量百分比为：甲基丙烯酸丁酯10-20%，甲基丙烯酸甲酯10-20%，2-甲基丙烯酸羟已酯25-35%，丙烯酸25-35%；第二组分为硅酸盐溶液或水。本发明无色、无味、无毒、不燃；通过有效渗透与混凝土中的化学成分发生化学反应生成二次黏合化合物，并且能够持续反应不断增强，有效提高硬度、密度及耐磨性。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料领域，涉及一种混凝土结构表面处理材料，特别涉及一种混凝土表面液态硬化剂及其施工方法。
背景技术
混凝土是目前建筑领域中的常用材料，而混凝土表面的处理仍具有一定难度，其表面平整程度不高，易起灰，耐磨性较差，强度偏低，易油污渗透，难以清洗。为克服此类缺陷，人们常常采用在地坪表面铺设地砖或地板等方式。但由于经济原因和维护难度大等原因，以上方式仍不能满足大部分混凝土表面处理的要求。
针对上述技术缺陷，近年来出现了各类的混凝土表面处理剂。如申请号200810030107.5的中国发明专利申请，公开了一种混凝土表面硬化剂,它的重量百分比组成包含:无机硅酸盐:10～40%,碱:1～10%,催化剂:0.1～5%,润湿分散剂:0.1～2%,稳定剂:1～5%,其它为水。但此类处理材料仍未有效提高混凝土表面硬度和耐磨性等技术指标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可有效提高混凝土表面硬度和耐磨性的液态硬化剂。
本发明还提供一种施工安全简单的混凝土表面液态硬化剂施工方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种混凝土表面液态硬化剂，以混凝土表面液态硬化剂总重量计，其组份及其组份的重量百分比包括：第一组分：64-78%，第二组份：22-36%；
其中，所述的第一组分是由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸羟已酯和丙烯酸混合得到的共聚物；以第一组分的总重量计，第一组分中各组份的重量百分比为：甲基丙烯酸丁酯10-20%，甲基丙烯酸甲酯10-20%，2-甲基丙烯酸羟已酯25-35%，丙烯酸25-35%；第二组分为硅酸盐溶液或水。本发明无色、无味、无毒、不燃；通过有效渗透与混凝土中的化学成分发生化学反应生成二次黏合化合物，并且能够持续反应不断增强，有效提高硬度、密度及耐磨性。经过机械收光后的混凝土地面使用本产品后，将会出现打蜡的光泽（接近抛光大理石及抛光地板砖光泽效果），硬度随着时间的增长而增加，达到比原有混凝土地坪硬度高2到3倍。
作为优选，所述的硅酸盐溶液为硅酸钾、硅酸锂或硅酸钠中的一种或两种以上的混合物。
作为优选，所述第一组分中各组份的重量百分比为：甲基丙烯酸丁酯10%，甲基丙烯酸甲酯20%，2-甲基丙烯酸羟已酯35%，丙烯酸35%。
作为优选，所述第一组分中各组份的重量百分比为：甲基丙烯酸丁酯20%，甲基丙烯酸甲酯20%，2-甲基丙烯酸羟已酯25%，丙烯酸35%。
作为优选，所述混凝土表面液态硬化剂中还包括占混凝土表面液态硬化剂总重量0.2-0.4%的液体石蜡。
作为优选，所述混凝土表面液态硬化剂中还包括占混凝土表面液态硬化剂总重量5-10%的纳米级二氧化硅溶胶，其中SiO2的质量百分比含量为35-38%。
作为优选，所述的硅酸盐溶液中，硅酸盐的浓度为36-88%。
一种所述的混凝土表面液态硬化剂的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
a、清理基面：用打磨机将待处理的混凝土基面打磨一遍，以清除其表面浮浆，并用吸尘器吸掉水分和泥浆；
