CN111269025A - 一种锂基渗透液改性混凝土表面增强剂及制备和使用方法 - Google Patents

一种锂基渗透液改性混凝土表面增强剂及制备和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种锂基渗透液改性混凝土表面增强剂及制备和使用方法。锂基渗透液改性混凝土表面增强剂由锂基渗透液、硫酸钠、乳胶粉、滑石粉、成膜助剂、消泡剂和水组成，使用本发明能高效的针对于结构混凝土表面由于“蜂窝麻面”、表面起粉起砂、离析泌水等导致混凝土表面强度不足进行有效强度修补，具有较高的修复性、粘结性，可提高结构混凝土的表面强度，提高修复后混凝土的抗渗性能、抗碳化性能、抗有害化学物质侵蚀，提高混凝土表面致密度，增强混凝土结构的耐久性能，延长混凝土的使用寿命。本发明适用与钢筋混凝土、轻集料混凝土、市政、路面、桥梁等混凝土表面进行增强。

Description

一种锂基渗透液改性混凝土表面增强剂及制备和使用方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种应用于钢筋混凝土、轻集料混凝土、市政、路面、桥梁等混凝土表面进行增强的锂基渗透液改性混凝土表面增强剂及制备和使用方法。
背景技术
当前常见的混凝土结构的问题之一是混凝土表面强度不足。由于水泥储藏的环境过于潮湿或干燥、掺合料中杂质较多、在进行配合比设计时粉煤灰掺量过多导致粉煤灰上浮以及混凝土在运输过程中没有连续搅拌或施工人员在浇筑混凝土的过程中私自加过多水和减水剂等，都会影响混凝土质量，造成混凝土表面起粉起砂，使混凝土表面强度偏低。而混凝土结构在使用过程中是常年裸露在室外环境中，含有酸、碱、盐等有害物质伴随雨水、冷凝水由表面细微裂缝渗入，进入混凝土结构内部，发生化学侵蚀，使水泥石碱度降低，对钢筋的保护能力下降，同时氯离子易由裂缝接触到钢筋表面导致锈蚀。雨水的冲刷下使氢氧化钙进一步流失，导致强度降低，体积稳定性变差。含水的缝隙在收到冻融循环时会进一步增大，严重影响混凝土结构的强度和耐久性能。
随着我国城镇化进程的高速发展，目前混凝土已经成为国内消耗量最大的建筑材料之一，保证混凝土材料建筑物的安全性是建筑行业必须要解决的问题。目前市场上尚没有关于采用高分子聚合物表面增强剂提高混凝土表面强度的材料，通常处理混凝土表面“蜂窝麻面”、起粉起砂的一种方式是普通砂浆抹面，只是将混凝土结构表面的缺陷进行填补，粘结能力差，易二次开裂同时未将内部的细微裂缝进行修复；另一种是常见的环氧树脂表面处理剂，此种方式比较简单且无但是在紫外线以及干湿循环的作用下，其效果并不能长时间维持。因此，利用锂基渗透液改性，开发一种具有较好的粘结性，具有较强的渗透能力，涂抹后混凝土表面强度提升，具有极好的密实度，抗碳化能力、抗氯离子能力、抗冻融循环能力较强，具有较好的耐久性的改性混凝土表面增强剂迫在眉睫。
发明内容
本发明公开了一种锂基渗透液改性混凝土表面增强剂及制备和使用方法，以解决现有技术的上述以及其他潜在问题中任一问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种锂基渗透液改性混凝土表面增强剂，所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的各个组分的重量比为：锂基渗透液：10-20％，硫酸钠：1-6％，乳胶粉：2-5％，滑石粉：1-6％，成膜助剂：0.2-1％，消泡剂：0.2-1％，剩余为水。
进一步，所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的各个组分的重量比为：锂基渗透液：12-16％，硫酸钠：2.5-5.6％，乳胶粉：2.3-4％，滑石粉：1.5-5.5％，成膜助剂：0.32-0.8％，消泡剂：0.32-0.8％，剩余为水。
进一步，所述消泡剂包括乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚或聚二甲基硅氧。
进一步，所述成膜助剂包括丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯。
进一步，所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的各个组分的重量比为：锂基渗透液：10％，硫酸钠：5％，乳胶粉：3％，滑石粉：3％，成膜助剂：0.6％，消泡剂：0.6％，剩余为水。
进一步，所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的各个组分的重量比为：锂基渗透液：15％，硫酸钠：3％，乳胶粉：3％，滑石粉：5％，成膜助剂：0.4％，消泡剂：0.4％，剩余为水。
本发明的另一目的是提供一种上述的锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的工艺，所述工艺具体包括以下步骤：
S1)按照设计成分分别称取各个组分，备用；
S2)将S1)称取各个组分置于搅拌机中搅拌均匀，置于温度20±2℃，相对湿度60±5％的养护室，22-26小时后取出，用搅拌棒搅拌均匀，即得到所需产品。
