CN104058684B - 一种渗透结晶涂料及其在提高钢纤维混凝土防腐蚀性能中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防腐涂料领域，具体涉及一种渗透结晶涂料及其在提高钢纤维混凝土防腐蚀性能中的应用。一种渗透结晶涂料，其组分及重量份如下：活性组分2～3份；反应助剂1～3份；反应促进剂1～3份；骨架材料2～6份；水泥55～70份。用钢丝刷将钢纤维混凝土基层上浮浆、返碱、尘土等刷掉，按照重量配比为渗透结晶涂料:水＝1:0.3～0.4准备原料；将计量过的渗透结晶涂料干粉和水倒入搅拌机内搅拌均匀，采用半硬性的鬃毛刷蘸取配好的涂料均匀地刷涂在钢纤维混凝土表面，渗透结晶涂料配制好后最好在30分钟内用完。该涂料生产工艺简单，原材料便宜，能够进行大规模的实际应用。

Description

一种渗透结晶涂料及其在提高钢纤维混凝土防腐蚀性能中的应用

技术领域

本发明涉及防腐涂料领域，具体涉及一种渗透结晶涂料及其在提高钢纤维混凝土防腐蚀性能中的应用。

背景技术

长期以来，混凝土作为土建工程中用途最广、用量最大的建筑材料之一，在近百年的发展中，其强度不断提高。但是，在提高强度的同时，混凝土结构的耐久性问题也愈来愈被人们所关注。由于钢纤维混凝土的具有抗拉抗压强度高、断裂韧性高、抗爆抗侵彻性能好等特点，目前在我国沿海地区的军事、人防设施中得到了广泛和大量应用。但由于地域环境的影响，这些设施长期处于强腐蚀的海岸环境中，表面受盐腐蚀较为严重，严重影响了工程设施的强度和耐久性。

目前，用于混凝土工程防腐蚀的传统防腐涂料有环氧树脂，乙烯基涂料、沥青涂料、氯化橡胶等涂料。以上几种涂料虽然防水、防腐效果能够达到防止钢筋混凝土腐蚀，但都存在某些缺陷，如附着力差、易老化、寿命短、耐碱性差，这些都影响了其实际应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有裂缝自修复功能、耐久性好、抗渗透力强、价格低廉、施工工艺简单的水泥基渗透结晶涂料及其应用，具体技术方案如下：

一种渗透结晶涂料，其组分及重量份如下：

活性组分2～3份；反应助剂1～3份；反应促进剂1～3份；骨架材料2～6份；水泥55～70份。

所述活性组分按重量份计为：

硅酸钠1～2份；碳酸钠0.25～0.5份；羧甲基纤维素钠0.2～0.4份。

所述活性组分的制备方法：

首先，在反应釜中加入一定量的水和硅酸钠，使其全部溶解成溶液；再在反应釜中加入碳酸钠，开动搅拌，逐步升温至110℃±5℃，恒温1小时；称取一定量的羧甲基纤维素钠，边搅拌边缓慢加入反应釜中，反应液温度最高不得超过120℃，继续反应30分钟；停止加热和搅拌，开启喷雾干燥器加热装置，控制进口温度在235±5℃，打开反应釜与喷雾干燥器之间的阀门，开启输液泵，调节流量，控制喷雾干燥器出口温度在97±5℃，保持恒定输液速度；收取活性组分物料。

所述反应助剂为促进化学转换反应的进行，可提供游离钙的化合物，制备方法是将氢氧化钙和轻质碳酸钙按照1:1的重量比例均匀混合所得。

所述反应促进剂为提高所述活性组分的反应活性，选用石英粉(二氧化硅含量≥98％，细度为180～200目)。

所述骨架材料是碳酸钙(细度为180～200目)。

所述水泥为52.5#普通硅酸盐水泥。

上述渗透结晶涂料的制备方法，在室温下，将以上组分按重量份计加入高速搅拌机中，充分混合均匀：

本发明的渗透结晶涂料在提供钢纤维混凝土防腐蚀性能中的应用，具体如下：

用钢丝刷将钢纤维混凝土基层上浮浆、返碱、尘土等刷掉，再用干净水冲洗确保基层表面为完全湿润的粗糙面，但应避免有明水；按照重量配比为渗透结晶涂料:水＝1:0.3～0.4(视混凝土基面的湿润度而定)准备原料；将计量过的渗透结晶涂料干粉和水倒入搅拌机内搅拌均匀，无搅拌设备时也可人工搅拌；采用半硬性的鬃毛刷蘸取配好的涂料均匀地刷涂在钢纤维混凝土表面，渗透结晶涂料配制好后最好在30分钟内用完。

