CN113767082A - 硬化的水泥基材料的非侵入修复和改造 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及修复和/或密封硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构的水性组合物，该水性组合物包含胶体二氧化硅和聚羧酸。本发明的水性组合物显示开裂的水泥基材料的非常高的渗透深度以及密封能力。
Description
说明书
技术领域
本发明涉及用于修复和/或密封硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构的水性组合物，使用水性组合物修复和/或密封硬化的水泥基材料的方法和水性组合物的相应用途。
发明背景
现代混凝土是非常耐久的建筑材料，并且如果比例和放置适当，将在正常条件下产生非常长的使用寿命。在任何情况下，硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构，经受损坏，其可能是例如不当的制造或来自由于机械、物理或化学侵蚀的风化或其它恶劣条件的劣化的结果。因此，修复和/或密封硬化的水泥基材料对于改进结构的耐久性而言可以是必要的。对于修复和愈合水泥基材料，尤其是混凝土结构的需要变得越来越重要，并且在未来将是重要的市场，因为建筑的长寿命周期具有不断增大的潜力。
除了适合于修复或恢复受损结构的基于无机粘合剂的混凝土修复材料之外，存在用于修复和/或密封硬化的水泥基材料的一系列其它材料。
例如，纯的胶体二氧化硅可用于修复和密封硬化的增强(reinforced)混凝土结构。然而，有效性低。
EP3053901(Sika AG)教导包含胶体二氧化硅和聚羧酸酯醚的用于修复和/或密封硬化的混凝土结构的水性组合物。然而，这样的组合物的渗透深度可以是有限的。
US 2013/281577(W.R.Grace&Co)描述包含由二氧化硅和聚羧酸酯醚组成的胶体纳米颗粒的用于改性水泥基组合物的水性添加剂组合物。然而，没有公开修复硬化的水泥基材料的用途，并且随后没有优化这样的组合物的渗透深度。
EP 2251376(Sika AG)教导尤其在优选实施方案中包含5-15重量％的梳型聚合物、10-30重量％的气相法或胶体二氧化硅和30-70重量％的水的水性聚合物分散体。然而，没有公开用于修复硬化的水泥基材料的用途，并且随后没有优化这样的组合物的渗透深度。
JP 2014-177394描述混凝土结构的修复方法，其中将恢复材料施加至去除了一部分混凝土结构的位置，其中该恢复材料是砂浆组合物，尤其包含水泥、含基于聚羧酸的共聚物的流化剂和无定形二氧化硅细粉末。然而，提供的溶液是不能够渗透至深的裂纹的砂浆。
US 2004/0077768(Akzo Nobel)公开了胶体二氧化硅和有机粘合剂例如聚(丙烯酸)的共分散体。然而，这些体系用作涂层材料而不是用于修复硬化的水泥基材料。
用于不透水和结晶防水混凝土掺和剂的商购实例是Sika
系列SikaSchweiz AG，其是导致基于结晶的自愈合的用于自愈合混凝土的结晶掺和剂，其与氢氧钙石(氢氧化钙)反应产生不溶于水的晶体。Xypex Chemical Corp.也销售用于防水的结晶掺和剂。
用于修复和/或密封混凝土结构的试剂的其它实例是球形芽孢杆菌、硫酸锌、氧化铝涂覆的二氧化硅纳米颗粒、高炉渣或飞灰。
用于修复和/或密封的材料经常是相当昂贵的或表现出低性能，尤其是低渗透深度。许多方案不支持自愈合过程。施加至水泥基材料可以是复杂且耗时的。
发明概述
本发明的目的因此是提供用于修复和/或密封硬化的水泥基材料，特别是混凝土结构和增强混凝土结构的组合物，其克服了以上讨论的现有技术方式的缺点。特别地，组合物应相对便宜，能够简单和/或快速施加至硬化的水泥基材料，并显示高渗透深度。此外，组合物应通过引发水泥的愈合过程表现出良好的性能。
令人惊讶地，这个目的可通过包括胶体二氧化硅和聚羧酸的组合的水性组合物实现。
