CN1043222C - 地盘浸渍剂 - Google Patents

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Abstract

一种对地下混凝土构件没有有害影响(如腐蚀、龟裂等)的地盘浸渍剂，它防止了混凝土中性化，由此改进了混凝土构件的耐久性。这些优点是通过提供一种地盘浸渍剂实现的，所述浸渍剂包括水玻璃、酸根和隔绝剂作为有效用成分。

Description

地盘浸渍剂
本发明涉及一种注入地盘中使该地盘固结的地盘浸渍剂，特别是对地盘中的混凝土结构不产生坏影响，例如腐蚀、龟裂等另外防止所说混凝土中性化，由此提高所说混凝土结构寿命的地盘浸渍剂。
在实际应用中广泛使用含有酸或酸性盐特别是酸根如硫酸根的水玻璃薄砂浆，因为它具有优异的固结性。
一般来说，独立状态下的酸或酸根对所说的混凝土结构是不理想的。但是，含于水玻璃薄砂浆中的酸或酸根对所说的混凝土结构的作用是不同于独立状态下的酸或酸根。不管怎样，理想的是所说的混凝土结构应不受所说的酸或酸根的影响。
另外，由于所说的混凝土中的碱溶出所引起的中性化也会自动地使所说的混凝土结构劣化，所以对其必须采取保护措施。
所说的酸根，特别是硫酸根与所说的混凝土中的钙反应。因此，认为通过防止这种反应可实现混凝土的保护。另外，认为混凝土的保护可以通过向地盘中注入一种地盘浸渍剂在所说的混凝土表面形成保护层以切断来自外部的浸渍和从内部的溶出来实现。
本发明者们认为应通过切断含有酸根，特别是硫酸根的水玻璃对所说混凝土的坏影响使所说的含于混凝土中的钙纯化，并发现钙应该通过在所说的混凝土的表面上形成坚固的白色涂层由隔绝剂来屏蔽。
因此，本发明的目在于提供一种对地盘中的混凝土结构不产生诸如腐蚀、龟裂等的不利影响的地盘浸渍剂。
本发明的另一目的在于提供一种防止所说的混凝土中性化，以提高所说混凝土结构寿命的地盘浸渍剂。
另外，本发明的另一目的在于一种克服了上述现有技术中存在的缺点的地盘浸渍剂。
为达到上述目的，本发明提供了一种包括作为有效组分的水玻璃、酸根和隔绝利的地盘浸渍剂。
图1示出了一个容器的断面图，该容器中装有用砂凝胶或水泥砂浆浸渍养护的混凝土样品，所说的砂凝胶或水泥砂浆都是用本发明的浸渍剂生产的。
图2为装有用均质凝胶浸渍养护的混凝土样品的容器的断面图。
本发明是一种如上所述的硅溶胶薄砂浆，它包括含有酸根如硫酸根，和隔绝剂的水玻璃薄砂浆，所说的隔绝剂优选缩聚磷酸盐，如四聚磷酸盐、六偏磷酸盐和三聚磷酸盐、乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、葡糖酸和酒石酸。
当用所说的硅溶胶薄砂浆的硅凝胶涂覆所说的混凝土结构表面时，存在于所说的混凝土结构周围的钙离子与所说的硅凝胶中的隔绝剂反应形成络盐，结果所说的钙的特性消失。
本发明中，可以多种方式加入和混合所说的隔绝剂，例如可以将其加入到含有酸根，例如硫酸根的水玻璃薄砂浆中，也可以将其预先加入所说的水玻璃溶液中，也可以预先或与其他两种组分同时加入到所说的酸根中。
另外，在本发明的浸渍剂中，可以加入无机或有机的水玻璃硬化剂，如碳酸盐、二氧化碳、碳酸水、氯化物、乙二醛等。
另外，所说的隔绝剂对铁离子具有对所说的钙离子表现出的同样作用，所以它也可以起到防止地下的钢筋混凝土结构被腐蚀的作用。
本发明中使用的隔绝剂为缩聚磷酸盐，例如四聚磷酸盐六偏磷酸盐和三聚磷酸盐、乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、葡糖酸和酒石酸、其中优选的是缩聚磷酸盐。
一般来说，当所说的混凝土在水或酸性水或酸性凝胶中养护时，混凝土中的钙会在短时间内溶出，所说的水或凝胶的pH值会升高到11左右。
但是，另一方面，在包括含有酸根的水玻璃薄砂浆和隔绝剂的本发明的凝胶的情况下，所说的钙的溶出明显地减少并显著地防止了所说的混凝土的中性化。
更具体地说，在本发明中，水泥水合物中的钙与所说的隔绝剂反应形成络盐，结果所说的钙的特性消失。这意味着停止了钙与所说的酸根、如硫酸根的反应，并且通过在混凝土表面上形成涂覆层防止了从所说的混凝土中溶出钙离子进入地下水中，结果所说的混凝土的中性化也消失了。
因此，本发明除了具有防止对地下结构的不利影响的作用外，还具有防止混凝土结构中性化这样的其它作用。另外，本发明表示出以所说的铁离子与所说的隔绝剂反应形成络盐，由此变为惰性状态的方式，对所说的铁结构也具有同样的作用。
下面通过实施例对本发明进行更详细的描述。1．使用的材料(1)混凝土样品
按照JIS标准A1132制备直径5cm，高10cm的混凝土样品，所说的JIS标准A1132示出了用于强度试验的混凝土样品的制备。(2)水玻璃
使用具有下列组分和性能的第3号水玻璃。
Na2O∶9.45％,SiO2∶28.36％
比重：1.399，摩尔比：3.10(3)酸根
使用下列两种具有酸根的化学物质。
(a)硫酸：工业用75％硫酸。
(b)硫酸氢钠：一级试剂(NaHSO4·H2O)(4)隔绝剂
使用下列6种隔绝剂
(a)四聚磷酸钠(Na6P4O13)
(b)六偏磷酸钠〔(NaPO3)6〕
(c)酸式焦磷酸钠(Na2H2P2O7)
(d)三聚磷酸钠(Na5P3O10)
(e)乙二胺四乙酸二钠(C10H14N2Na2O8·2H2O)
(以下称Na-BDTA))
(f)柠檬酸钠：一级试剂(C6H5O7Na3·2H2O)(5)其它硬化剂
