CN109485373A - 一种双组份裂缝修补剂的制备方法 - Google Patents

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张继
张玲洁
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Abstract

本发明涉及建材技术领域，旨在提供一种双组份裂缝修补剂的制备方法。包括：称量或配制：硅酸钠溶液、氯化锌溶液、表面活性剂、硅烷偶联剂、乙醇、氨水、氟硅酸镁溶液、氧化铝溶胶、纳米刚性颗粒和蒸馏水。取一半用量的乙醇和一半用量的蒸馏水搅拌均匀后，加入氯化锌溶液和硅酸钠溶液体，再以氨水溶液调节pH值、搅拌均匀；加入表面活性剂和硅烷偶联剂并搅拌，得到A组份溶液；取剩余用量的乙醇和蒸馏水搅拌均匀后，加入氟硅酸镁溶液和氧化铝溶胶；搅拌后加入纳米刚性粒子，搅拌得到B组份溶液。本发明利用双体系反应增强原理使修补处材料与周围基体材料结合更加牢固；制备工艺简单，对环境无污染，且原料简单，成本低，特别适合大规模工业化生产。

Description

一种双组份裂缝修补剂的制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体的说，是一种双组份裂缝修补剂的制备方法。
背景技术
混凝土是人类使用量最大的人造建筑材料，广泛用于各类结构工程中；但基于混凝土材料本身及施工水平限制，许多基础设施、工业厂房地坪等早已破损不堪，表面出现坑洞、风化、起尘、起砂、起皮现象，造成耐磨性差，使用寿命短，已经不能适应现代化生产环境的需求，急需改造.为解决这一问题，取而代之的方案通常有铺设木地板、地砖或者直接涂覆一层环氧类地坪漆等；但上述方案都性价比太低，使用场所受限.
基于上述产品的技术及使用性能上的缺陷，近些年来众多学者开发出了一种专门用于混凝土地面的硬化剂，可大幅提高其使用寿命。目前，国内外市场上使用最多的地面硬化剂材料主要锂基盐类产品，如CN101618956A、CN200910055825和CN201110083155.2等公开了皆以锂基盐为主要成分，与混凝土发生反应后起增强作用，但其有效成分含量较低，单次施工所带来的混凝土性能提升少，且所做产品的光泽耐久性及耐候性差，较短时间内光泽减退明显，特别是对较差(如裂缝等)基体其效果更差.
随着人们对地面多样化的需求增加，开始逐步追求经使用过后基体既耐用又美观的产品，尤其是基体在出现裂缝后的修补完成面的表观颜色，但上述所述专利中无一配方既能提高基体基本性能，又能改变其经过修补后的外观色泽、整体均一性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种双组份裂缝修补剂的制备方法。
为解决技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种双组份裂缝修补剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量百分比例关系和浓度要求，称量或配制各原料组分：
硅酸钠溶液10％～25％，氯化锌溶液5％～14％，表面活性剂0.1％～1％，硅烷偶联剂3.5％～8％，乙醇6％～25％，氨水1％～4％；氟硅酸镁溶液10％～25％；氧化铝溶胶8％～14％，纳米刚性颗粒0.5％～5％；余量为蒸馏水；
所述硅酸钠溶液的摩尔浓度0.1～2mol/L，氯化锌溶液的摩尔浓度0.1～1.0mol/L，氟硅酸镁溶液摩尔浓度0.05～0.8mol/L，氧化铝溶胶的固含量10％～35％，氨水浓度5％～28％；
(2)取一半用量的乙醇和一半用量的蒸馏水，置于容器中搅拌均匀；然后依次加入氯化锌溶液和硅酸钠溶液体，再以60～100滴/分钟的速度将氨水溶液均匀滴加至其中，调节溶液pH值为8～12；在25～40℃下以500～1200rmp的速度搅拌25min后，获得均匀的混合溶液；降至室温后依次加入表面活性剂和硅烷偶联剂，并以300rmp的速度恒定搅拌30min，得到A组份溶液；
(3)取剩余用量的乙醇和蒸馏水，置于另一个容器中搅拌均匀，然后依次加入氟硅酸镁溶液和氧化铝溶胶；在40～60℃下以150～300rmp的速度搅拌30min后，加入纳米刚性粒子，并以300rmp的速率搅拌15min，得到B组份溶液。
本发明中，所述步骤(3)中，在加入纳米刚性粒子后持续搅拌，待溶液开始变得粘稠时再搅拌20min。
本发明中，所述表面活性剂是十六烷基聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、三甲基溴化铵(CTAB)、聚乙二醇2000(PEG2000)或十二烷基苯磺酸钠(SDBS)中的一种或几种的组合。
本发明中，所述纳米刚性颗粒的粒径为10～40nm，是C3N4、SiC、BC4、TiO2中的一种或几种的组合。
本发明中，所述硅烷偶联剂是3-脲丙基三甲氧基硅烷(KH592)、正硅酸乙酯、r-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或双-(三乙氧基甲硅烷基丙基)胺中的一种或几种。
本发明中，所述氧化铝溶胶的平均粒径为10～50nm。
本发明的实现原理：
