CN104193405A - 化合物混凝土渗透晶化液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种化合物混凝土渗透晶化液及其制备方法；是由下列质量百分比的原料制成：硅酸锂35％、硅溶胶15％、氟硅酸钠10％，高活性纳米二氧化钛0.4％、纳米镍钛合金0.6％，表面活性润湿剂1.5％、疏水剂3.5％和水34％；所述硅酸锂为呈结晶态的SiO₂微乳白透明液体，PH值为11，SiO₂含量为29～31％，密度为1.12～1.14g/m²，粒径为8～15nm；所述硅溶胶为涂料用硅溶胶；所述高活性纳米二氧化钛为白色粉末状，其表面性质亲水，PH值为6～8，晶型为锐钛，其粒径为5nm，所述纳米镍钛合金为粒径50nm；具有延长混凝土的使用寿命、功能性及美观性长久保持的优点。

Description

化合物混凝土渗透晶化液及其制备方法

技术领域

本发明属于化学建材技术领域，具体涉及一种作用于混凝土表面的化合物混凝土渗透晶化液及其制备方法。

背景技术

混凝土由粗的颗粒状集料与水泥水化物组成。混凝土浇筑时，混凝土成分与水发生复杂的化学反应，生成硬质水合物使集料粘合在一起，形成抗压的整体结构，由于混凝土硬化的自然形成过程，混凝土固化体有着不可避免的缺点，混凝土固化体结构里有着大量互通的毛细孔，膏状混凝土塌落度越大，凝固后脱水毛细孔越多越大，环境中的二氧化碳、二氧化硫、氮的氧化物、氯、盐与水等元素通过毛细孔进入混凝土内部，在内部发生碱碳、碱硅等反应，腐蚀混凝土结构中的钢筋并引起体积膨胀，使混凝土结构受到破坏、剥蚀、劣化造成强度下降，严重影响到混凝土的结构安全性及使用寿命，混凝土工程使用年限约60-100年，但部分混凝土工程不足20年就风化剥离等原因开始维修，其原因主要是我国混凝土结构以c20-c30低强度为主，结构中毛细孔密度大，抗渗能力差，易受外界物质侵蚀而遭到破环，令其使用性能急剧降低。

综合混凝土劣化机理来看，混凝土劣化过程和钢筋或预应力钢筋混凝土发生劣化的主要原因有冻融循环、碱骨料反应、硫酸盐侵蚀、收缩开裂和钢筋锈蚀等。对任何一种劣化而言，膨胀和开裂的原因都与水有关，同时水也是侵蚀性介质(如氯盐、硫酸盐等)迁移进入混凝土内的载体。水既是破坏物质的传递介质，又是破坏发生的必要条件和许多失效机理与模型建立的基础。综合分析混凝土结构各种劣化机理可知，几乎所有影响混凝土结构耐久性的化学和物理过程都涉及两个主要影响因素，即水及其在混凝土孔隙和裂缝中的迁移。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种能够有效渗入到混凝土毛细孔内部、提高混凝土结构的密实性、降低水渗透性，提高混凝土的耐久性和使用寿命的化合物混凝土渗透晶化液及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：它是由下列质量百分比的原料制成：硅酸锂35％、硅溶胶15％、氟硅酸钠10％，高活性纳米二氧化钛0.4％、纳米镍钛合金0.6％，表面活性润湿剂1.5％、疏水剂3.5％和水34％；所述硅酸锂为呈结晶态的SiO₂微乳白透明液体，PH值为11，SiO₂含量为29～31％，密度为1.12～1.14g/m²，粒径为8～15nm；所述硅溶胶为涂料用硅溶胶；所述高活性纳米二氧化钛为白色粉末状，其表面性质亲水，PH值为6～8，晶型为锐钛，其粒径为5nm，所述纳米镍钛合金为粒径50nm；所述表面活性润湿剂为壬基酚聚氧乙烯醚，所述疏水剂是改性硅氧烷乳液。

一种化合物混凝土渗透晶化液的制备方法，包括如下步骤：

一、将硅酸锂放置在反应釜中，加入水，将反应釜内的硅酸锂和水加热至50℃，制成硅酸锂混合液；

二、将步骤一中所述的硅酸锂混合液温度降至30℃后，加入纳米镍钛合金，制成混合溶液；

三、将步骤二中所述的混合溶液加热至温度为40℃时，边搅拌边向混合溶液内加入高活性纳米二氧化钛，至完全溶解；

四、将步骤三中所述完全溶解的高活性纳米二氧化钛的混合液内边搅拌边加入硅溶胶，使硅溶胶完全溶解；

五、将步骤四中所述的硅溶胶完全溶解后的混合液降温至20℃时，边搅拌边向硅溶胶完全溶解后的混合液内加入氟硅酸钠，使氟硅酸钠完全溶解；

六、将步骤五中所述的完全溶解的氟硅酸钠的混合液内边搅拌边加入表面活性润湿剂，使表面活性润湿剂完全溶解；

七、将步骤六中所述的完全溶解的表面活性润湿剂的混合液内边搅拌边加入疏水剂，使疏水剂完全溶解；所述疏水剂完全溶解后，经步骤三至步骤六的搅拌使反应釜内的温度降至常温后，搅拌60～70分钟，即可。

