CN114315276A - 一种高抗渗、抗冻的表面修复材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高抗渗、抗冻的表面修复材料及其制备方法，其包括A组分、B组分和C组分三种组分；其中，A组分：聚合物乳液50～70份，消泡剂0.2～0.5份，成膜助剂0.5～1.5份，防腐剂1～2份；B组分：促凝剂0.1～0.3份，助剂3～10份，水溶性硅酸盐20～40份；C组分：超细水泥粉95～98份，早强剂1.5～5.0份，减水剂0.5～1.0份。本发明提供的表面修复材料适用于建筑内外墙修复，卫生间、厨房等防水部位；水利电站的混凝土建筑外墙美化防护工程，具体有凝结时间短、硬化快、早期强度高、防水性好、抗渗抗冻性能好、与基体粘接牢固、耐腐蚀等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种高抗渗、抗冻的表面修复材料及其制备方法，属于混凝土添加剂技术领域。
背景技术
目前现有的聚合物水泥砂浆是由水泥、骨料和可以分散在水中的有机聚合物搅拌而成的。聚合物可以是有一种单体聚合而成的均聚物，也可以由两种或更多的单聚体聚合而成的共聚物。聚合物必须在环境条件下成膜覆盖在水泥颗粒子上，并使水泥机体与骨料形成强有力的粘接。与传统的防水材料等相比，具有不燃、耐冻、无毒、可湿施工，与基层粘结牢固，不起壳，使用寿命长，造价，耐老化性能好等众多优点，同时也适用于地下室、游泳池、卫生间、水箱、斜屋面等需要作防水处理的部位。
现有的聚合物水泥砂浆造价相对较低，在相同成本情况下双组分性能做的比较好。但是现有的双组份聚合物水泥砂浆的防冻性能较差，必须考虑防冻防腐问题，同时凝结时间较长，成膜速度慢，影响施工的进度，同时粘接性能不能达到预期。因此急需采取相应措施改善这些缺点。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种高抗渗、抗冻的表面修复材料及其制备方法。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种高抗渗、抗冻的表面修复材料，其包括A组分、B组分和C组分三种组分；其中，按重量份计，A组分包括如下原料：聚合物乳液50～70份，消泡剂0.2～0.5份，成膜助剂0.5～1.5份，防腐剂1～2份；
B组分包括如下原料：促凝剂0.1～0.3份，助剂3～10份，水溶性硅酸盐20～40份；
C组分包括如下原料：超细水泥粉95～98份，早强剂1.5～5.0份，减水剂0.5～1.0份。
如上所述的表面修复材料，使用时，在A组分中加入水10～30份，B组分中加入0～70份，然后将A组分、B组分按照2:1混合获得液体料液，再将液体料液与C组分按1:3的重量比混合获得成品。
为了运输携带、方便可以将三种组分可先将三种组分按原料分别配料，单独包装，使用时再将三种组分混合配制使用；在用水不方便的地方，也可将A组分和B组分中添加水配成液体后，单独包装后携带，使用时，再将三种组分混合配料使用。
如上所述的表面修复材料，优选地，所述A组分中，聚合物乳液为55～65份，消泡剂为0.3～0.4份，成膜助剂为0.8～1.2份，防腐剂为1.2～1.8份；进一步优选地，聚合物乳液为58～63份，消泡剂为0.32～0.38份，成膜助剂为1.0～1.1份，防腐剂为1.3～1.5份
所述B组分中，促凝剂为0.15～0.25份，助剂为4～8份，水溶性硅酸盐为25～38份，水为5～60份；进一步优选地，促凝剂为0.18～0.22份，助剂为5～6份，水溶性硅酸盐为30～35份，水为10～50份
所述C组分中，超细水泥粉为95～97份，早强剂为2.5～4.5份，减水剂为0.6～0.9份；
优选地，使用时A组分加水为20份，B组分加水为50份。
如上所述的表面修复材料，优选地，所述聚合物乳液为纯丙烯酸乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液或聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液中的任一种；
所述消泡剂为市售SPA-102、SPA-202或201甲基硅油中的一种或两种。
所述成膜助剂为松节油、双丙酮醇、乙二醇或乙二醇丁醚中的一种或几种。
所述防腐剂为TPN、2-(4-噻唑基)苯并咪唑或五氯酚钠中的一种或几种
如上所述的表面修复材料，优选地，所述促凝剂为按重量比为1:3:0.5的重铬酸钾、三乙醇胺及硫酸铝的混合物；