因此，本发明涉及用于修复和/或密封硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构的水性组合物，该水性组合物包含胶体二氧化硅和聚羧酸，其中根据权利要求1的聚羧酸不是梳型聚合物。
所述组合物的主要优点是与其它方案相比的低成本，和施加的简单和/或快速。令人惊讶地，还实现了改进的性能，因为组合物的渗透深度非常高，优选至少10mm，特别是至少20mm或更高，和发生新的水合水泥产物的增长，特别是沿着裂纹侧，这有助于裂纹“愈合”过程。
水性组合物能够非侵入处理硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构，其有效地与现有的混凝土基体相互作用，从而在水泥和/或SCM的二次水合过程中形成新的水合产物。SCM是补充水泥基材料例如飞灰或炉渣例如高炉渣的常见缩写。
本发明还涉及修复和/或密封硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构的方法，包括以下步骤，施加根据本发明的水性组合物至硬化的水泥基材料或它的一部分从而填充具有宽度为至多10mm的任何裂纹，和水性组合物用于修复和/或密封硬化的水泥基材料的用途。在从属权利要求中记载本发明的优选实施方案。
当适用时，以下给出的细节同等适用于水性组合物、方法和用途。
附图简要描述
图1是通过迁移施加根据本发明的水性组合物的方法的示意图。在图1中，本发明的水性组合物作为阴极电解质3设置在待修复或密封的硬化的混凝土结构1的一侧上。水，特别是蒸馏水，设置在另一侧上作为阳极电解质2。分别将电极4、5浸没在阳极电解质和阴极电解质中，其与电压源6(例如12V)连接。例如，可以3个周期施加电势，即2天接通和1天断开。
图2是用于实施例的开裂的测试试样的示意图。
在图2中，砂浆棱柱1具有延伸至小于棱柱直径的某一深度的裂纹2。
发明详述
水性组合物包含胶体二氧化硅。胶体二氧化硅是指以胶体状态分散在通常为水的液相中的二氧化硅颗粒。胶体是颗粒的稳定分散体。二氧化硅颗粒的稳定分散体或胶体还称为二氧化硅溶胶。胶体二氧化硅通常是无定形的二氧化硅。胶体二氧化硅可从许多公司商购得到，例如以商标名称Levasil来自Nouryon。胶体二氧化硅的商购产品可例如在pH值、粒度或浓度方面变化。可以使用一种类型的胶体二氧化硅或例如在粒度方面不同的两种或更多种类型的胶体二氧化硅的混合物。
胶体二氧化硅可以是阴离子胶体二氧化硅或阳离子胶体二氧化硅。如技术人员已知的，胶体二氧化硅的分散体通常包括阳离子或阴离子用于稳定。在阳离子胶体二氧化硅的情况下，二氧化硅颗粒通常涂覆有氧化铝。胶体二氧化硅可以是非表面改性的二氧化硅或表面改性的二氧化硅，例如用硅烷或硅氧烷表面改性的。
胶体二氧化硅的重均粒度通常在1至150nm的范围内，优选在2nm至35nm的范围内，更优选5nm至10nm。特别优选是小粒度分散体，例如重均粒度大约5nm。可通过如在ISO22412:2017中描述的动态光散射方法来测定如本文使用的重均粒度。
水性组合物还包含至少一种聚羧酸。水性组合物可以包含一种或多种聚羧酸。
在本发明的上下文内，聚羧酸是至少一种烯属(ethylenically)不饱和羧酸或二羧酸的均聚物或共聚物。合适的烯属不饱和羧酸或二羧酸选自以下：丙烯酸、甲基丙烯酸、3,3-二甲基丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、当归酸、惕各酸、马来酸、富马酸、衣康酸和山梨酸，优选选自丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
