CN108929097A - 一种危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂及其制备方法 - Google Patents

一种危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂及其制备方法，所述界面剂原材料按照重量比为：活性硅酸盐450‑500或者硅酸盐混合物750‑780、水160‑300、固体催化剂1‑2、防水剂15‑20、表面活性剂1.5。所述界面剂是无机透明状液体混合物，粘度低，相容性好，对基材没有选择性，使建筑物外墙坚固，使建筑物更加抗渗抗压，无毒环保，施工简单，节约了建筑物修复成本。

Description

一种危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及危墙修复材料领域以及建筑材料领域，具体涉及一种危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂。
技术背景
在危旧外墙外保温的修复加固工程中，新老建筑材料共同使用，由于新老建筑材料材质或新旧程度不同，自然环境条件下，其水化反应、干缩变形与温度变形等并不协调，因而会在新旧结合面处产生相应的拉应力与剪应力，会严重影响到结构修补后的耐久性和整体性。因此，为了缓解由于材料本身造成的结合面薄弱问题，提高界面的粘结力，简单易行的方法是使用用的界面剂改善新老界面性能再进行粘接。
界面剂是通过对物体表面进行物理作用或物理化学的作用的吸附或包覆，目的是改善或完全改变材料表面的物理技术性能和表面化学特性。建筑外墙外保温工程中，界面剂的主要作用是通过在基层表面形成一层完整封闭的膜来提高材料与基层的界面结合力，防止新浆料中的水分渗透到基层里出现波纹、泡眼、局部色素沉淀等，有效地防止分层、龟裂、空鼓、开裂。
建筑外墙外保温工程中常用的界面剂形态一般为乳液型界面剂和粉末型界面剂。
乳液型界面剂是一种较新型的建材，主要成分是水基高分子材料以及其它助剂。此材料和多种建筑材料都能很好的结合，并且干固后建筑层的性能诸如耐水，耐湿热，耐冻融，耐老化性等性能优良。并且施工工艺简单，对基层的要求不高，即可干燥施工，也可潮湿作业。例如，B10加固型混凝土界面剂是以环氧树脂为主要原料，通过乳化工艺来制备的一种双组份反应型界面处理剂。B10的粒径很小，为2μm，能够填充水泥颗粒之间的空隙，提高粘接强度。同时，当B10处理剂涂敷在建筑基层上时，微小的树脂粒子能够快速渗透扩散到建筑表层毛细孔中，同时，能够快速和新的水泥砂浆融合并不断分散到砂浆层中，经过一定时间的化学反应，在旧的混凝土基层和新的水泥砂浆层之间形成坚固的粘结层，即在两个界面上形成了一层非常强韧的树脂保护层，同时，在水泥砂浆中形成一个树脂浓度逐渐降低的聚合物水泥结合层，从而使新旧界面得到强化，达到了增强界面粘结强度的目的。随着与界面距离的增大整个粘结层的强度逐渐减少，最后和基层材料的强度趋于一致，这样材料就克服了一般粘结界面应力相对集中的现象。其双组份胶料在交联反应后能够形成密闭的立体网状结构，非常牢固。并且具有很好的粘结性、扩散性和渗透性。通过测试，其耐湿热、耐水、耐冻融性能优异，对环境的施工要求较低，不受气候条件的限制。
粉末型界面剂由水泥等无机胶凝材料、填料、聚合物胶粉和相关的外加剂组成的干粉状产品。粉末型界面剂进入工地按比例掺水拌合后进行使用。
在危旧外墙外保温修复加固工程中，虽然乳液型界面剂有诸多优点，但是其不增韧时，固化物一般会偏脆，其抗剥离、抗开裂、抗冲击性能较差；并且乳液型界面剂对基材有一定选择性，例如对极性较小的材料诸如聚乙烯、聚丙烯等材料的粘接力较小，这些材料用乳液型界面剂处理要进行表面活化，因此增加了作业难度；由于乳液型界面剂原材料比较昂贵，因此修复成本较高。
粉末型界面剂需要现场调配成适宜的稠度才可使用，其中使用的部分原材料如活性稀释剂、固化剂等均有不同程度的毒性和刺激性，不环保，对周边的环境和人员造成影响。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种新型界面剂，其是把无毒环保型的化学活性物质、无机物、硅酸盐融为一体的一种新型建筑材料，利用界面剂的优良的渗透特性和混凝土建筑外墙进行相互的融合。所述新型界面剂是无机透明状液体混合物，粘度低，相容性好，对基材没有选择性，解决了某些界面剂在聚乙烯等材料上难以应用的问题。运输方便，防火等级高，耐高低温，无毒环保，施工简单，解决了粉末型界面剂需要在现场调配的问题。并且原料成本极低，大大节约了建筑物修复成本。
本发明的新型界面剂，组成原材料按照重量比为：活性硅酸盐450-500或者硅酸盐混合物750-780、水160-300、固体催化剂1-2、防水剂15-20、表面活性剂1.5；