与现有技术相比，本发明取得的技术效果是：

1、水泥基渗透结晶涂料可通过化学转换反应在钢纤维混凝土内部孔隙和裂缝中生成不溶性的枝蔓状结晶体，堵塞内部孔隙，封闭毛细孔通道，使得混凝土能够防止各种化学侵蚀物质的侵入，从而赋予钢纤维混凝土很强的抗渗性能和自修复性能。

2、该涂料生产工艺简单，原材料便宜，能够进行大规模的实际应用。

3、进行钢纤维混凝土防腐蚀施工时，施工方法简单、作业速度快、防腐蚀效果好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的描述。

实施例1：

按照以下重量份称取原材料：硅酸钠1.5份，碳酸钠0.3份，羧甲基纤维素钠0.4份，氢氧化钙1份，轻质碳酸钙1份，石英粉2份，碳酸钙4份，水泥55份。然后按照以下步骤制备渗透结晶涂料：

1)首先，在反应釜中加入一定量的水和硅酸钠，使其全部溶解成溶液；再在反应釜中加入碳酸钠，开动搅拌，逐步升温至110℃±5℃，恒温1小时；称取一定量的羧甲基纤维素钠，边搅拌边缓慢加入反应釜中，反应液温度最高不得超过120℃，继续反应30分钟；停止加热和搅拌，开启喷雾干燥器加热装置，控制进口温度在235±5℃，打开反应釜与喷雾干燥器之间的阀门，开启输液泵，调节流量，控制喷雾干燥器出口温度在97±5℃，保持恒定输液速度；收取活性组分物料；

2)将步骤1)得到的活性组分物料与氢氧化钙、轻质碳酸钙、石英粉、碳酸钙、水泥按上述比例均匀混合；

3)处理钢纤维混凝土基层；

4)将渗透结晶涂料干粉和水按照1:0.3重量配比倒入搅拌机内搅拌均匀；

5)采用半硬性的鬃毛刷蘸取配好的涂料均匀地刷涂在钢纤维混凝土表面，涂料用量控制在1.5～1.8kg/m²。

经测试，防腐蚀处理后的钢纤维混凝土在抗渗性能、耐盐雾、耐黄变等性能上表现优异。抗渗试验中，一次抗渗性能达1.2MPa，二次抗渗性能达1.1MPa；耐盐雾试验后(试验周期5天)，钢纤维无锈蚀现象；紫外线耐候性试验后(试验周期200小时)，无粉化、无起泡现象；氙灯老化试验后(试验周期5天)，涂层无脱粘现象。

实施例2：

按照以下重量份称取原材料：硅酸钠1.5份，碳酸钠0.3份，羧甲基纤维素钠0.4份，氢氧化钙1份，轻质碳酸钙1份，石英粉2份，碳酸钙4份，水泥60份。然后按照以下步骤制备渗透结晶涂料：

1)首先，在反应釜中加入一定量的水和硅酸钠，使其全部溶解成溶液；再在反应釜中加入碳酸钠，开动搅拌，逐步升温至110℃±5℃，恒温1小时；称取一定量的羧甲基纤维素钠，边搅拌边缓慢加入反应釜中，反应液温度最高不得超过120℃，继续反应30分钟；停止加热和搅拌，开启喷雾干燥器加热装置，控制进口温度在235±5℃，打开反应釜与喷雾干燥器之间的阀门，开启输液泵，调节流量，控制喷雾干燥器出口温度在97±5℃，保持恒定输液速度；收取活性组分物料；

2)将步骤1)得到的活性组分物料与氢氧化钙、轻质碳酸钙、石英粉、碳酸钙、水泥按上述比例均匀混合；

3)处理钢纤维混凝土基层；

4)将渗透结晶涂料干粉和水按照1:0.3重量配比倒入搅拌机内搅拌均匀；

5)采用半硬性的鬃毛刷蘸取配好的涂料均匀地刷涂在钢纤维混凝土表面，涂料用量控制在1.5～1.8kg/m²。

经测试，防腐蚀处理后的钢纤维混凝土在抗渗性能、耐盐雾、耐黄变等性能上表现优异。抗渗试验中，一次抗渗性能达1.3MPa，二次抗渗性能达1.2MPa；耐盐雾试验后(试验周期5天)，钢纤维无锈蚀现象；紫外线耐候性试验后(试验周期200小时)，无粉化、无起泡现象；氙灯老化试验后(试验周期5天)，涂层无脱粘现象。