所述烯属不饱和羧酸或二羧酸的均聚物或共聚物可以含有少量的另外的共聚单体例如乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯、苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸的烷基酯、丙烯腈、丙烯酰胺、乙烯基酯，优选乙烯基乙酸酯、氯乙烯和乙烯基吡咯烷酮。然而，优选的是本发明的聚羧酸由至少85mol％、优选至少90mol％、更优选至少95mol％、尤其是至少99mol％的选自烯属不饱和羧酸或二羧酸的以上列表的单体组成，各自基于聚羧酸的总组成。
以上均聚物或共聚物可为线性的或支化的，并且它们可以是另外交联的。共聚物可以是无规、嵌段共聚物或具有梯度。
根据实施方案，聚羧酸是均聚物，优选丙烯酸或甲基丙烯酸的均聚物。
本发明的聚羧酸可以以它们的质子形式或以它们的部分或完全中和形式使用。
根据优选实施方案，用碱金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物或用氨中和本发明的聚羧酸的至少部分羧基。
根据特别优选的实施方案，聚羧酸是聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯，尤其以它们的钠盐形式。
聚羧酸的重均分子量(Mw)优选1'000–150'000g/mol、更优选5'000–100'000g/mol、尤其是5'000–10'000g/mol。可通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定重均分子量。
根据实施方案，聚羧酸可处于固体形式，优选具有粒度在20–3000μm之间、优选在50–1000μm之间、更优选在90–850μm之间的细粉末。可通过如在ASTM C136和ASTM C117中描述的方法测定粒度分布。
根据另外的实施方案，聚羧酸可为水性制剂的形式，尤其是溶液或分散体。水性制剂具有至少25重量％、优选至少30重量％、尤其是至少40重量％的固体含量，各自基于水性制剂的总重量。
本发明的聚羧酸不含有与聚羧酸主链结合的任何聚氧化烯烃基团。本发明的聚羧酸因此不是还被称为PCE超增塑剂的梳型聚合物。
根据本发明最优选的实施方案，聚羧酸是丙烯酸或甲基丙烯酸的均聚物，尤其是它们的钠盐形式，具有如通过GPC测量的重均分子量Mw为1'000–150'000g/mol、优选5'000–100'000g/mol、尤其是5'000–10'000g/mol。
本发明的水性组合物含有水。如以上提到的，胶体二氧化硅或二氧化硅溶胶分别的多种水性制剂以及聚羧酸是可商购得到的。此外可商购得到的聚羧酸产品可为与水的混合物。可通过混合胶体二氧化硅或二氧化硅溶胶分别的水性分散体和聚羧酸(例如作为水溶液或分散体)从而容易地产生水性组合物。如果必要的话，可以通过添加另外的水来调节水含量。如果必要的话，可以通过添加酸或碱来调节pH值。
水性组合物是液体。水性组合物优选是水性分散体或溶胶。水性组合物的pH值可以取决于使用的组分类型和期望的应用在宽的范围内变化。根据实施方案，水性组合物的pH值可以在1和13之间、优选在6和12之间、尤其是在7.5和11之间变化。
水性组合物中胶体二氧化硅的含量基于水性组合物的总重量优选为1至50重量％、更优选5至50重量％或10至50重量％和再更优选5至45重量％或10至45重量％。像往常一样，这里胶体二氧化硅的重量是指SiO2的固体含量，即没有水。
水性组合物中聚羧酸的含量基于水性组合物的总重量优选为1至50重量％、更优选2至50重量％或4至50重量％和仍更优选2至25重量％或4至25重量％。
在优选实施方案中，水性组合物中胶体二氧化硅的含量基于水性组合物的总重量为10至20重量％，和/或水性组合物中聚羧酸的含量基于水性组合物的总重量为2至10重量％、特别是2至5重量％。
根据特别优选的实施方案，胶体二氧化硅与聚羧酸的重量比基于干重为至少4、优选至少4.5。
水性组合物中水的含量基于水性组合物的总重量为例如至少15重量％、优选至少25重量％、更优选至少40重量％或至少60重量％。
水性组合物可以任选还包含一种或多种添加剂。添加剂可以是在这个技术领域中常使用的那些。