本发明一种双组份裂缝修补剂的主要通过一方面利用A组份中硅酸钠溶液及经反应后生成的纳米氧化锌颗粒，在表面活性剂及硅烷偶联剂共同的作用下，渗入到混凝土毛细孔内部与混凝土中的水化产物氢氧化钙及未水化的水泥发生反应，生成网络状交联结构的大分子凝胶，填充混凝土孔隙使其密实；另一方面利用B组份中纳米级氧化铝溶胶能与混凝土中残留的钙离子等发生反应生成铝酸钙，而铝酸钙是铝酸盐水泥水化后的主要成分，增强增硬混凝土；同时，在纳米刚性颗粒的作用下，提高了混凝土硬度及耐磨性；另外，本发明中的氟硅酸镁除了自身增强裂缝外，还与A组份中反应后的碱性溶液反应，形成酸碱中和体系，从而共同增强其性能。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明中添加的硅酸钠溶液及经反应后生成的纳米氧化锌颗粒在表面活性剂和硅烷偶联剂的作用下，较好地分散于整个待修补缝隙网络状溶胶体系中，并一同渗透至混凝土毛细孔中，从而改变基体性能，同时结合研磨工艺进行研磨，使得修补处基面与周围同等效果，产生视觉上的美感，解决了不同人群对修补地面多样性要求的问题；
(2)本发明通过控制溶液体系中的PH值使得获得理想中的二氧化锌颗粒，并调整其与氧化铝溶胶颗粒粒径的数量，使其在使用时能交错分布在基体地面中的孔隙里，充分填充并密实孔洞；同时，利用了双体系反应增强原理，即A组份碱性体系与B组份的酸性体系发生反应以进一步增强基体材料，使修补处材料与周围基体材料结合更加牢固；
(3)本发明充分利用了锡酸钠溶液增强基体特性及二氧化锌颗粒的粒径差异分布特点，使其能更好地填充混凝土中的不同粒径大小的孔洞并形成致密的整体；同时，利用了氧化铝溶胶经反应后产物的增强增硬混凝土的特点与纳米刚性颗粒双重作用下，使得整体性能提升；这一技术优势明显优于现有产品中利用单一体系技术来增强地面；
(4)本发明是一种新型双组份裂缝修补产品，其制备工艺简单，可直接大面积滚涂或喷涂至混凝土表面进行施工；反应过程容易控制、反应条件温和、反应中亦无挥发性有毒气体，对环境无污染，且原料简单，成本低，特别适合大规模工业化生产。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
本发明所述双组份裂缝修补剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)按质量百分比例关系和浓度要求，称量或配制各原料组分：
硅酸钠溶液10％～25％，氯化锌溶液5％～14％，表面活性剂0.1％～1％，硅烷偶联剂3.5％～8％，乙醇6％～25％，氨水1％～4％；氟硅酸镁溶液10％～25％；氧化铝溶胶8％～14％，纳米刚性颗粒0.5％～5％；余量为蒸馏水；
(2)取一半用量的乙醇和一半用量的蒸馏水，置于容器中搅拌均匀；然后依次加入氯化锌溶液和硅酸钠溶液体，再以60～100滴/分钟的速度将氨水溶液均匀滴加至其中，调节溶液pH值为8～12；在25～40℃下以500～1200rmp的速度搅拌25min后，获得均匀的混合溶液；降至室温后依次加入表面活性剂和硅烷偶联剂，并以300rmp的速度恒定搅拌30min，得到A组份溶液；
(3)取剩余用量的乙醇和蒸馏水，置于另一个容器中搅拌均匀，然后依次加入氟硅酸镁溶液和氧化铝溶胶；在40～60℃下以150～300rmp的速度搅拌30min后，加入纳米刚性粒子，并以300rmp的速率搅拌15min，得到B组份溶液。
步骤(3)中，在加入纳米刚性粒子后持续搅拌，待溶液开始变得粘稠时再搅拌20min。
所述硅酸钠溶液的摩尔浓度0.1～2mol/L，氯化锌溶液的摩尔浓度0.1～1.0mol/L，氟硅酸镁溶液摩尔浓度0.05～0.8mol/L；氨水浓度5％～28％；氧化铝溶胶的固含量10％～35％，平均粒径为10～50nm；表面活性剂是十六烷基聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、三甲基溴化铵(CTAB)、聚乙二醇2000(PEG2000)或十二烷基苯磺酸钠(SDBS)中的一种或几种的组合。纳米刚性颗粒的粒径为10～40nm，是C3N4、SiC、BC4、TiO2中的一种或几种的组合。硅烷偶联剂是3-脲丙基三甲氧基硅烷(KH592)、正硅酸乙酯、r-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或双-(三乙氧基甲硅烷基丙基)胺中的一种或几种。
制备获得的双组份裂缝修补剂产品分为A组分和B组分两部分；其中，由硅酸钠溶液、氯化锌溶液、表面活性剂、硅烷偶联剂、氨水，以及一半用量的乙醇与蒸馏水组成A组分；由氟硅酸镁溶液、氧化铝溶胶、纳米刚性颗粒，以及剩余乙醇与蒸馏水组成B组分。
各实施例中的试验数据见下表：
双组份裂缝修补剂的使用方法：
用专业工具先将基面及其缝隙处清理干净并用水浸润使得基面保持湿润状态，随后将本发明的A溶液倒入或滴入或滚涂至基面缝隙处，使其在30min内保持带修补处被浸润(如有干的地方及时补充)，然后进行研磨，待研磨后的材料填补缝隙时，将本发明的B溶液以同样的方式涂覆至裂缝处，待其充分反应20min后使用机器进行二次研磨。经处理后的裂缝被填补密实并与周围基面保持一致，且修补处的硬度、抗渗、防滑等性能大幅提高；双组份裂缝修补剂的综合用量约为0.1～0.5kg/m2。