按照上述方案制成的化合物混凝土渗透晶化液，其含有高活性二氧化钛和呈结晶态的SiO2硅酸锂及高活性硅酸根离子，当其喷洒在混凝土表面时，有效成分渗入到混凝土毛细孔内部，坚硬的镍钛合金与纳米钛粉随渗透成分渗入混凝土毛细孔，能迅速提高混凝土表层硬度，为施工争取无需等待的时间，渗入的高活性硅酸根离子与混凝土中游离钙等元素缓慢的产生化学反应，与渗入混凝土中毛细孔中的超活性纳米钛等元素形成一种高硬度的结晶体，结晶体填充了原混凝土相互连通的毛细孔，形成一种坚固的网络构架，透出与余留在表层的高活性二氧化钛及结晶体在地坪表面形成一种超薄坚硬晶化层，地表晶化层与每一个毛细孔连接深入混凝土中，使混凝土晶化层与渗透层形成了一个坚硬结晶体及构架填充支撑的致密表层，从而极大的提高了混凝土表层抗砸、抗压、耐磨、防尘、防滑、防尘、抗污、抗渗、抗风化、耐腐蚀、抗霉杀菌、自洁、减少异味、防紫外线、空气净化、光亮环保的性能，具有延长混凝土的使用寿命、功能性及美观性长久保持的优点。

具体实施方式

本发明为化合物混凝土渗透晶化液及其制备方法，它是由下列质量百分比的原料制成：硅酸锂35％、硅溶胶15％、氟硅酸钠10％，高活性纳米二氧化钛0.4％、纳米镍钛合金0.6％，表面活性润湿剂1.5％、疏水剂3.5％和水34％；所述硅酸锂为呈结晶态的SiO₂微乳白透明液体，PH值为11，SiO₂含量为29～31％，密度为1.12～1.14g/m²，粒径为8～15nm；所述硅溶胶为涂料用硅溶胶；所述高活性纳米二氧化钛为白色粉末状，其表面性质亲水，PH值为6～8，晶型为锐钛，其粒径为5nm，所述纳米镍钛合金为粒径50nm；所述表面活性润湿剂为壬基酚聚氧乙烯醚，所述疏水剂是改性硅氧烷乳液。

一种化合物混凝土渗透晶化液的制备方法，包括如下步骤：

一、将硅酸锂放置在反应釜中，加入水，将反应釜内的硅酸锂和水加热至50℃，制成硅酸锂混合液；

二、将步骤一中所述的硅酸锂混合液温度降至30℃后，加入纳米镍钛合金，制成混合溶液；

三、将步骤二中所述的混合溶液加热至温度为40℃时，边搅拌边向混合溶液内加入高活性纳米二氧化钛，至完全溶解；

四、将步骤三中所述完全溶解的高活性纳米二氧化钛的混合液内边搅拌边加入硅溶胶，使硅溶胶完全溶解；

五、将步骤四中所述的硅溶胶完全溶解后的混合液降温至20℃时，边搅拌边向硅溶胶完全溶解后的混合液内加入氟硅酸钠，使氟硅酸钠完全溶解；

六、将步骤五中所述的完全溶解的氟硅酸钠的混合液内边搅拌边加入表面活性润湿剂，使表面活性润湿剂完全溶解；

七、将步骤六中所述的完全溶解的表面活性润湿剂的混合液内边搅拌边加入疏水剂，使疏水剂完全溶解；所述疏水剂完全溶解后，经步骤三至步骤六的搅拌使反应釜内的温度降至常温后，搅拌60～70分钟，即可。

本发明中所述的硅酸锂为广州市富尔化工科技有限公司生产的硅酸锂WLI-48；其公司地址为：苏州新区鹿山路369号国家环保高新技术产业园28号楼科研中心319室。所述的硅溶胶为广州市富尔化工科技有限公司生产的WLJ-1030硅溶胶，所述氟硅酸钠为所述高活性纳米二氧化钛为北京德科岛金科技有限公司生产的DK406-1，所述纳米镍钛合金为北京德科岛金科技有限公司生产的DK163；所述表面活性润湿为美国陶氏TRITONX-405，所述疏水剂为英国EASTAER/EW-2139；高活性纳米二氧化钛为北京科德岛金科技有限公司生产，其公司地址为：北京市朝阳区惠新西街9号院4号楼3309-3310。