特别地，通常适当的是水性组合物不含有水硬性矿物粘合剂例如水泥，因为矿物粘合剂具有与水的反应性。根据尤其优选的实施方案，本发明的组合物不含水硬性矿物粘合剂，尤其是水泥。
胶体二氧化硅、聚羧酸和水的总量基于水性组合物的总重量可以取决于需要变化，例如至少80重量％、优选至少90重量％、更优选至少95重量％。
根据实施方案，本发明的水性组合物因此包含(在每种情况下基于水性组合物的总重量)
-1至50重量％、优选5至50重量％的胶体二氧化硅，
-1至50重量％、优选2至50重量％、尤其是2至25重量％的聚羧酸，
-至少15重量％、优选至少25重量％、更优选至少40重量％的水，
其中胶体二氧化硅与聚羧酸的重量比基于干重是至少4、优选至少4.5，并且其中胶体二氧化硅、聚羧酸和水的总量为至少80重量％、优选至少90重量％。
根据另外的实施方案，本发明的水性组合物由以下组成(在每种情况下基于水性组合物的总重量)
-1至50重量％、优选5至50重量％的胶体二氧化硅，
-1至50重量％、优选2至50重量％、尤其是2至25重量％的聚羧酸，
-至少15重量％、优选至少25重量％、更优选至少40重量％的水，
其中胶体二氧化硅与聚羧酸的重量比基于干重是至少4、优选至少4.5。
尤其是，本发明的水性组合物不含梳型聚合物或聚碳酸酯醚(PCE)。不含意味着这样的梳型聚合物或聚碳酸酯醚(PCE)的含量低于0.1重量％，优选低于0.01重量％。
根据本发明的水性组合物适合于修复和/或密封硬化的水泥基材料，尤其是硬化的混凝土结构的方法。混凝土结构优选是硬化的增强混凝土结构。
硬化的混凝土结构或硬化的增强混凝土结构可以是例如任何土木结构或其一部分。土木结构的实例是建筑物、桥梁、管线、大坝、水库、地下结构例如隧道、牲畜地下通道和纪念碑。硬化的混凝土结构或硬化的增强混凝土结构可以是例如墙、板、梁、立柱、墩、柱、扶手、护墙、地基、地板、框架、路缘、槛、窗台、顶盖、檐口或拐角。
混凝土对水的不渗透性程度由粘合剂基体的不渗透性决定。硬化的混凝土是允许水或其它介质通过毛细孔结构的多孔材料。这些毛细结构是由混凝土中对于被称为水合的硬化的化学反应不是必需的过量的水产生的空隙。
另外，硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构，可能具有损坏或缺陷，例如由热、机械、化学和/或物理侵蚀引起的。水泥基材料中常见的损坏或缺陷例如是裂纹、空隙或间隙。当然，这样的损坏或缺陷进一步减小不渗透性。
可通过本发明的水性组合物修复或密封具有宽度为至多几毫米的裂纹，例如具有宽度为至多2mm、5mm或10mm的裂纹。虽然具有宽度小于0.4mm或0.2mm的裂纹通常被认为对于水泥基材料(尤其是硬化的混凝土)的结构完整性而言不会有问题，但是也可以使用本发明的水性组合物修复或密封这样的裂纹，例如为了改进或恢复混凝土表面的美感印象。
修复和/或密封硬化的水泥基材料，尤其是硬化的混凝土结构的方法，包括以下步骤，施加本发明的水性组合物至硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构或它的一部分。取决于目的，可以将水性组合物施加至整个硬化的水泥基材料或仅它的一部分。例如，处理可以仅在硬化的混凝土结构的部分上进行，该硬化的混凝土结构的部分包括损坏或缺陷或可以比其它部分暴露于更苛刻的条件，例如与水接触。
可以通过常规手段进行施加水性组合物至硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构，或它的一部分。可以例如通过辊、刷、抹子或通过喷雾(例如通过空气枪喷雾或无空气喷雾)将水性组合物施加至水泥基材料的表面或它的一部分上，使得材料可渗入表面。运输主要通过毛细吸力。这也可被认为是渗透或浸渍。