所述B组分中的助剂包括防腐剂和反应延缓剂，其中防腐剂为焦亚硫酸钠、次氯酸钠中的一种，反应延缓剂为硼酸盐类、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或几种；
所述水溶性硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的一种或几种。
经大量试验研究发现，本发明中采用重铬酸钾能够降低B组分的粘度，防止材料粘度过大不宜施工，三乙醇胺加入能够降低材料的冰点，增加抗冻性能。优选按重量比为1:3:0.5的重铬酸钾，三乙醇胺及硫酸铝，重铬酸钾的掺量过多会导致料浆粘度过低，凝结时间延长，最终影响成膜效果，三乙醇胺会参与水泥水化反应，促进凝结，掺量过低，则不能起到防冻抗渗的作用，掺量过高会影响正常水化反应的进行，进而影响强度，而三乙醇胺与硫酸铝复合，对提高材料的早期强度和抗冻性能有更优异的效果。
如上所述的表面修复材料，优选地，所述超细水泥粉为PO42.5或PI42.5硅酸盐水泥、P.W42.5白水泥、硫铝酸盐水泥等中的任一种或几种，水泥粉细度800目；
所述早强剂为甲酸钙或硫代硫酸钠；
所述减水剂为市售聚羧酸减水剂、木质素磺酸钠中的一种。
本发明中加入的早强剂能够加速水泥中硅酸二钙和硅酸三钙的水化，生成C-S-H，增加早期强度，优选早强剂甲酸钙或硫代硫酸钠。
本发明中采用B组分能够加速A组分与C组分的固体粉料的反应，缩短凝结时间，B组分中的硅酸盐能够增加整体粘接强度、密实度；硅酸盐与促凝剂一起作用可以使材料整体的防水抗渗性能、抗冻性能都能提高。
如上所述的表面修复材料的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备液体料液：将A组分的所有原料混合，加水10～30份采用搅拌器进行搅拌；B液体所有原料混合，采用搅拌器进行搅拌；
(2)然后将A、B组分按照2:1混合搅拌，加水0～70份，得到液体料液；
(3)制备粉料：将C组分的原材料加入到固体粉末混料机中，搅拌混合均匀，得到粉料；
将粉料与液体料液按3:1的重量比混合，即得到成品。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤(1)中，A组在搅拌器中搅拌的转速控制在300～600r/min，搅拌时间为15～30min；
B组在搅拌器中搅拌的控制转速在800～1300r/min，搅拌时间为15～30min。
如上所述的表面修复材料，优选地，在步骤(2)中，搅拌的转速为300～600r/min，搅拌时间为5～10min。
如上所述的制备工艺中，搅拌器的转速不能过低或者过高，过低会导致浆料结团不均匀，过高会引入大量空气，导致浆料气泡过多，影响施工效果；搅拌时间过短会导致搅拌不均匀，过长材料可能已经发生反应，会破坏反应产物。
如上所述的表面修复材料，可以采用辊涂或者喷涂的方式使用表面修复材料，涂层厚度优选地范围0.5～2mm，每平米的用量为2～2.5kg，可根据实际应用情况调整用量。
如上所述的表面修复材料，所述表面修复材料适用于建筑内外墙修复，卫生间、厨房等防水部位；水利电站的混凝土建筑外墙美化防护工程。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
与传统表面修复涂料相比，本发明提供的高抗渗、抗冻的表面修复材料增加了早强促凝组分，使得施工后凝结时间缩短、硬化快，早期强度高，大大缩短施工周期及养护周期；同时添加了防水抗冻组分，抗冻抗渗性能优于传统材料，凝结硬化快的同时，仍然具有高强度、高粘接强度等优势。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例1
一种高抗渗、抗冻的表面修复材料，按重量份准备如下各组分的原料：
A组分：丙烯酸乳液60份，消泡剂SPA102为0.3份，松节油0.8份，TPN为1份，水15份，
B组分：促凝剂(按重量比为1:3:0.5的重铬酸钾、三乙醇胺及硫酸铝的混合物)0.1份，焦亚硫酸钠2份、四硼酸钠2份，硅酸钠30份，水50份；
C组分：PO42.5水泥80份，P.W42.5白水泥15份，早强剂为硫代硫酸钠1.5份，减水剂为木质素磺酸钠0.6份。
制备方法：(1)制备液体料液：将A组分的所有原料混合，加水后，采用搅拌器进行搅拌，控制转速在500r/min，搅拌20min；
