CN108101581A - 一种修补用水泥基材料专用界面处理剂及其使用方法 - Google Patents

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周宗辉
徐晓磊
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Abstract

本发明涉及一种修补用水泥基材料专用界面处理剂及其使用方法，主要应用于修补工程中新旧界面处理环节，是由硅溶胶、乙烯‑醋酸乙烯共聚物乳液、苯丙乳液、聚丙烯酸酯、纤维素醚和醇胺类改性剂组成。本发明主要原料为硅溶胶，产品成本低，且易渗透进入硅酸盐水泥混凝土基层材料，便于使新旧材料形成整体。本发明产品粘结性能好，耐水性能优异，相对于有机类界面剂耐热性能更好，适合在修补工程、自流平工程中使用，使修补材料流动度增加12mm，未处理拉伸粘结强度达到4.35MPa，热老化处理后粘结强度达到3.75MPa，浸水处理后拉伸粘结强度达到3.32MPa。

Description

一种修补用水泥基材料专用界面处理剂及其使用方法
技术领域
一种修补用水泥基材料专用界面处理剂的制备方法，属于建筑材料技术领域。
背景技术
目前水泥基材料是应用最广泛的建筑材料，主要以硅酸盐水泥混凝土材料为主，自身耐侵蚀能力差，易出现裂缝或者破损的问题，如不对于这些问题进行修补、防护工作，易导致建筑出现结构安全性的破坏，因此对于修补/防护用水泥基材料的应用成为了研究的热点。但是在修补/防护工程中，经常出现因为水泥基材料自身粘结强度不足，在修补、防护工程结束后出现新旧界面存在裂缝，而造成二次破坏的问题。
修补、防护水泥基材料界面处理剂是一种修补工程施工中与水泥及材料配套使用的产品，其具有优越的粘结性能，可以提高修补、防护的施工质量，在修补、防护工程中的应用已经越来越广泛。而目前市面上主流的界面处理剂主要组分为粘结强度较高但成本较高的有机类物质，其一方面耐水、耐热性能相对较差，不适宜在海工工程或者建筑自身服役温度较高的情况下使用；另一方面有机类界面处理剂难以渗透进入硅酸盐水泥混凝土基层材料的内部，无法使新旧材料形成整体从而不利于修补/防护工程的质量。
为了改善修补、防护工程水泥基材料界面处理剂的性能，降低生产成本，同时提高修补、防护工程新旧界面的结合程度，寻求一种低成本，与基层水泥基材料相容性强，粘结性能、耐水、耐热性能好的界面处理剂的制备方法，对于提高修补/防护工程施工质量具有重要意义和价值。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种低成本制备修补用水泥基材料专用界面处理剂的方法，适合大批量生产。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种修补用水泥基材料专用界面处理剂的制备方法，其特征在于，以重量份计，所述界面处理剂由下述配比的组分组成：硅溶胶30-80份，乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液10-50份，苯丙乳液5-20份，聚丙烯酸酯1-10份，纤维素醚0.1-1份，醇胺类改性组分0.2-1份。
作为优化，所述硅溶胶为纳米级硅溶胶，PH值为8.0-8.5，粘度小于等于6.0×10- 3Pa·s。
作为优化，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液固含量为60%。
作为优化，所述苯丙乳液固含量为45%-70%，pH4.0-10.0。
作为优化，所述聚丙烯酸酯固含量为45%-70%，pH4.0-10.0。
作为优化，所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，粘度为4000Pa·s。
作为优化，所述醇胺类组分指的是聚乙烯醇、三乙醇胺、丙三醇中的一种或多种。
本发明的构思为：
（1）硅溶胶是本发明界面处理剂的主要粘结、增强组分，来源广泛且价格低廉，与其它组分相溶性好，保证产品的质量稳定；纳米级硅溶胶能够渗透入基层水泥基材料表层，与水泥水化产物氢氧化钙反应生成凝胶，帮助基层水泥基材料与修补/防护材料形成整体，提高工程质量；硅溶胶自身耐水、耐热性能较好，适宜于不同环境条件下的建筑修补/防护工作。
（2）乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液是辅助粘结组分，与硅溶胶相溶性好，粘结能力强，可以提高新旧界面密实度，降低界面处存在裂缝的可能性；同时其耐高温性能较强，适用于水化早期发热较高的快硬早强型水泥（例如硫铝酸盐水泥或氯氧镁水泥）。
（3）苯丙乳液与聚丙烯酸酯是主要的防水组分，其主要作用为弥补乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液耐水性能不足的问题，且苯丙乳液与聚丙烯酸酯都具有一定的粘结性能。
（4）纤维素醚是主要的增粘组分，其主要作用为增加界面处理剂产品的粘度，一方面保证产品在灌装保存后不容易出现分层或者固体析出的问题；另一方面增加产品的粘度便于施工使用。
（5）醇胺类改性组分其主要作用为增强界面处理剂的渗透性能，同时部分醇胺类组分有提高界面处理剂抗冻性能的作用，保证产品能够在较低温度下能够正常使用。
本发明的突出优点为：
相比于现有技术，本发明具有如下突出优点：
（1）本发明制备的界面处理剂，相比于市面主流的有机类界面处理剂，成本低廉，耐热、耐水性能较强，与基层水泥材料相容性好，还能保证较高的粘结强度，制备工艺简单，产品均一性好，适合大批量生产。
（2）本发明采用硅溶胶为主要原料，来源广泛且易于保存，原料本身无毒害；本发明中使用的有机原料组分较少且所使用的材料耐水、耐高温性能较好，能够适应多种不同的施工条件。
（3）本发明利用醇胺类改善界面处理剂的渗透性能与抗冻性能，保证低温条件下能够正产使用。
（4）将制备出的界面处理剂应用于修补工程，使修补/防护材料流动度增加12mm，未处理拉伸粘结强度达到4.35MPa，热老化处理后粘结强度达到3.75MPa，浸水处理后拉伸粘结强度达到3.32MPa。
总的来说此发明是一种制备价格低廉性能优异的修补水泥基材料的理想方法。
具体实施方式：
下面对本发明的具体实施方式进行举例说明，所用的各种原材料都是从市场上购买的工业品。
实施例1
（1）称量8公斤硅溶胶、1公斤乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液、1公斤苯丙乳液、0.5公斤聚丙烯酸酯、0.25公斤纤维素醚和0.25公斤醇胺类物作为原料待用；
（2）将步骤（1）中的硅溶胶与乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液在25℃的水浴加热的条件下，利用搅拌器搅拌20min，然后将苯丙乳液与聚丙烯酸酯加入保持搅拌条件搅拌20min，最后将纤维素醚与醇胺类组分加入，适当提高水浴温度至40℃，搅拌40min，待形成均一稳定溶液后将浆体倒出；
（3）将步骤（2）所制得的浆体冷却至室温，灌装保存制得成品；
（4）按照本发明中界面处理剂的使用方法，将制备出的界面处理剂应用于修补工程，经性能检测，可使修补/防护材料流动度增加12mm，未处理拉伸粘结强度为4.35MPa，热老化处理后粘结强度为3.75MPa，浸水处理后拉伸粘结强度为3.32MPa。
实施例2
（1）称量5公斤硅溶胶、3公斤乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液、1公斤苯丙乳液、0.5公斤聚丙烯酸酯、0.25公斤纤维素醚和0.25公斤醇胺类物作为原料待用；
（2）将步骤（1）中的硅溶胶与乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液在25℃的水浴加热的条件下，利用电力或者磁力搅拌器搅拌20min，然后将苯丙乳液与聚丙烯酸酯加入保持搅拌条件搅拌20min，最后将纤维素醚与醇胺类组分加入，适当提高水浴温度至40℃，搅拌40min，待形成均一稳定溶液后将浆体倒出；
（3）将步骤（2）所制得的浆体冷却至室温，灌装保存制得成品。
（4）按照本发明中界面处理剂的使用方法，将制备出的界面处理剂应用于修补工程，使修补材料流动度增加10mm，未处理拉伸粘结强度为3.95MPa，热老化处理后粘结强度为3.53MPa，浸水处理后拉伸粘结强度为3.21MPa。
实施例3
（1）称量3公斤硅溶胶、5公斤乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液、1公斤苯丙乳液、0.5公斤聚丙烯酸酯、0.25公斤纤维素醚和0.25公斤醇胺类物作为原料待用；
（2）将步骤（1）中的硅溶胶与乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液在25℃的水浴加热的条件下，利用电力或者磁力搅拌器搅拌20min，然后将苯丙乳液与聚丙烯酸酯加入保持搅拌条件搅拌20min，最后将纤维素醚与醇胺类组分加入，适当提高水浴温度至40℃，搅拌40min，待形成均一稳定溶液后将浆体倒出；
（3）将步骤（2）所制得的浆体冷却至室温，灌装保存制得成品。
（4）按照本发明中界面处理剂的使用方法，将制备出的界面处理剂应用于修补工程，使修补材料流动度增加7mm，未处理拉伸粘结强度为3.36MPa，热老化处理后粘结强度为2.95MPa，浸水处理后拉伸粘结强度为2.73MPa。