供选择地，可以通过注射施加水性组合物至硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构，或它的一部分。可以使用常见的注射装置例如手动注射装置或注射泵。注射特别适合于填充裂纹，但是这也可通过提到的其它方法实现。
供选择地，可以通过迁移施加水性组合物至硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构，或它的一部分(参见图1)。迁移方法是技术人员已知的方法，其中阳极电解质位于待修复或密封的硬化的混凝土结构的一侧上，和阴极电解质位于另一侧上。然后跨硬化的水泥基材料施加外部电势使得离子可迁移到该结构中。在根据本发明的迁移方法中，本发明的水性组合物用作一种电解质，优选作为阴极电解质。其它电解质，优选阳极电解质例如是水，特别是蒸馏水。可在施加外部电势的一个或多个循环中进行迁移。
因此，通过注射、迁移或毛细吸力优选施加水性组合物至硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构，或它的一部分。注射和毛细吸力是非常简单的施用方法。迁移方法快速且省时。
本发明的方法是非侵入方法。非侵入意味着非破坏方法，即没有去除待修复和/或密封的水泥基材料，尤其是混凝土，例如裂开的混凝土。
本发明的方法特别适用于包括裂纹的硬化的混凝土结构或硬化的增强混凝土结构。
密封水泥基材料是指防止进入的保护，即减小或防止不良试剂例如水、其它流体、蒸汽、气体、化学品和生物试剂的进入。密封是改进混凝土不渗透性的措施。
没有特别限制待施加至硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构或它的一部分的水性组合物的量。
通常以一个涂层、层或步骤施加本发明的水性组合物。然而，还可以并且在某些情况下还优选以多个涂层、层或步骤，例如以两个或三个涂层、层或步骤施加本发明的水性组合物，每个施加后都有在之间的等待期。以多个涂层、层或步骤施加可以进一步提高本发明的水性组合物的渗透深度。
根据本发明的水性组合物的组分可在混凝土的整个孔和毛细结构中形成不可溶的材料并密封混凝土。因此，可改进防止水和其它流体渗透的保护，使得不渗透性得以增强。
另外，水性组合物还可通过增强水泥基材料的自愈合性质并改进愈合损坏或缺陷例如裂纹的能力从而修复硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构的损坏或缺陷。
水性组合物的组分，特别是胶体二氧化硅有效地与水泥基材料(尤其是混凝土)的现有的水泥基基体相互作用，从而在水泥和/或SCM的二次水合过程中形成新的水合水泥产物。新的水合水泥产物的增长特别发生在裂纹愈合过程中也涉及的裂纹侧。因此，可发生水泥基材料的恢复。
包含胶体二氧化硅和聚羧酸的本发明水性组合物与使用胶体二氧化硅本身或组合使用胶体二氧化硅和PCE相比具有显著改进的性能，尤其是改进的渗透深度。因此，通过本发明的方法施加的水性组合物能够在裂纹两侧形成新的水合产物，在一些情况下Ca/Si比低于1.0，这证明了方法的有效性。虽然在SEM表征中波特兰CSH相的普通值为Ca/Si＝1.4–2.0，但是新的化学和物理愈合基于具有Ca/Si比为0.5-1的不同相(其不是氢氧钙石)。
本发明的方法适合于密封硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构。所述方法尤其适合于填充在所述硬化的水泥基材料中，尤其是混凝土中具有宽度为至多10mm的裂纹。可通过这种处理改进水泥基材料的不渗透性。因此，本发明的方法适合于改造水泥基材料，尤其是混凝土结构。本发明的方法还适合于修复硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构，因为它引起新的水合水泥产物的膨胀，特别是在裂纹两侧，使得可实现愈合或恢复。当然，方法还适合于同时修复和密封硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构。