b、硬化剂的使用：所述混凝土表面液态硬化剂的各组分及配比混合后得到的混凝土表面液态硬化剂，再用0.2-0.8倍的水稀释混匀；用喷雾器喷洒或倾倒在混凝土基面上；保持混凝土基面浸泡、湿润4个小时以上；4个小时之后，用刮板或吸尘器去除多余材料；
c、打磨、抛光处理。
本发明的混凝土表面液态硬化剂是一种用于混凝土表面、增加混凝土表面致密度的、透明的液体封闭和强度硬化剂。这种水性的硅酸盐基产品可以很好地渗透到混凝土内，并与之反应，形成不溶解的水合硅酸钙，增加混凝土表面的质密性和强度。经过处理后的表面可有效的防止水、油、化学物品对其的渗透和腐蚀，并可明显的提升混凝土表面的强度和增强耐磨性能。涂过混凝土表面液态硬化剂的地面，表面增加光洁性，具有防尘、易清洁、易养护、耐油污和环保等性能。与传统的硅酸钠或硅酸钾类型的产品相比，混凝土表面液态硬化剂施工更安全、更简单。
与现有产品相比，本发明的混凝土表面液态硬化剂具有以下优点：
1、提高硬度
本产品渗透至混凝土中与化学成分发生化学反应生成二次黏合化合物结合，有效提高硬度、密度及耐磨性。
2、密封、抗渗
只须一次使用，混凝土即受到养护作用并且在生命周期中被密封，从而达到密封抗渗效果，而且可抗任何油污及其它污物。
3、防尘防风化防龟裂
由于渗透至混凝土中与化学成分发生化学反应生成二次黏合化合物结合，消除由表面风化释出的混凝土微粒，起到防尘防风化现象，所生二次黏合化合物结合于一体达到防龟裂效果。
4、保持美丽光泽度
经过机械收光后的混凝土地面能产生抛光大理石及抛光地板砖的光泽效果。
5、防滑
由于渗透至混凝土中与化学成分发生化学反应生成二次黏合化合物经过抛光后出现美丽光泽度后，表面形成高密度高硬度的保护层能与胶制品及皮肤有着力效果达到防滑效果。
6、有着结合能力
消除表面不利结合之混凝土盐类，处理好的表面有利于上漆、结合剂及地板材料的使用，可与涂装材料结合及相容。
7、最低成本最简单的护理
在抛光后有光泽的混凝土护理仅需清水或配少量的肥皂水拖擦即可。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1：
一种混凝土表面液态硬化剂，以混凝土表面液态硬化剂总重量计，其组份及其组份的重量百分比由第一组份和第二组份组成：第一组分： 78%，第二组份：22%；第一组分是由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸羟已酯和丙烯酸混合得到的共聚物；以第一组分的总重量计，第一组分中各组份的重量百分比为：甲基丙烯酸丁酯10%，甲基丙烯酸甲酯20%，2-甲基丙烯酸羟已酯35%，丙烯酸35%。第二组分为水。将第一组分与第二组分混合得到产品。
产品的性能指标如下：
颜色：清澈透明；
形态：液体；
活性：100%；
密度：约1.2g/m3；
薄膜形成：无；
燃烧点：无；
干燥时间：2-4小时；
渗透厚度：深入混凝土2-5mm(视混凝土基材情况)；
吸水性：24小时内3.5%；
抗压强度：处理后混凝土抗压强度提高13%。
实施例2：
一种混凝土表面液态硬化剂，以混凝土表面液态硬化剂总重量计，其组份及其组份的重量百分比由第一组份和第二组份组成：第一组分：64%，第二组份：36%；第一组分是由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸羟已酯和丙烯酸混合得到的共聚物；以第一组分的总重量计，第一组分中各组份的重量百分比为：甲基丙烯酸丁酯20%，甲基丙烯酸甲酯20%，2-甲基丙烯酸羟已酯25%，丙烯酸35%。第二组分为浓度为36%的硅酸钾溶液。
实施例3：