Claims (6)

1.一种双组份裂缝修补剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按质量百分比例关系和浓度要求，称量或配制各原料组分：
硅酸钠溶液10％～25％，氯化锌溶液5％～14％，表面活性剂0.1％～1％，硅烷偶联剂3.5％～8％，乙醇6％～25％，氨水1％～4％；氟硅酸镁溶液10％～25％；氧化铝溶胶8％～14％，纳米刚性颗粒0.5％～5％；余量为蒸馏水；
所述硅酸钠溶液的摩尔浓度0.1～2mol/L，氯化锌溶液的摩尔浓度0.1～1.0mol/L，氟硅酸镁溶液摩尔浓度0.05～0.8mol/L，氧化铝溶胶的固含量10％～35％，氨水浓度5％～28％；
(2)取一半用量的乙醇和一半用量的蒸馏水，置于容器中搅拌均匀；然后依次加入氯化锌溶液和硅酸钠溶液体，再以60～100滴/分钟的速度将氨水溶液均匀滴加至其中，调节溶液pH值为8～12；在25～40℃下以500～1200rmp的速度搅拌25min后，获得均匀的混合溶液；降至室温后依次加入表面活性剂和硅烷偶联剂，并以300rmp的速度恒定搅拌30min，得到A组份溶液；
(3)取剩余用量的乙醇和蒸馏水，置于另一个容器中搅拌均匀，然后依次加入氟硅酸镁溶液和氧化铝溶胶；在40～60℃下以150～300rmp的速度搅拌30min后，加入纳米刚性粒子，并以300rmp的速率搅拌15min，得到B组份溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，在加入纳米刚性粒子后持续搅拌，待溶液开始变得粘稠时再搅拌20min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂是十六烷基聚乙烯吡咯烷酮、三甲基溴化铵、聚乙二醇2000或十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米刚性颗粒的粒径为10～40nm，是C3N4、SiC、BC4、TiO2中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂是3-脲丙基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、r-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或双-(三乙氧基甲硅烷基丙基)胺中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化铝溶胶的平均粒径为10～50nm。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106747652A (zh) * 2016-12-13 2017-05-31 浙江大学自贡创新中心 双组份染色密封硬化地坪材料
KR101811641B1 (ko) * 2016-09-05 2017-12-27 김명래 콘크리트구조물 단면복구제와 이를 이용한 콘크리트구조물 표면보수 및 단면복구공법
CN108046729A (zh) * 2017-12-14 2018-05-18 自贡格灵新材料科技有限公司 一种纳米溶胶型彩色密封硬化剂的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101811641B1 (ko) * 2016-09-05 2017-12-27 김명래 콘크리트구조물 단면복구제와 이를 이용한 콘크리트구조물 표면보수 및 단면복구공법
CN106747652A (zh) * 2016-12-13 2017-05-31 浙江大学自贡创新中心 双组份染色密封硬化地坪材料
CN108046729A (zh) * 2017-12-14 2018-05-18 自贡格灵新材料科技有限公司 一种纳米溶胶型彩色密封硬化剂的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
沈威主编: "《水泥工艺学 重排本》", 31 December 2011 *
田京祥主编: "《矿产资源》", 31 October 2013 *

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