所述的活性硅酸盐为无机硅酸钠溶液，溶液浓度为60％(w/v)；
所述的硅酸盐混合物为硅酸钠、硅酸钾、硅溶胶的混合液，按照硅酸钠:硅酸钾:硅溶胶＝4000:1300～2500：714～1905的质量比配置混合液；
所述的固体催化剂为碳酸类无机盐、有机弱酸乙酸、草酸、氢氧化钙补偿剂，碳酸类无机盐0.3-0.5、有机弱酸乙酸0.1-0.3、草酸0.1-0.3、氢氧化钙补偿剂0.4-0.6；
所述的防水剂为高级脂肪酸类物质，该类物质由植物中提取；
所述的表面活性剂，主要成分为萘磺酸盐甲醛缩合物；
所述的新型界面剂的制备方法，包括以下步骤：
⑴选取无机硅酸钠溶液为反应液A，或者按照硅酸钠:硅酸钾:硅溶胶＝4000:1300～2500：714～1905的质量比配置混合液为反应液A；
⑵按照固体催化剂：水：防水剂＝10～20:1500～3000:150～200的质量比，先将固体催化剂溶于水中，再加入防水剂，从而制得反应液B；
⑶按照反应液A:反应液B:表面活性剂＝4500～5000:1610～2020:1.5的质量比，将所述反应液B加入到反应液A中，边加入边搅拌，要求在5分钟之内将两者混合完全，待反应液A和反应液B混合均匀后再加入表面活性剂，并在分散机上进行分散，转速设定为每分钟1000转，时间为30分钟；
⑷将上述混合液静置1天，直至混合后溶液变为澄清透明，即得。
采用这种界面剂进行加固的技术的优点包括有以下几个：
粘度很低，渗透性好，刷涂在建筑物材料上，由于毛细作用能够迅速渗入到混凝土内部并与游离钙物质反应，生成不可溶解的非晶态水化硅酸钙等产物，以实现对新旧建筑材料的粘结，提高结合面的密实性和抗渗透性，使新旧界面融合为一个整体。
(一)使建筑物外墙坚固。该界面剂有很强的渗透性，可以快速地进入到建筑外墙的每一个部分，最终把新旧部分连接起来形成坚硬的整体构造。采用该界面剂相当于是在建筑的内部当中形成“加固带”，增强了混合结构的坚硬度和密实度，进一步使得建筑的结构变得更为牢固。
(二)使建筑物更加抗渗抗压。通过取样以及现场试验可以看出，该界面剂能够给建筑结构抗渗、抗压性能的增强提供很大的帮助。试验结果显示，在修复过程中使用界面剂的建筑物要比不使用界面剂的建筑物的抗压强度高出3倍以上。能够有效改善建筑新旧接触面的抗压性能。除此以外，界面剂里的有效成分和水泥材料反应，生成的交联物质能够有效阻止外界水分等杂志进入到建筑物内部，更好地保护建筑物。
(三)更加环保。近年来环境污染严重，绿色环保理念不断深入，这也是我国建筑行业不断发展的必然要求。传统建筑材料中含有较多的有害物质，随着使用寿命的增加，这些有害物质不仅会破坏建筑物的结构，还对环境造成了污染。新型界面剂属于无机型材料，会有效保护建筑物以及施工工人的健康，无毒无味，绿色环保。
具体实施方式
实施例一：
一种危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂，所述界面剂原材料按照重量比为：无机硅酸钠溶液：4500、固体催化剂：15、水：1600、防水剂：150、表面活性剂：1.5。
实施例二：
一种危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂，所述界面剂原材料按照重量比为：无机硅酸钠溶液：4800、固体催化剂：18、水：1600、防水剂：150、表面活性剂：1.5。
实施例三：
一种危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂，所述界面剂原材料按照重量比为：硅酸钠：4000、硅酸钾：2000、硅溶胶：1500、固体催化剂：10、水：2700、防水剂：200、表面活性剂：1.5。
实施例四：
一种危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂，所述界面剂原材料按照重量比为：硅酸钠：4000、硅酸钾：2300、硅溶胶：1300、固体催化剂：10、水：2800、防水剂：200、表面活性剂：1.5。
实施例五：
一种危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂的制备方法，包括以下步骤：
⑴选取无机硅酸钠溶液为反应液A，或者按照硅酸钠:硅酸钾:硅溶胶＝4000:1300：714的质量比配置混合液为反应液A；
⑵按照固体催化剂：水：防水剂＝10:1500:150的质量比，先将固体催化剂溶于水中，再加入防水剂，从而制得反应液B；
⑶按照反应液A:反应液B:表面活性剂＝4500:1610:1.5的质量比，将所述反应液B加入到反应液A中，边加入边搅拌，要求在5分钟之内将两者混合完全，待反应液A和反应液B混合均匀后再加入表面活性剂，并在分散机上进行分散，转速设定为每分钟1000转，时间为30分钟；