现结合具体实施例对本发明进行进一步说明，具体的实施方式如下：

实施例一

一种化合物混凝土渗透晶化液，是由下列质量百分比的原料制成：硅酸锂35％、硅溶胶15％、氟硅酸钠10％，高活性纳米二氧化钛0.4％、纳米镍钛合金0.6％，表面活性润湿剂1.5％、疏水剂3.5％和水34％；所述硅酸锂为呈结晶态的SiO₂微乳白透明液体，PH值为11，SiO₂含量为29～31％，密度为1.12～1.14g/m²，粒径为8～15nm；所述硅溶胶为涂料用硅溶胶；所述高活性纳米二氧化钛为白色粉末状，其表面性质亲水，PH值为6～8，晶型为锐钛，其粒径为5nm，所述纳米镍钛合金为粒径50nm；所述表面活性润湿剂为壬基酚聚氧乙烯醚，所述疏水剂是改性硅氧烷乳液。

一种化合物混凝土渗透晶化液的制备方法，包括如下步骤：

一、将硅酸锂放置在反应釜中，加入水，将反应釜内的硅酸锂和水加热至50℃，制成硅酸锂混合液；

二、将步骤一中所述的硅酸锂混合液温度降至30℃后，加入纳米镍钛合金，制成混合溶液；

三、将步骤二中所述的混合溶液加热至温度为40℃时，边搅拌边向混合溶液内加入高活性纳米二氧化钛，至完全溶解；

四、将步骤三中所述完全溶解的高活性纳米二氧化钛的混合液内边搅拌边加入硅溶胶，使硅溶胶完全溶解；

五、将步骤四中所述的硅溶胶完全溶解后的混合液降温至20℃时，边搅拌边向硅溶胶完全溶解后的混合液内加入氟硅酸钠，使氟硅酸钠完全溶解；

六、将步骤五中所述的完全溶解的氟硅酸钠的混合液内边搅拌边加入表面活性润湿剂，使表面活性润湿剂完全溶解；

七、将步骤六中所述的完全溶解的表面活性润湿剂的混合液内边搅拌边加入疏水剂，使疏水剂完全溶解；所述疏水剂完全溶解后，经步骤三至步骤六的搅拌使反应釜内的温度降至常温后，搅拌60分钟，即可。

实施例二

一种化合物混凝土渗透晶化液，是由下列质量百分比的原料制成：硅酸锂35％、硅溶胶15％、氟硅酸钠10％，高活性纳米二氧化钛0.4％、纳米镍钛合金0.6％，表面活性润湿剂1.5％、疏水剂3.5％和水34％；所述硅酸锂为呈结晶态的SiO₂微乳白透明液体，PH值为11，SiO₂含量为29～31％，密度为1.12～1.14g/m²，粒径为8～15nm；所述硅溶胶为涂料用硅溶胶；所述高活性纳米二氧化钛为白色粉末状，其表面性质亲水，PH值为6～8，晶型为锐钛，其粒径为5nm，所述纳米镍钛合金为粒径50nm；所述表面活性润湿剂为壬基酚聚氧乙烯醚，所述疏水剂是改性硅氧烷乳液。

一种化合物混凝土渗透晶化液的制备方法，包括如下步骤：

一、将硅酸锂放置在反应釜中，加入水，将反应釜内的硅酸锂和水加热至50℃，制成硅酸锂混合液；

二、将步骤一中所述的硅酸锂混合液温度降至30℃后，加入纳米镍钛合金，制成混合溶液；

三、将步骤二中所述的混合溶液加热至温度为40℃时，边搅拌边向混合溶液内加入高活性纳米二氧化钛，至完全溶解；

四、将步骤三中所述完全溶解的高活性纳米二氧化钛的混合液内边搅拌边加入硅溶胶，使硅溶胶完全溶解；

五、将步骤四中所述的硅溶胶完全溶解后的混合液降温至20℃时，边搅拌边向硅溶胶完全溶解后的混合液内加入氟硅酸钠，使氟硅酸钠完全溶解；

六、将步骤五中所述的完全溶解的氟硅酸钠的混合液内边搅拌边加入表面活性润湿剂，使表面活性润湿剂完全溶解；

七、将步骤六中所述的完全溶解的表面活性润湿剂的混合液内边搅拌边加入疏水剂，使疏水剂完全溶解；所述疏水剂完全溶解后，经步骤三至步骤六的搅拌使反应釜内的温度降至常温后，搅拌65分钟，即可。

