CN104961424A

CN104961424A - 一种混凝土固化保护剂

Info

Publication number: CN104961424A
Application number: CN201510318675.5A
Authority: CN
Inventors: 杨建西; 韩燕�; 余旦
Original assignee: HUNAN JIAOTAI BUILDING MATERIAL Co Ltd
Current assignee: HUNAN JIAOTAI BUILDING MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2015-06-11
Filing date: 2015-06-11
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2035-06-11
Also published as: CN104961424B

Abstract

本发明涉及一种混凝土固化保护剂，以重量百分比计，由以下组分制成：纳米二氧化硅20-30wt.%，硅酸盐10-20wt.%，丙烯酸酯20-35wt.%，憎水剂8-15wt.%，成膜助剂1-5wt.%，水余量。该固化保护剂能够提升混凝土地面的硬度和耐磨性能；有效解决混凝土地面起砂，起尘等问题；同时能够给混凝土带来优异的防水抗油性能，而且在无需抛光打磨的情况下大幅提高混凝土地面的亮度。

Description

一种混凝土固化保护剂

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及到一种应用于混凝土地面的固化保护剂。

背景技术

目前混凝土地面在商场、码头、停车场、物流中心和4S店得到广泛应用。然而，传统的混凝土地面在长时间的使用过程中，会出现起砂、起尘，表面硬度和亮度降低等问题。

现在市场上出售的固化剂能够有效解决起砂，起尘等问题，但是其亮度要通过抛光处理才能得到体现，并且其不具备较好的防水抗油性能。

申请号为201110152386.4的中国发明专利申请公开了一种改进型液态混凝土密封固化剂。它由以下组分组成：70-90wt%的硅酸盐、0.05-0.2wt%的渗透剂、0.3-0.5wt%的表面活性剂，0.4-0.6wt%的表面改性剂、3-5wt%的光亮剂，余量为水。上述混凝土密封固化剂具有有强度高，渗透性强，产品无收缩，耐腐蚀等特点。但是其存在固化后混凝土表面亮度低等不足。

申请号为201210318027.6的中国发明专利申请公开了一种混凝土表面密封硬化的固化剂及其制备、施工方法。它由以下组分组成：0.1~2%的氟硅酸盐、0.001~0.02%的表面活性剂、5.0~30.0%的硅溶胶或硅酸盐中的至少一种、余量为水。上述混凝土密封固化剂具有固化时间短、表面硬化层厚和表面硬度高等的优点，但是其存在固化后混凝土表面亮度需要经过抛光后才能得到体现，而且亮度较低。

发明内容

本发明旨在提供一种混凝土固化保护剂，既能够解决混凝土地面起砂、起尘和表面硬度较低等问题，又能提高表面亮度和防水抗油性能。

本发明的技术方案为：一种混凝土固化保护剂，以重量百分比计，由以下组分制成：

纳米二氧化硅 20-30wt.%

硅酸盐 10-20wt.%

丙烯酸酯 20-35wt.%

憎水剂 8-15wt.%

成膜助剂 1-5wt.%

水余量。

优选纳米二氧化硅、硅酸盐和丙烯酸酯的质量比为1:(0.75-1):(1-1.25)。

优选丙烯酸酯和憎水剂的质量比为(1~1.25):0.4。

优选所述纳米二氧化硅的粒径在5-40nm之间。

所述硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾和硅酸锂中的至少一种。

所述丙烯酸酯为苯乙烯-丙烯酸酯乳液或丙烯酸酯乳液。苯乙烯-丙烯酸酯乳液或丙烯酸酯乳液固含量为45-55%。

所述憎水剂为甲基硅酸钠、甲基硅酸钾、氟烷基硅氧烷和硅氧烷中的至少一种。

所述成膜助剂为苯甲醇、十二碳醇酯、丙二醇丁醚，丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。

上述混凝土固化保护剂的制备方法，将纳米二氧化硅、硅酸盐、丙烯酸酯、憎水剂和成膜助剂溶解于水中，快速搅拌均匀，得到乳白色液体即可。

与现有技术相比，本发明提供的混凝土固化保护剂具有以下优点：

1.本发明采用的纳米级的二氧化硅和硅酸盐具有优异的渗透性，其能渗透至混凝土内部，生成不可溶解的水化硅酸钙，从而封堵混凝土中的细孔结构，提高混凝土的密实度和硬度。

2.同时，由于憎水剂和丙烯酸酯之间协同作用，使混凝土表面形成一层的薄膜，具有优异防水抗油性能。最优选丙烯酸酯和憎水剂的质量比为(1~1.25):0.4，经检测混凝土表面使用固化保护剂后，吸水率（g/m²）<70。

3.其次，固化保护剂中的丙烯酸酯，纳米二氧化硅和硅酸盐之间的协同作用使混凝土表面具备了优异的耐磨性和较高的表面强度，并且在无需抛光打磨的情况下就具备较高的亮度。纳米二氧化硅中Si-O键的键能大，具有较好的键合稳定性，丙烯酸酯的涂膜性能优异，纳米二氧化硅和丙烯酸酯形成无机-有机复合乳液的协同作用。最优选纳米二氧化硅、硅酸盐和丙烯酸酯的质量比为1:(0.75-1):(1-1.25)，经检测混凝土表面使用固化保护剂后，耐磨度比（%）>320，表面强度（压痕直径）（mm）<3.1，平均亮度>52。