本发明还提供一种上述的锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的使用方法，所述方法具体包括以下步骤：
涂抹前用砂纸将混凝土表面打磨光滑，用树脂刷将表面增强剂涂抹至混凝土表面，涂抹2-4次，间隔时间为10-20分钟，使混凝土表面维持湿润状态，每次涂抹厚度为0.3-0.6mm，最终厚度控制为1±0.2mm，涂抹用量为1～2kg/m2。
进一步，所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂，涂抹56天混凝土表面强度率不低于12.3％，28天抗碳化能力提升不低于16％，90天抗硫酸盐侵蚀系数为不低于96％，300次冻融循环后质量损失率不高于0.22％。
本发明中锂基渗透液的主要成分是锂分子和特种胶体二氧化硅，属高分子材料，其是一种无色透明的液体，将其稀释到浓度为3-10％具备很高的表面活性和渗透性，且锂基渗透液是沿着混凝土的毛细孔道以及相通的细微裂纹进入混凝土内部，与水泥水化过程中产生的氢离子进行反应，生成胶凝物质，填补混凝土内部孔隙。硫酸钠与水泥水化的氢氧化钙反应可生成沉积物质，堵塞混凝土的孔隙，提高混凝土的致密性。乳胶粉能够提高乳液的粘聚性，增加表面增强剂的稳定性，保证表面增强剂增强效果的发挥。滑石粉能够提高漆膜的绕曲刚度和附着能力，且经过高分子聚合物乳液包裹后的滑石粉，可明显提高最大拉伸强度和冲击强度。成膜助剂具有很强的稳定性，可促进乳胶粒子塑性流动改善其聚结性，同时可以加快涂料的成膜速度。由于锂基渗透液改性混凝土表面增强剂中的泡沫属于不稳定体系，消泡剂的引入可降低泡沫局部的表面张力，提高了添料的分散性和乳液的稳定性。
本发明为乳白色浆体，使用时，根据混凝土表面的面积按涂抹用量为1～2kg/m2的比例进行表面修复。
本发明作为混凝土表面增强剂使用，可以有效的由混凝土表面深入内部，填补内部细微孔隙，提高混凝土表面强度，硬化后具有较高的粘结强度，且硬化后混凝土表面的密实度得到有效提高，抗氯离子渗透、抗碳化能力、耐冻融循环能力得到增强，混凝土结构具有较好的耐久性。
本发明对混凝土结构内部的钢筋无锈蚀作用，可广泛应用于钢筋混凝土、轻集料混凝土、市政、路面、桥梁等混凝土表面进行增强。
具体实施方式
下面根据具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明一种锂基渗透液改性混凝土表面增强剂，所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的各个组分的重量比为：锂基渗透液：10-20％，硫酸钠：1-6％，乳胶粉：2-5％，滑石粉：1-6％，成膜助剂：0.2-1％，消泡剂：0.2-1％，剩余为水。
所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的各个组分的重量比为：锂基渗透液：12-16％，硫酸钠：2.5-5.6％，乳胶粉：2.3-4％，滑石粉：1.5-5.5％，成膜助剂：0.32-0.8％，消泡剂：0.32-0.8％，剩余为水。
所述消泡剂包括乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚或聚二甲基硅氧。
所述成膜助剂包括丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯。
所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的各个组分的重量比为：锂基渗透液：10％，硫酸钠：5％，乳胶粉：3％，滑石粉：3％，成膜助剂：0.6％，消泡剂：0.6％，剩余为水。
所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的各个组分的重量比为：锂基渗透液：15％，硫酸钠：3％，乳胶粉：3％，滑石粉：5％，成膜助剂：0.4％，消泡剂：0.4％，剩余为水。
本发明的另一目的是提供一种上述的锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的工艺，所述工艺具体包括以下步骤：
S1)按照设计成分分别称取各个组分，备用；
S2)将S1)称取各个组分置于搅拌机中搅拌均匀，置于温度20±2℃，相对湿度60±5％的养护室，22-26小时后取出，用搅拌棒搅拌均匀，即得到所需产品。
本发明还提供一种上述的锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的使用方法，所述方法具体包括以下步骤：
涂抹前用砂纸将混凝土表面打磨光滑，用树脂刷将表面增强剂涂抹至混凝土表面，涂抹2-4次，间隔时间为10-20分钟，使混凝土表面维持湿润状态，每次涂抹厚度为0.3-0.6mm，最终厚度控制为1±0.2mm，涂抹用量为1～2kg/m2。
所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂，涂抹56天混凝土表面强度率不低于12.3％，28天抗碳化能力提升不低于16％，90天抗硫酸盐侵蚀系数为不低于96％，300次冻融循环后质量损失率不高于0.22％。
实例一