一种混凝土表面液态硬化剂，以混凝土表面液态硬化剂总重量计，其组份及其组份的重量百分比由第一组份和第二组份组成：第一组分：60%，第二组份：40%；第一组分是由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸羟已酯和丙烯酸混合得到的共聚物；以第一组分的总重量计，第一组分中各组份的重量百分比为：甲基丙烯酸丁酯20%，甲基丙烯酸甲酯20%，2-甲基丙烯酸羟已酯25%，丙烯酸35%。第二组分为浓度为88%的硅酸钠溶液。
实施例4：
一种混凝土表面液态硬化剂，以混凝土表面液态硬化剂总重量计，其组份及其组份的重量百分比由第一组份和第二组份组成：第一组分：70%，第二组份：30%；第一组分是由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸羟已酯和丙烯酸混合得到的共聚物；以第一组分的总重量计，第一组分中各组份的重量百分比为：甲基丙烯酸丁酯15%，甲基丙烯酸甲酯15%，2-甲基丙烯酸羟已酯35%，丙烯酸35%。第二组分为浓度为45%的硅酸锂溶液。
实施例5：
一种混凝土表面液态硬化剂，以混凝土表面液态硬化剂总重量计，其组份及其组份的重量百分比由第一组份和第二组份组成：第一组分：72%，第二组份：28%；第一组分是由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸羟已酯和丙烯酸混合得到的共聚物；以第一组分的总重量计，第一组分中各组份的重量百分比为：甲基丙烯酸丁酯20%，甲基丙烯酸甲酯15%，2-甲基丙烯酸羟已酯30%，丙烯酸35%。第二组分为浓度为55%的硅酸锂溶液。
实施例6：
一种混凝土表面液态硬化剂，以混凝土表面液态硬化剂总重量计，其组份及其组份的重量百分比包括第一组份和第二组份：第一组分：72%，第二组份：28%；第一组分是由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸羟已酯和丙烯酸混合得到的共聚物；以第一组分的总重量计，第一组分中各组份的重量百分比为：甲基丙烯酸丁酯20%，甲基丙烯酸甲酯15%，2-甲基丙烯酸羟已酯30%，丙烯酸35%。第二组分为浓度为55%的硅酸锂溶液。该实施例的混凝土表面液态硬化剂还包括占混凝土表面液态硬化剂总重量0.2%的液体石蜡。
实施例7：
一种混凝土表面液态硬化剂，以混凝土表面液态硬化剂总重量计，其组份及其组份的重量百分比包括第一组份和第二组份：第一组分：72%，第二组份：28%；第一组分是由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸羟已酯和丙烯酸混合得到的共聚物；以第一组分的总重量计，第一组分中各组份的重量百分比为：甲基丙烯酸丁酯20%，甲基丙烯酸甲酯15%，2-甲基丙烯酸羟已酯30%，丙烯酸35%。第二组分为浓度为55%的硅酸锂溶液。该实施例的混凝土表面液态硬化剂配方中还包括占混凝土表面液态硬化剂总重量0.4%的液体石蜡。
实施例8：
一种混凝土表面液态硬化剂，以混凝土表面液态硬化剂总重量计，其组份及其组份的重量百分比包括第一组份和第二组份：第一组分：70%，第二组份：30%；第一组分是由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸羟已酯和丙烯酸混合得到的共聚物；以第一组分的总重量计，第一组分中各组份的重量百分比为：甲基丙烯酸丁酯15%，甲基丙烯酸甲酯15%，2-甲基丙烯酸羟已酯35%，丙烯酸35%。第二组分为浓度为45%的硅酸锂溶液。该实施例的混凝土表面液态硬化剂配方中还包括占混凝土表面液态硬化剂总重量5%的纳米级二氧化硅溶胶，其中SiO2的质量百分比含量为35%。
实施例9：