综上所述，该固化保护剂能够提升混凝土地面的硬度和耐磨性能；有效解决混凝土地面起砂，起尘等问题；同时能够给混凝土带来优异的防水抗油性能，而且在无需抛光打磨的情况下大幅提高混凝土地面的亮度。此外，本发明的混凝土固化保护剂固化时间短，制备方法简单，可广泛用于商场、码头、停车场、物流中心和4S店等混凝土建筑物或构筑物表面的硬化固化处理。

具体实施方式

下述实施例耐磨度比（%）的检测方法为：JC/T906-2002《混凝土地面用水泥基耐磨材料》；表面强度（压痕直径）（mm）的检测方法为：JC/T906-2002《混凝土地面用水泥基耐磨材料》；吸水率（g/m²）的检测方法为：DB31/T366-2006《外墙外保温专用砂浆技术要求》；平均亮度（GU）的检测方法为：GB/T13891-2008《建筑饰面材料镜像光泽度检测方法》。本发明所用原料均可市购。

实施例1

本实施例的混凝土表面固化保护剂，以重量百分比计，由以下原料制成：纳米二氧化硅（5-10nm）20wt.%、硅酸锂20wt.%、丙烯酸酯乳液（固含量50%）20wt.%、甲基硅酸钠8wt.%、苯甲醇1wt.%，其余为去离子水。将纳米二氧化硅、硅酸盐、丙烯酸酯、憎水剂和成膜助剂溶解于去离子水中，快速搅拌均匀，得到乳白色的液体，即为混凝土固化保护剂。

混凝土表面使用上述固化保护剂后，地面性能测试结果如下（与未使用固化保护剂的混凝土试块作空白对照）：

表1

实施例2

本实施例的混凝土表面固化保护剂，以重量百分比计，它由以下组分制成：纳米二氧化硅（30-40nm）28wt.%、硅酸钠10wt.%、苯乙烯-丙烯酸酯乳液（固含量50%）32wt.%、硅氧烷12wt.%、丙二醇丁醚5wt.%，其余为去离子水。制备方法同实施例1。

表2

为更好的体现本发明的性能优势，还作了下述若干对比实验，其他未标明的条件与实施例1相同；

表3

	纳米二氧化硅	硅酸盐	丙烯酸酯	憎水剂	成膜助剂
						实施例1	20wt.%	20wt.%	20wt.%	8wt.%	1wt.%
对比例1	0	20wt.%	20wt.%	8wt.%	1wt.%
						对比例2	20wt.%	0	20wt.%	8wt.%	1wt.%
对比例3	20wt.%	20wt.%	0	8wt.%	1wt.%
						对比例4	20wt.%	20wt.%	20wt.%	0	1wt.%

表4

	耐磨度比（%）	表面强度（压痕直径）（mm）	莫氏硬度	吸水率（g/m²）	平均亮度
						实施例1	328	3.01	7	65	55
对比例1	189	4.87	6	81	39
						对比例2	213	4.5	6	77	42
对比例3	306	3.14	7	158	32
						对比例4	323	2.95	7	273	53

由实施例1、对比例3和4可以看出，憎水剂和丙烯酸酯之间的协同作用，使混凝土具有更好的防水性能。由实施例1、对比例1~3可以看出，丙烯酸酯，纳米二氧化硅和硅酸盐之间的协同作用使混凝土表面具备了优异的耐磨性、较高的表面强度和较高的亮度。

Claims

1.一种混凝土固化保护剂，其特征在于：以重量百分比计，由以下组分制成：

纳米二氧化硅 20-30wt.%

硅酸盐 10-20wt.%

丙烯酸酯 20-35wt.%

憎水剂 8-15wt.%

成膜助剂 1-5wt.%

水余量。

2.根据权利要求1所述的混凝土固化保护剂，其特征在于：纳米二氧化硅、硅酸盐和丙烯酸酯的质量比为1:(0.75-1):(1-1.25)。

3.根据权利要求1或2所述的混凝土固化保护剂，其特征在于：丙烯酸酯和憎水剂的质量比为(1~1.25):0.4。

4.根据权利要求1所述的混凝土固化保护剂，其特征在于：所述纳米二氧化硅的粒径在5-40nm之间。

5.根据权利要求1所述的混凝土固化保护剂，其特征在于：所述硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾和硅酸锂中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的混凝土固化保护剂，其特征在于：所述丙烯酸酯为苯乙烯-丙烯酸酯乳液或丙烯酸酯乳液。

7.根据权利要求4所述的混凝土固化保护剂，其特征在于：苯乙烯-丙烯酸酯乳液或丙烯酸酯乳液固含量为45-55%。

8.根据权利要求1所述的混凝土固化保护剂，其特征在于：所述憎水剂为甲基硅酸钠、甲基硅酸钾、氟烷基硅氧烷和硅氧烷中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的混凝土固化保护剂，其特征在于：所述成膜助剂为苯甲醇、十二碳醇酯、丙二醇丁醚，丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种。

10.一种权利要求1~9之一所述混凝土固化保护剂的制备方法，其特征在于：将纳米二氧化硅、硅酸盐、丙烯酸酯、憎水剂和成膜助剂溶解于水中，快速搅拌均匀，得到乳白色液体即可。