使用下列两种硬化剂
(a)氢氧化镁：一级试剂〔Mg(OH)2〕
(b)碳酸氢钠：一级试剂(NaHCO3)2．混凝土样品的浸渍试验
如图1所示，将混凝土样品5封入砂凝胶4(标准砂410g，混合物100ml)(或水泥薄砂浆4)中，该凝胶4是用表1中的各种混合物制备的。将封在所说的砂凝胶和水泥薄砂浆4中的两个混凝土样品用盖子2封入装有2500ml浸渍水3的容器1中，进行养护，使其保持在30±2℃的恒温浴中。在六个月、一年和二年后，分别测定浸渍水的pH值。另外，六个月后，将浸渍水换成新的浸渍水，并使其保持在上述浴中六个月，然后再测定所说的新的浸渍水的pH值。另外，作为对比试验，如图1中所示的一样，将两个所说的混凝土样品分别封入3500ml的浸渍水3、碳酸氢钠水溶液、硫酸水溶液和硫酸钠水溶液中，进行养护。3．所用的薄砂浆的混合，和浸渍水的pH值
测定隔绝剂的量(g)/水玻璃中的SiO2的量(g)(以下列M/S)。其结果示于表1和表2中。
                            表1
Figure C9311447400091
                           表2
4．结果
由表1和2可见，水、碳酸钠水溶液和硫酸钠水溶液的pH值分别增到12或更高。此外，硫酸水溶液的pH值也增到10或更高(见22-25号样品)。这些事实意味着混凝土中的钙溶出进入水或水溶液。1、3和6号样品表示未使用隔绝剂的样品。
这些样品规定为M/S=0，且显示出强碱性——pH高于11。
另一方面，其中分别含有隔绝剂的2、4、5和9-18的样品(M/S＞0.04～0.05)表明pH值低于9。
7号样品(M/S值为0.009)可见：浸渍两年后pH值为10.6。8号样品(M/S值为0.028)可见：pH值为9.5,9号样品(M/S值为0.047)可见：pH值低于9。
由这些结果可以明显看出：浸渍水的pH值随着加入隔绝剂而降低。尤其是当显示隔绝剂的量的因数M/S值变成0.04-0.05或以上时，浸渍水的pH值变为9以下；而M/S值变高时，pH值降到7的水平。这些优点可通过单独使用隔绝剂(5,13,15,16,17号样品)或与其它硬化剂一起使用隔绝剂而获得。
19-21号样品分别表明了约13的高pH值。在这些样品中，pH值的增大并未中止。但是，分别使用隔绝剂的20和21号样品与未使用隔绝剂的19号样品相比，看来有较低的pH值。
此外，根据混凝土样品的外观试验，在砂凝胶或水泥砂浆中含隔绝剂的所有混凝土样品表面上观测到白色涂层。对于具有较高M/S值的样品来说，这种倾向是值得注意的。5．混凝土样品的强度试验
对表2所示的样品测定无测限抗压强度。表3给出了结果。
                                       表3
表1或2中编号             无侧限抗压强度(kgf/cm2)
    漫渍前 浸渍6个月后    浸渍1年后
    2511131625     340340340340340340     376382377390372349     388394387399391353
表3中25号样品是对照。
在该实施例中，混凝土样品被浸在水中。因此，该样品的强度不随时间的延长而提高。
另一方面，本发明其它样品的强度随时间的延长而提高。
外观试验中，混凝土样品的表面上观测到白色涂层，只是上述25号样品例外。6．混凝土样品的水泥薄层和涂层分析
如图2所示，混凝样品5封入均质凝胶6，后者装在容器1中，用盖2封好，并保存6个月。表1中11号样品用作均质凝胶，6号样品用作对照。被测样品是以下A至C。样品A是6个月后表1中11号样品的均质凝胶。样品B是6个月后表1中11号样品的划痕涂层(膜)。样品C是表1中11号样吕的均质凝胶(对照)。
这些单凝胶或涂层在105℃的温度下干燥5小时，之后，分析诸成分。结果示于表4。
                                           表4
样品成分     A     B     C
表1中11号均质凝胶 附看在混凝土样品上的11号涂膜 表1中11号均质凝胶(对照)
  Na2O(％)SiO2(％)Ca(％)P(％)Al(ppm)Fe(ppm)     23.449.90.141.1116050      13.939.42.775.93270170     31.939.96.13痕量8601170
在样品B中，与样品A相比，含20倍Ca和5倍或5倍以上的P。这意味着凝胶中的隔绝剂与混凝土样品溶出的Ca离子反应形成不溶的膜层。该膜层证明，防止了Ca的溶出，而且还防止了外来离子的浸渍。
另外，就样品而言，混凝土样品表面上无涂层，因此，与样品A相比，存在多种溶出成分，例如Ca,Al,Fe。这表明，与样品A相比，样品C中的混凝土更明显地被中性化。
因此，可从前述结果了解到以下情况：
(1)混凝土表面上形成了白色涂层。
(2)从混凝土中溶出碱停止了，并防止了混凝土的中性化。
(3)强度随时间的延长而增大。
在上述实施例中，硫酸根用作酸根，它对混凝土产生了强有力的影响。当然，使用其它酸根将会得到同样结果。
本发明的水玻璃薄层(含酸根，尤其是硫酸根)包括一种隔绝剂作为有用成分，因此在混凝土表面上形成了钝化白色涂层，防止了从混凝土中溶出碱，提高了混凝土的强度，也改进了混凝土的耐久性。
所以，本发明对地盘中的混凝土构件不产生有害影响。