B液体所有原料混合，加水后，采用搅拌器进行搅拌，控制转速在1000r/min，搅拌20min；
(2)然后将A、B组分按照2:1混合搅拌，500r/min，搅拌8后，得到液体料液；
(3)制备粉料：将C组分的原材料加入到固体粉末混料机中，搅拌混合均匀，得到粉料；
将粉料与液体料液按3:1的重量比混合，即得到成品。
施工方法：采用辊涂或者喷涂的方式施工，涂层厚度最佳范围0.5～2mm，每平米用量大约为2～2.5kg，可根据实际应用情况调整用量。
洒水养护3d，材料在室外自然环境中不起皮、不鼓泡，颜色不发生变化，遇水冲刷不掉皮、不变色。
实施例2
一种高抗渗、抗冻的表面修复材料，按重量份准备如下各组分的原料：
A组分：聚合物乳液为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液60份消泡剂SPA102为0.3份，松节油0.8份，TPN为1份，水15份
B组分：促凝剂(按重量比为1:3:0.5的重铬酸钾、三乙醇胺及硫酸铝的混合物)0.1份，焦亚硫酸钠2份、四硼酸钠2份，硅酸钠30份，水50份；
C组分：PO42.5水泥80份，P.W42.5白水泥15份，早强剂为甲酸钙1.5份，市售的聚羧酸减水剂0.6份。
制备方法：(1)制备液体料液：将A组分的所有原料混合，加水后，采用搅拌器进行搅拌，控制转速在500r/min，搅拌20min；
B液体所有原料混合，加水后，采用搅拌器进行搅拌，控制转速在1000r/min，搅拌20min；
(2)然后将A、B组分按照2:1混合搅拌，500r/min，搅拌8后，得到液体料液；
(3)制备粉料：将C组分的原材料加入到固体粉末混料机中，搅拌混合均匀，得到粉料；
将粉料与液体料液按3:1的重量比混合，即得到成品。
实施例3
一种高抗渗、抗冻的表面修复材料，按重量份准备如下各组分的原料：
A组分：聚合物乳液为醋酸乙烯-乙烯共聚乳液，消泡剂SPA202为0.3份，乙二醇0.9份，五氯酚钠为1.2份，水17份；
B组分：促凝剂(按重量比为1:3:0.5的重铬酸钾、三乙醇胺及硫酸铝的混合物)0.2份，次氯酸钠1.5份、四硼酸钠2份，硅酸钠35份，水50份；
C组分：PO42.5水泥80份，P.W42.5白水泥15份，早强剂为硫代硫酸钠1.5份，市售的聚羧酸减水剂0.6份。
制备方法：(1)制备液体料液：将A组分的所有原料混合，加水后，采用搅拌器进行搅拌，控制转速在500r/min，搅拌20min；
B液体所有原料混合，加水后，采用搅拌器进行搅拌，控制转速在1000r/min，搅拌20min；
(2)然后将A、B组分按照2:1混合搅拌，500r/min，搅拌8后，得到液体料液；
(3)制备粉料：将C组分的原材料加入到固体粉末混料机中，搅拌混合均匀，得到粉料；
将粉料与液体料液按3:1的重量比混合，即得到成品。
实施例4
一种高抗渗、抗冻的表面修复材料，按重量份准备如下各组分的原料：
A组分：聚合物乳液为纯丙烯酸乳液55份，消泡剂SPA202为0.3份，乙二醇0.9份，五氯酚钠为1.2份，水17份；
B组分：促凝剂(重量比为1:3:0.5的重铬酸钾、三乙醇胺及硫酸铝的混合物)0.25份，焦亚硫酸钠1.5份，氢氧化钠2.5份，硅酸钠40份，水50份；
C组分：PO42.5水泥80份，P.W42.5白水泥15份，早强剂甲酸钙1.5份，市售的聚羧酸减水剂0.5份。
制备方法：(1)制备液体料液：将A组分的所有原料混合，加水后，采用搅拌器进行搅拌，控制转速在600r/min，搅拌25min；
B液体所有原料混合，加水后，采用搅拌器进行搅拌，控制转速在1300r/min，搅拌30min；
(2)然后将A、B组分按照2:1混合搅拌，600r/min，搅拌10min后，得到液体料液；
(3)制备粉料：将C组分的原材料加入到固体粉末混料机中，搅拌混合均匀，得到粉料；
将粉料与液体料液按3:1的重量比混合，即得到成品。
对比例1
同实施例1，不同在于，不添加促凝剂。
对比例2
同实施例2，不同在于，不添加硅酸钠。
对比例3
同实施例3，不同在于，不添加早强剂。
按照GB/T23445《聚合物水泥防水涂料》及JG 26《外墙无机建筑涂料》所规定的标准进行对上述材料的性能进行检测。结果见表1。
表1性能检测结果