本发明的方法可以任选包括另外的步骤。这样另外的步骤尤其是准备待处理的表面，例如清洁、除尘、干燥、润湿和/或施加底漆。
本发明的方法可以任选地与水泥基材料的至少一种额外的处理组合。额外的处理可以选自硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构的常规处理中的至少一种，例如通过施加腐蚀抑制剂来保护增强混凝土的增强材料(reinforcement)，用反应试剂例如环氧树脂或聚氨酯树脂进行裂纹密封，或用疏水材料使混凝土结构的表面防水(疏水浸渍)。
因此，本发明的水性组合物适合于修复和/或密封硬化的水泥基材料，尤其是混凝土结构，优选硬化的增强混凝土结构。尤其是，本发明的水性组合物适合于填充在硬化的水泥基材料中，尤其是混凝土中具有宽度为至多10mm的裂纹。
实施例
渗透深度和裂纹填充能力的测试
表1：使用的材料
1梳型聚合物(Mw大约45'000g/mol，聚丙烯酸酯主链与聚乙二醇侧链，侧链与丙烯酸酯的摩尔比：1.86)的40重量％水溶液
2聚丙烯酸酯(Mn:5'000g/mol)的50重量％水溶液
实施例1是本发明的水性组合物。参考1和参考2是参考例。
将组合物参考1、参考2和实施例1施加在4x4x16cm的砂浆棱柱上，其由基于普通波特兰水泥(CEM I R/SR)和石英砂的砂浆制成，其中水泥/砂之比为0.33和水/水泥之比为0.5。添加12mm长度的600g/m3的单纤丝聚丙烯纤维。添加纤维对于防止在引入裂纹时测试试样的完全开裂而言是必要。砂浆棱柱在21℃/95％相对湿度下完全固化。然后通过三点弯曲引入每个砂浆棱柱一个裂纹，其宽度在229和326μm之间。
通过两步工序在21℃/60％相对湿度下完成施加组合物参考1、参考2和实施例1。在第一步骤中，使各个组合物自由渗透裂纹的整个区域24h，然后使表面干燥2天并然后重复自由渗透另外24h。在第二步骤中，在测试试样上施加电场(12V)24h。
沿着裂纹侧通过能量弥散X-射线光谱法(EDX)与反向散射模式的扫描电子显微镜(SEM)分析裂纹内侧材料组成来测量渗透深度。在23℃/50％相对湿度下固化28d之后的已处理的测试试样的横截面上沿着裂纹的各深度测定SiO2、CaO、Al2O3、K2O和SO3的相对丰度。当施加的组合物形成水合硅酸钙的凝胶(CSH-凝胶)，随后计算这些凝胶的CaO/SiO2比来判断渗透深度。具有CaO/SiO2比<1的CSH相是来源于组合物参考1、参考2、实施例1之一的CSH-凝胶，而具有CaO/SiO2比>1的CSH相是周围砂浆相。
以下表2显示各个CaO/SiO2比和因此相对渗透深度。如可见，本发明的样品实施例1的渗透明显高于任何参考物。
借助于立体放大镜目视确定裂纹填充程度。这依赖于新的水合水泥相的增长。
以下表2显示裂纹填充程度。可看出本发明实施例即实施例1接近表面和直至1mm深度具有更高的裂纹填充程度。
表2
| 深度[mm] | 0.5 | 1 | 3 | 10 | 20 | 30 |
| CaO/SiO<sub>2</sub>比参考1 | n.m. | 0.87 | 1.05 | n.m. | n.m. | n.m. |
| CaO/SiO<sub>2</sub>比参考2 | 0.09 | 0.26 | 0.60 | 1.01 | 1.47 | n.m. |
| 裂纹填充程度参考2 | 部分 | 部分 | 部分 | 部分 | 部分 | n.m. |
| CaO/SiO<sub>2</sub>比实施例1 | 0.84 | 0.95 | 0.95 | 0.56 | 0.64 | 0.64 |
| 裂纹填充程度实施例1 | 完全 | 完全 | 部分 | 部分 | 部分 | 部分 |
n.m.:不可测量
进行另外的测试以显示裂纹的有效填充或愈合。这个测试基于跨所填充裂纹的电阻率测量，其意指跨所修复砂浆的电阻率。较低的电阻率表明更有效的处理，因为裂纹被导电材料填充。