锂基渗透液改性混凝土表面增强剂按锂基渗透液15％(重量百分比，同下)，硫酸钠3％，乳胶粉3％，滑石粉5％，成膜助剂0.4％，消泡剂0.4％，水73.2％配制而成。涂抹后，56天混凝土表面强度率达12.3％，28天抗碳化能力提升16％，90天抗硫酸盐侵蚀系数为96％，300次冻融循环后质量损失率为0.22％。
实例二
锂基渗透液改性混凝土表面增强剂按锂基渗透液10％(重量百分比，同下)，硫酸钠5％，乳胶粉3％，滑石粉3％，成膜助剂0.6％，消泡剂0.6％，水77.8％配制而成。涂抹后，56天混凝土表面强度增长率达14％，28天抗碳化能力提升20％，90天抗硫酸盐侵蚀系数为112％，300次冻融循环后质量损失率为0.15％。
实施例三
锂基渗透液改性混凝土表面增强剂按锂基渗透液18％(重量百分比，同下)，硫酸钠2％，乳胶粉1.5％，滑石粉1.5％，成膜助剂0.7％，消泡剂0.7％，水75.6％配制而成。涂抹后，56天混凝土表面强度增长率达15％，28天抗碳化能力提升27％，90天抗硫酸盐侵蚀系数为115％，300次冻融循环后质量损失率为0.25％。
以上对本申请实施例所提供的一种锂基渗透液改性混凝土表面增强剂及制备和使用方法，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种锂基渗透液改性混凝土表面增强剂，其特征在于，所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的各个组分的重量比为：锂基渗透液：10-20％，硫酸钠：1-6％，乳胶粉：2-5％，滑石粉：1-6％，成膜助剂：0.2-1％，消泡剂：0.2-1％，剩余为水。
2.根据权利要求1所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂，其特征在于，所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的各个组分的重量比为：锂基渗透液：12-16％，硫酸钠：2.5-5.6％，乳胶粉：2.3-4％，滑石粉：1.5-5.5％，成膜助剂：0.32-0.8％，消泡剂：0.32-0.8％，剩余为水。
3.根据权利要求1或2所述的所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂，其特征在于，所述消泡剂包括乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚或聚二甲基硅氧。
4.根据权利要求1或2所述的所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂，其特征在于，所述成膜助剂包括丙二醇丁醚或丙二醇甲醚醋酸酯。
5.根据权利要求1所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂，其特征在于，所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的各个组分的重量比为：锂基渗透液：10％，硫酸钠：5％，乳胶粉：3％，滑石粉：3％，成膜助剂：0.6％，消泡剂：0.6％，剩余为水。
6.根据权利要求2所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂，其特征在于，所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的各个组分的重量比为：锂基渗透液：15％，硫酸钠：3％，乳胶粉：3％，滑石粉：5％，成膜助剂：0.4％，消泡剂：0.4％，剩余为水。
7.一种制备如权利要求1-6任意一项所述的锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的工艺，其特征在于，所述工艺具体包括以下步骤：
S1)按照设计成分分别称取各个组分，备用；
S2)将S1)称取各个组分置于搅拌机中搅拌均匀，置于温度20±2℃，相对湿度60±5％的养护室，22-26小时后取出，搅拌均匀，即得到所需产品。
8.一种如权利要求1-6任意一项所述的锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的使用方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
首先涂抹前混凝土表面打磨光滑，将表面增强剂涂抹至混凝土表面，涂抹2-4次，间隔时间为10-20分钟，使混凝土表面维持湿润状态，每次涂抹厚度为0.3-0.6mm，最终厚度控制为1±0.2mm。
9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂的涂抹用量为1～2kg/m2。
10.根据权利要求1-6任意一项所述的锂基渗透液改性混凝土表面增强剂，其特征在于，所述锂基渗透液改性混凝土表面增强剂，涂抹56天混凝土表面强度率不低于12.3％，28天抗碳化能力提升不低于16％，90天抗硫酸盐侵蚀系数为不低于96％，300次冻融循环后质量损失率不高于0.22％。
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