从实施例1-4和对比例1-3可看出，添加早强剂、硅酸盐、促凝剂，能够明显提升材料的抗渗性能及耐老化性能，同时拉伸强度及粘接强度也有一定的提升，同时促凝剂使凝结时间缩短，可以缩短二次涂刷的间隔时间，有利于缩短工期，添加的助剂可以增加材料的抗冻防腐性能，有利于材料在室外项目的应用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何本领域技术人员可以利用上述公开的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种高抗渗、抗冻的表面修复材料，其特征在于，其包括A组分、B组分和C组分三种组分；其中，按重量份计，A组分包括如下原料：聚合物乳液50～70份，消泡剂0.2～0.5份，成膜助剂0.5～1.5份，防腐剂1～2份；
B组分包括如下原料：促凝剂0.1～0.3份，助剂3～10份，水溶性硅酸盐20～40份；
C组分包括如下原料：超细水泥粉95～98份，早强剂1.5～5.0份，减水剂0.5～1.0份。
2.如权利要求1所述的表面修复材料，其特征在于，使用时，在A组分中加入水10～30份，B组分中加入0～70份，然后将A组分、B组分按照2:1混合获得液体料液，再将液体料液与C组分按1:3的重量比混合获得成品。
3.如权利要求1所述的表面修复材料，其特征在于，所述A组分中，聚合物乳液为55～65份，消泡剂为0.3～0.4份，成膜助剂为0.8～1.2份，防腐剂为1.2～1.8份；
所述B组分中，促凝剂为0.15～0.25份，助剂为4～8份，水溶性硅酸盐为25～38份；
所述C组分中，超细水泥粉为95～97份，早强剂为2.5～4.5份，减水剂为0.6～0.9份；
使用时，A组分加水为20份，B组分加水为50份。
4.如权利要求1所述的表面修复材料，其特征在于，所述聚合物乳液为纯丙烯酸乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液或聚苯乙烯-丙烯酸酯乳液中的任一种；
所述消泡剂为SPA-102、SPA-202或201甲基硅油中的一种或两种；
所述成膜助剂为松节油、双丙酮醇、乙二醇或乙二醇丁醚中的一种或几种；
所述防腐剂为TPN、2-(4-噻唑基)苯并咪唑或五氯酚钠中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的表面修复材料，其特征在于，所述促凝剂为按重量比为1:3:0.5的重铬酸钾，三乙醇胺及硫酸铝的混合物；
所述B组分中的助剂包括防腐剂和反应延缓剂，其中防腐剂为焦亚硫酸钠、次氯酸钠中的一种，反应延缓剂为硼酸盐类、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或几种。
所述水溶性硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的表面修复材料，其特征在于，所述超细水泥粉为PO42.5或PI42.5硅酸盐水泥、P.W42.5白水泥、硫铝酸盐水泥中的任一种或几种，水泥粉细度为800目；
所述早强剂为甲酸钙或硫代硫酸钠；
所述减水剂为聚羧酸减水剂、木质素磺酸钠中的一种。
7.如权利要求1-6中任一项所述表面修复材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
(1)制备液体料液：将A组分的所有原料混合，加水后，采用搅拌器进行搅拌；B液体所有原料混合，加水后，采用搅拌器进行搅拌；
(2)然后将A、B组分按照2:1混合搅拌，得到液体料液；
(3)制备粉料：将C组分的原材料加入到固体粉末混料机中，搅拌混合均匀，得到粉料；
将粉料与液体料液按3:1的重量比混合，即得到成品。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，A组在搅拌器中搅拌的转速控制在300～600r/min，搅拌时间为15～30min；
B组在搅拌器中搅拌的控制转速在800～1300r/min，搅拌时间为15～30min；
在步骤(2)中，搅拌的转速为300～600r/min，搅拌时间为5～10min。
9.如权利要求1-6中任一项所述表面修复材料或权利要求7-9中任一项所述制备方法获得的表面修复材料，其特征在于，采用辊涂或者喷涂的方式使用表面修复材料，涂层厚度的范围为0.5～2mm，每平米的用量为2～2.5kg。
10.如权利要求9所述的表面修复材料，其特征在于，所述表面修复材料适用于建筑内外墙修复，卫生间、厨房等防水部位；水利电站的混凝土建筑外墙美化防护工程。
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