⑷将上述混合液静置1天，直至混合后溶液变为澄清透明，即得。
实施例六：
一种危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂的制备方法，包括以下步骤：
⑴选取无机硅酸钠溶液为反应液A，或者按照硅酸钠:硅酸钾:硅溶胶＝4000:2500：1905的质量比配置混合液为反应液A；
⑵按照固体催化剂：水：防水剂＝20:3000:200的质量比，先将固体催化剂溶于水中，再加入防水剂，从而制得反应液B；
⑶按照反应液A:反应液B:表面活性剂＝5000:2020:1.5的质量比，将所述反应液B加入到反应液A中，边加入边搅拌，要求在5分钟之内将两者混合完全，待反应液A和反应液B混合均匀后再加入表面活性剂，并在分散机上进行分散，转速设定为每分钟1000转，时间为30分钟；
⑷将上述混合液静置1天，直至混合后溶液变为澄清透明，即得。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限定。凡本领域的技术人员利用本发明的技术方案对上述实施例做出的任何等同的变动、修饰或演变等，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂，其特征在于，所述界面剂原材料按照重量比为：活性硅酸盐450-500或者硅酸盐混合物750-780、水160-300、固体催化剂1-2、防水剂15-20、表面活性剂1.5。
2.根据权利要求1所述的危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂，其特征在于，所述的活性硅酸盐为无机硅酸钠溶液，溶液浓度为60％(w/v)。
3.根据权利要求1所述的危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂，其特征在于，所述的硅酸盐混合物为硅酸钠、硅酸钾、硅溶胶的混合液，按照硅酸钠:硅酸钾:硅溶胶＝4000:1300～2500：714～1905的质量比配置混合液。
4.根据权利要求1所述的危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂，其特征在于，所述的固体催化剂为碳酸类无机盐、有机弱酸乙酸、草酸和氢氧化钙补偿剂，所述的固体催化剂按照重量比为碳酸类无机盐0.3-0.5、有机弱酸乙酸0.1-0.3、草酸0.1-0.3、氢氧化钙补偿剂0.4-0.6。
5.根据权利要求1所述的危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂，其特征在于，所述的防水剂为高级脂肪酸类物质，该类物质由植物中提取。
6.根据权利要求1所述的危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂，其特征在于，所述的表面活性剂，主要成分为萘磺酸盐甲醛缩合物。
7.一种危旧建筑外墙外保温工程用加固界面剂的制备方法，其特征在于，所述界面剂的制备方法包括以下步骤：
⑴选取无机硅酸钠溶液为反应液A，或者按照硅酸钠:硅酸钾:硅溶胶＝4000:1300～2500：714～1905的质量比配置混合液为反应液A；
⑵按照固体催化剂：水：防水剂＝10～20:1500～3000:150～200的质量比，先将固体催化剂溶于水中，再加入防水剂，从而制得反应液B；
⑶按照反应液A:反应液B:表面活性剂＝4500～5000:1610～2020:1.5的质量比，将所述反应液B加入到反应液A中，边加入边搅拌，要求在5分钟之内将两者混合完全，待反应液A和反应液B混合均匀后再加入表面活性剂，并在分散机上进行分散，转速设定为每分钟1000转，时间为30分钟；
⑷将上述混合液静置1天，直至混合后溶液变为澄清透明，即得。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的无机硅酸钠溶液浓度为60％(w/v)。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的固体催化剂为碳酸类无机盐、有机弱酸乙酸、草酸和氢氧化钙补偿剂，所述的固体催化剂按照重量比为碳酸类无机盐0.3-0.5、有机弱酸乙酸0.1-0.3、草酸0.1-0.3、氢氧化钙补偿剂0.4-0.6。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的表面活性剂，主要成分为萘磺酸盐甲醛缩合物。
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