实施例三

一种化合物混凝土渗透晶化液，是由下列质量百分比的原料制成：硅酸锂35％、硅溶胶15％、氟硅酸钠10％，高活性纳米二氧化钛0.4％、纳米镍钛合金0.6％，表面活性润湿剂1.5％、疏水剂3.5％和水34％；所述硅酸锂为呈结晶态的SiO₂微乳白透明液体，PH值为11，SiO₂含量为29～31％，密度为1.12～1.14g/m²，粒径为8～15nm；所述硅溶胶为涂料用硅溶胶；所述高活性纳米二氧化钛为白色粉末状，其表面性质亲水，PH值为6～8，晶型为锐钛，其粒径为5nm，所述纳米镍钛合金为粒径50nm；所述表面活性润湿剂为壬基酚聚氧乙烯醚，所述疏水剂是改性硅氧烷乳液。

一种化合物混凝土渗透晶化液的制备方法，包括如下步骤：

一、将硅酸锂放置在反应釜中，加入水，将反应釜内的硅酸锂和水加热至50℃，制成硅酸锂混合液；

二、将步骤一中所述的硅酸锂混合液温度降至30℃后，加入纳米镍钛合金，制成混合溶液；

三、将步骤二中所述的混合溶液加热至温度为40℃时，边搅拌边向混合溶液内加入高活性纳米二氧化钛，至完全溶解；

四、将步骤三中所述完全溶解的高活性纳米二氧化钛的混合液内边搅拌边加入硅溶胶，使硅溶胶完全溶解；

五、将步骤四中所述的硅溶胶完全溶解后的混合液降温至20℃时，边搅拌边向硅溶胶完全溶解后的混合液内加入氟硅酸钠，使氟硅酸钠完全溶解；

六、将步骤五中所述的完全溶解的氟硅酸钠的混合液内边搅拌边加入表面活性润湿剂，使表面活性润湿剂完全溶解；

七、将步骤六中所述的完全溶解的表面活性润湿剂的混合液内边搅拌边加入疏水剂，使疏水剂完全溶解；所述疏水剂完全溶解后，经步骤三至步骤六的搅拌使反应釜内的温度降至常温后，搅拌70分钟，即可。

以上实施例仅用以解释本发明技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述实例所记载的技术方案进行修改；而这些修改，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种化合物混凝土渗透晶化液，其特征在于：它是由下列质量百分比的原料制成：硅酸锂35％、硅溶胶15％、氟硅酸钠10％，高活性纳米二氧化钛0.4％、纳米镍钛合金0.6％，表面活性润湿剂1.5％、疏水剂3.5％和水34％；所述硅酸锂为呈结晶态的SiO₂微乳白透明液体，PH值为11，SiO₂含量为29～31％，密度为1.12～1.14g/m²，粒径为8～15nm；所述硅溶胶为涂料用硅溶胶；所述高活性纳米二氧化钛为白色粉末状，其表面性质亲水，PH值为6～8，晶型为锐钛，其粒径为5nm，所述纳米镍钛合金为粒径50nm；所述表面活性润湿剂为壬基酚聚氧乙烯醚，所述疏水剂是改性硅氧烷乳液。

2.根据权利要求1所述的化合物混凝土渗透晶化液的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

一、将硅酸锂放置在反应釜中，加入水，将反应釜内的硅酸锂和水加热至50℃，制成硅酸锂混合液；

二、将步骤一中所述的硅酸锂混合液温度降至30℃后，加入纳米镍钛合金，制成混合溶液；

三、将步骤二中所述的混合溶液加热至温度为40℃时，边搅拌边向混合溶液内加入高活性纳米二氧化钛，至完全溶解；

四、将步骤三中所述完全溶解的高活性纳米二氧化钛的混合液内边搅拌边加入硅溶胶，使硅溶胶完全溶解；

五、将步骤四中所述的硅溶胶完全溶解后的混合液降温至20℃时，边搅拌边向硅溶胶完全溶解后的混合液内加入氟硅酸钠，使氟硅酸钠完全溶解；

六、将步骤五中所述的完全溶解的氟硅酸钠的混合液内边搅拌边加入表面活性润湿剂，使表面活性润湿剂完全溶解；

七、将步骤六中所述的完全溶解的表面活性润湿剂的混合液内边搅拌边加入疏水剂，使疏水剂完全溶解；所述疏水剂完全溶解后，经步骤三至步骤六的搅拌使反应釜内的温度降至常温后，搅拌60～70分钟，即可。