Claims (3)

1．一种用于固结地盘的水玻璃类地盘浸渍剂，该浸渍剂含有水玻璃和酸根，其特征在于所说的地盘浸渍剂还含有一种隔绝剂，并且该隔绝剂与所说的水玻璃中的SiO2的重量比(M/S)为0.04～0.56，所说的隔绝剂选自缩聚磷酸盐、乙二胺四乙酸、次氮基三乙酸、葡糖酸和酒石酸中的一种或多种。
2．如权利要求1中所述的地盘浸渍剂，其中所说的酸根为硫酸根。
3．如权利要求1中所述的地盘浸渍剂，其中所说的缩聚磷酸盐选自四聚磷酸盐、六偏磷酸盐和三聚磷酸盐中的一种或多种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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SU990745A1 (ru) * 1980-06-30 1983-01-23 Центральный Научно-Исследовательский И Проектно-Экспериментальный Институт Организации,Механизации И Технической Помощи Строительству Способ ухода за свежеуложенным бетоном
SU992497A1 (ru) * 1980-11-05 1983-01-30 Государственный Сибирский Зональный Проектный И Научно-Исследовательский Институт По Проектированию Мельнично-Крупяных,Комбикормовых Предприятий И Элеваторно-Складского Хозяйства Способ обработки строительных конструкций и композици дл пропитки

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