一种混凝土表面液态硬化剂，以混凝土表面液态硬化剂总重量计，其组份及其组份的重量百分比包括第一组份和第二组份：第一组分：70%，第二组份：30%；第一组分是由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸羟已酯和丙烯酸混合得到的共聚物；以第一组分的总重量计，第一组分中各组份的重量百分比为：甲基丙烯酸丁酯15%，甲基丙烯酸甲酯15%，2-甲基丙烯酸羟已酯35%，丙烯酸35%。第二组分为浓度为45%的硅酸锂溶液。该实施例的混凝土表面液态硬化剂配方中还包括占混凝土表面液态硬化剂总重量10%的纳米级二氧化硅溶胶，其中SiO2的质量百分比含量为38%。
实施例9：
一种混凝土表面液态硬化剂，以混凝土表面液态硬化剂总重量计，其组份及其组份的重量百分比包括第一组份和第二组份：第一组分：70%，第二组份：30%；第一组分是由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸羟已酯和丙烯酸混合得到的共聚物；以第一组分的总重量计，第一组分中各组份的重量百分比为：甲基丙烯酸丁酯15%，甲基丙烯酸甲酯15%，2-甲基丙烯酸羟已酯35%，丙烯酸35%。第二组分为浓度为45%的硅酸锂溶液。该实施例的混凝土表面液态硬化剂配方中还包括占混凝土表面液态硬化剂总重量0.4%的液体石蜡和占混凝土表面液态硬化剂总重量10%的纳米级二氧化硅溶胶，其中SiO2的质量百分比含量为38%。本产品施工后的检测结果见表1。
表1
| 序号 | 性能 | 检测结果 |
| 1 | 提高抗压 | ASTM-C39：7天后，抗压强度经处理样块比未处理样块增强40%，28天后经处理样块在7天的基础上在增强38%，以后随时间增长而增加 |
| 2 | 增加硬度 | C20混凝土样块表面莫氏硬度2.2，经处理后表面莫氏硬度≥8 |
| 3 | 更好养护 | ASTM-C309：在24小时熟化期间，处理后混凝土样块比未处理样块的混凝土保水能力提高94% |
| 4 | 提高耐磨性 | ASTM-C779：30分钟后耐磨性增加32.7%，C20混凝土表面耐磨度2.6经处理完全熟化后增强到6.3 |
| 5 | 摩擦系数 | ASTM-1028：经处理样块摩擦系数分别为干地表86，湿地表69；未处理地表摩擦系数分别为71和47 |
| 6 | 增加结合力 | ASTM-D3359：与环氧树脂结合力增加17%，在有水汽的情况下结合力增加28%，与聚氨酯的结合力不变 |
| 7 | 防尘性 | 处理2小时后，混凝土样块永久性不产生灰尘 |
| 8 | 抗风化性 | ASTM-G23：经紫外线及喷水处理过的样块没有不良影响，能有效阻止氯离子的通过，测试表明经处理过的地面，不会因为暴露在电磁或水雾中受到影响 |
| 9 | 抗渗性 | 在一块4.91平方英尺经处理的区域，以7英寸水龙头冲击，渗透率为0.22CC/小时 |
| 10 | 耐化学性 | 处理过的样块，大大增强抗化学性（参加耐化学性参数表） |
实施例10：
本发明所述的混凝土表面液态硬化剂的施工方法包括以下步骤：
a、清理基面：用打磨机将待处理的混凝土基面打磨一遍，以清除其表面浮浆，并用吸尘器吸掉水分和泥浆；
b、硬化剂的使用：如权利要求1所述的各组分及配比混合后得到的混凝土表面液态硬化剂，再用0.2-0.8倍的水（水的使用量根据具体施工要求而定）稀释混匀；用喷雾器喷洒或倾倒在混凝土基面上；保持混凝土基面浸泡、湿润4个小时以上；4个小时之后，用刮板或吸尘器去除多余材料；
c、打磨、抛光处理。
采用本实施例的施工方法，本发明产品使用后达到的效果如下：
（1） 耐磨性(磨损深度- ASTM C 779)： 用旋转盘摩擦样品以测耐磨性，经本发明的硬化剂处理过的样品较未处理的样品耐磨性增加39%。
（2） 粘合性(表面粘合性- ASTM 3359)：经本发明的硬化剂处理过的地坪表面较未处理过的地坪表面的粘合性增加17%。