Claims (8)

1.一种修补用水泥基材料专用界面处理剂的制备方法，其特征在于，以重量份计，所述界面处理剂由下述配比的组分组成：硅溶胶30-80份，乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液10-50份，苯丙乳液5-20份，聚丙烯酸酯1-10份，纤维素醚0.1-1份，醇胺类改性组分0.2-1份。
2.根据权利要求1所述的修补用水泥基材料专用界面处理剂的制备方法，其特征在于：所述的硅溶胶为纳米级硅溶胶，PH值为8.0-8.5，粘度小于等于6.0×10-3Pa·s。
3.根据权利要求1所述的修补用水泥基材料专用界面处理剂的制备方法，其特征在于：所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液固含量为60%。
4.根据权利要求1所述的修补用水泥基材料专用界面处理剂的制备方法，其特征在于：所述的苯丙乳液固含量为45%-70%，pH4.0-10.0。
5.根据权利要求1所述的修补用水泥基材料专用界面处理剂的制备方法，其特征在于：所述的聚丙烯酸酯固含量为45%-70%，pH4.0-10.0。
6.根据权利要求1所述的修补用水泥基材料专用界面处理剂的制备方法，其特征在于：所述的纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，粘度为4000Pa·s。
7.根据权利要求1所述的修补用水泥基材料专用界面处理剂的制备方法，其特征在于：所述的醇胺类组分指的是聚乙烯醇、三乙醇胺、丙三醇中的一种或多种。
8.一种权利要求1所述的修补用水泥基材料专用界面处理剂的使用方法，其特征在于：在修补材料使用前，先用水将界面处理剂按1:1的重量比稀释，在待修补/防护的基层材料表面刷一遍，再将界面处理剂原液涂抹于基层表面，涂层厚度1-3mm，立刻用修补材料进行修补/防护工作。
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