实施例3：

按照以下重量份称取原材料：硅酸钠1.5份，碳酸钠0.3份，羧甲基纤维素钠0.4份，氢氧化钙1份，轻质碳酸钙1份，石英粉2份，碳酸钙4份，水泥70份。然后按照以下步骤制备渗透结晶涂料：

1)首先，在反应釜中加入一定量的水和硅酸钠，使其全部溶解成溶液；再在反应釜中加入碳酸钠，开动搅拌，逐步升温至110℃±5℃，恒温1小时；称取一定量的羧甲基纤维素钠，边搅拌边缓慢加入反应釜中，反应液温度最高不得超过120℃，继续反应30分钟；停止加热和搅拌，开启喷雾干燥器加热装置，控制进口温度在235±5℃，打开反应釜与喷雾干燥器之间的阀门，开启输液泵，调节流量，控制喷雾干燥器出口温度在97±5℃，保持恒定输液速度；收取活性组分物料；

2)将步骤1)得到的活性组分物料与氢氧化钙、轻质碳酸钙、石英粉、碳酸钙、水泥按上述比例均匀混合；

3)处理钢纤维混凝土基层；

4)将渗透结晶涂料干粉和水按照1:0.4重量配比倒入搅拌机内搅拌均匀；

5)采用半硬性的鬃毛刷蘸取配好的涂料均匀地刷涂在钢纤维混凝土表面，涂料用量控制在1.5～1.8kg/m²。

经测试，防腐蚀处理后的钢纤维混凝土在抗渗性能、耐盐雾、耐黄变等性能上表现优异。抗渗试验中，一次抗渗性能达1.2MPa，二次抗渗性能达1.0MPa；耐盐雾试验后(试验周期5天)，钢纤维无锈蚀现象；紫外线耐候性试验后(试验周期200小时)，无粉化、无起泡现象；氙灯老化试验后(试验周期5天)，涂层无脱粘现象。

Claims (2)

1.一种渗透结晶涂料，其特征在于，其组分及重量份如下：

活性组分2～3份，反应助剂1～3份，反应促进剂1～3份，骨架材料2～6份，水泥50～70份；

所述活性组分按重量份计为：硅酸钠1～2份，碳酸钠0.25～0.5份，羧甲基纤维素钠0.2～0.4份；

所述反应助剂为氢氧化钙和轻质碳酸钙按照1:1的重量比例均匀混合所得；

所述反应促进剂为石英粉，其中二氧化硅含量≥98％，细度为180～200目；

所述骨架材料为碳酸钙，细度为180～200目。

2.一种如权利要求1所述的渗透结晶涂料进行钢纤维混凝土防腐蚀的施工方法：

1)在反应釜中加入一定量的水和硅酸钠，使其全部溶解成溶液；再在反应釜中加入碳酸钠，开动搅拌，逐步升温至110℃±5℃，恒温1小时；称取一定量的羧甲基纤维素钠，边搅拌边缓慢加入反应釜中，反应液温度最高不得超过120℃，继续反应30分钟，停止加热和搅拌，开启喷雾干燥器加热装置，控制进口温度在235±5℃，打开反应釜与喷雾干燥器之间的阀门，开启输液泵，调节流量，控制喷雾干燥器出口温度在97±5℃，保持恒定输液速度；收取活性组分物料；

2)将步骤1)得到的活性组分物料与氢氧化钙、轻质碳酸钙、石英粉、碳酸钙、水泥按上述比例均匀混合得到渗透结晶涂料；

3)处理钢纤维混凝土基层，并用水完全湿润；

4)将渗透结晶涂料和水按照1:0.3～0.4重量配比倒入搅拌机内搅拌均匀；

5)采用半硬性的鬃毛刷蘸取配好的涂料均匀地刷涂在钢纤维混凝土表面，涂料用量控制在1.5～1.8kg/m²。