（3） 摩擦止滑性(ASTM C-1028-96)：（较高数字代表较好的止滑度）未处
理的表面为“0.71”,而经过本发明的硬化剂处理过的表面为“0.77”。
（4） 渗水性 (将样品置圆柱形水柱下冲30分钟的吸水实验)，数字表示在这实验时间内水渗入的英寸数，结果未处理的样品为0.7英寸，而经过本发明的硬化剂处理过的仅为0.1英寸。
（5） 保水性(水蒸发度ASTM E-96-94)：(数字显示，每平方英尺每小时水蒸发的重量，单位:克)。经过本发明的硬化剂处理过后为1.20，未处理的为1.40。数字越大，其水蒸发越快，保水性越差。
（6） 防氯化物的渗入性：(采用HCHRP第244号测试法-针对混凝土密封剂对桥梁的保护)，对密封剂的要求标准为减少氯化物的含量最少要在75%以上。经本发明的硬化剂处理过的为，80%而未经处理的为0%（注：氯化物是盐的一种主要成分，易造成混凝土粉化及腐蚀建筑物混凝土内的钢材支架）。
（7） 硬化性(抗压强度- ASTM C 39)：经本发明的硬化剂过的抗压强度在一周后提高12%，而在28天养护期满后，相较于未处理的增加39%。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (8)
1. 一种混凝土表面液态硬化剂，其特征在于，以混凝土表面液态硬化剂总重量计，其组份及其组份的重量百分比包括：
第一组分：64-78%，
第二组份：22-36%；
其中，所述的第一组分是由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸羟已酯和丙烯酸混合得到的共聚物；以第一组分的总重量计，第一组分中各组份的重量百分比为：
甲基丙烯酸丁酯10-20%，
甲基丙烯酸甲酯10-20%，
2-甲基丙烯酸羟已酯25-35%，
丙烯酸25-35%；
第二组分为硅酸盐溶液或水。
2.根据权利要求1所述的混凝土表面液态硬化剂，其特征在于：所述的硅酸盐溶液为硅酸钾、硅酸锂或硅酸钠中的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的混凝土表面液态硬化剂，其特征在于：所述第一组分中各组份的重量百分比为：
甲基丙烯酸丁酯10%，
甲基丙烯酸甲酯20%，
2-甲基丙烯酸羟已酯35%，
丙烯酸35%。
4.根据权利要求1所述的混凝土表面液态硬化剂，其特征在于：所述第一组分中各组份的重量百分比为：
甲基丙烯酸丁酯20%，
甲基丙烯酸甲酯20%，
2-甲基丙烯酸羟已酯25%，
丙烯酸35%。
5.根据权利要求1所述的混凝土表面液态硬化剂，其特征在于：还包括占混凝土表面液态硬化剂总重量0.2-0.4%的液体石蜡。
6.根据权利要求1所述的混凝土表面液态硬化剂，其特征在于：还包括占混凝土表面液态硬化剂总重量5-10%的纳米级二氧化硅溶胶，其中SiO2的质量百分比含量为35-38%。
7.根据权利要求1所述的混凝土表面液态硬化剂，其特征在于：所述的硅酸盐溶液中，硅酸盐的浓度为36-88%。
8.一种权利要求1所述的混凝土表面液态硬化剂的施工方法，其特征在于包括以下步骤：
a、清理基面：用打磨机将待处理的混凝土基面打磨一遍，以清除其表面浮浆，并用吸尘器吸掉水分和泥浆；
b、硬化剂的使用：如权利要求1所述的各组分及配比混合后得到的混凝土表面液态硬化剂，再用0.2-0.8倍的水稀释混匀；用喷雾器喷洒或倾倒在混凝土基面上；保持混凝土基面浸泡、湿润4个小时以上；4个小时之后，用刮板或吸尘器去除多余材料；
c、打磨、抛光处理。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Application publication date: 20120718 |