如可从以下表3看出，与参考2相比这个电阻率对于发明实施例即实施例1而言更低，这意味着使用实施例1修复更有效。
表3
| 处理之后的时间[d] | 1 | 3 | 4 | 7 |
| 电阻率[kΩx cm]参考2 | 41.2 | 42.5 | 43 | 40.5 |
| 电阻率[kΩx cm]实施例1 | 39.5 | 39 | 41 | 39.5 |
Claims (15)
1.修复和/或密封硬化的水泥基材料，尤其是硬化的混凝土结构的水性组合物，该水性组合物包含胶体二氧化硅和至少一种聚羧酸，其中该至少一种聚羧酸不是梳型聚合物。
2.根据权利要求1所述的水性组合物，其中胶体二氧化硅的重均粒度在1nm至150nm，优选2nm至35nm，更优选5nm至10nm的范围内。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的水性组合物，其中基于水性组合物的总重量，胶体二氧化硅的含量在1至50重量％、优选5至50重量％的范围内，和聚羧酸的含量在1至50重量％、优选2至50重量％、尤其是2至25重量％的范围内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水性组合物，其中胶体二氧化硅与聚羧酸的重量比基于干重为至少4、优选至少4.5。
5.根据前述权利要求中任一项所述的水性组合物，其中至少一种聚羧酸由至少85mol％、优选至少90mol％、更优选至少95mol％、尤其至少99mol％的单体组成，各自基于聚羧酸的总组成，所述单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、3,3-二甲基丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸、当归酸、惕各酸、马来酸、富马酸、衣康酸和山梨酸，优选选自丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
6.根据权利要求5所述的水性组合物，其中至少一种聚羧酸是均聚物，优选丙烯酸或甲基丙烯酸的均聚物。
7.根据前述权利要求中任一项所述的水性组合物，其中胶体二氧化硅、聚羧酸和水的总量基于水性组合物的总重量为至少80重量％、优选至少90重量％。
8.根据前述权利要求中任一项所述的水性组合物，其中基于水性组合物的总重量，水的含量为至少15重量％、优选至少25重量％、更优选至少40重量％。
9.修复和/或密封硬化的水泥基材料的方法，包括以下步骤，施加根据权利要求1至8中任一项的水性组合物至硬化的水泥基材料或它的一部分从而填充具有宽度为至多10mm的任何裂纹。
10.根据权利要求9所述的方法，其中硬化的水泥基材料是硬化的混凝土结构，尤其是硬化的增强混凝土结构。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法，其中如下施加水性组合物，例如通过刷、喷雾或辊来注射、迁移、渗透或施加至结构的表面上。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中硬化的水泥基材料包括裂纹。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中施加水性组合物至硬化的水泥基材料是非侵入的。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其中该方法包括选自以下的至少一种对硬化的水泥基材料的额外的处理，通过施加腐蚀抑制剂来保护增强材料，用反应试剂裂纹密封，或用疏水材料使硬化的水泥基材料的表面防水。
15.根据权利要求1至7中任一项的水性组合物用于修复和/或密封硬化的水泥基材料，优选硬化的混凝土结构，尤其是硬化的增强混凝土结构的用途。
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