CN115286428B

CN115286428B - 一种基于地坪混凝土的防护增强剂及其制备方法

Info

Publication number: CN115286428B
Application number: CN202210872976.2A
Authority: CN
Inventors: 李俊健
Original assignee: Jiangsu Heima Flooring Materials Co ltd
Current assignee: Jiangsu Heima Flooring Materials Co ltd
Priority date: 2022-07-22
Filing date: 2022-07-22
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2042-07-22
Also published as: CN115286428A

Abstract

本发明公开了一种基于地坪混凝土的防护增强剂及其制备方法，包括以下重量百分比组成：七水硫酸镁为15‑25%、六水氟硅酸镁为8‑12%、氟硅酸锌为12‑16%、聚乙二醇为1‑3%、乙二胺四乙酸二钠为0.3‑0.5%、无机酸为0.8‑1%、保湿剂为0.1‑0.3%、防腐剂为0.1‑0.3%，其余为水；其中参数指标包括：耐磨度比大于480%，固含量大于30%，表面硬度小于2.56mm，透水系数大于1.6×10^‑2cm/s，在混凝土浇筑完成后再进行覆膜涂覆工序无需等待，反应为一次性的快速化学反应，为不可逆反应，可以持久保持混凝土的硬度及密实度。

Description

一种基于地坪混凝土的防护增强剂及其制备方法

技术领域

本发明属于混凝土材料技术领域，具体涉及一种基于地坪混凝土防护增强剂及其制备方法。

背景技术

混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称，由胶凝材料，颗粒状集料，水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制。

使用反应过程较慢，市场上的密封固化剂产品要想达到预期效果至少需要一周的时间或者更久，在施工中往往为了节约工期，通常采用短时间凝固固化后就进行下一工序操作，影响了最终固化效果。

而且这种密封固化剂普片存在寿命短的问题，并且在经常有水浸泡的车间，会使得固化剂效果失去增强效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种混凝土防护增强剂及其制备方法，解决了现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于地坪混凝土的防护增强剂，包括以下重量百分比组成：七水硫酸镁为15-25%、六水氟硅酸镁为8-12%、氟硅酸锌为12-16%、聚乙二醇为1-3%、乙二胺四乙酸二钠为0.3-0.5%、无机酸为0.8-1%、保湿剂为0.1-0.3%、防腐剂为0.1-0.3%，其余为水；

其中参数指标包括：耐磨度比大于480%，固含量大于30%，表面硬度小于2.56mm，28d抗折强度大于19MPa，28d抗压强度大于109MPa，透水系数大于1.6×10^-2cm/s。

进一步的，包括以下重量百分比组成：七水硫酸镁为20%、六水氟硅酸镁为10%、氟硅酸锌为15%、聚乙二醇为2%、乙二胺四乙酸二钠为0.5%、无机酸为1%、保湿剂为0.2%、防腐剂为0.12%，其余为水。

所述的基于地坪混凝土的防护增强剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、A基料生产：先将与氟硅酸盐同等重量的水加入加热釜中升温，随后依次加入七水硫酸镁、氟硅酸盐、氟硅酸锌并充分混合搅拌，获得A基料原料；

S2、B基料生产：按重量百分比将聚乙二醇、无机酸混合在剩余重量百分比的水中并混合搅拌，静置后获得B基料原料；

S3、C成品生产：将B基料原料加入到分散机中进行分散，随后加入A基料原料搅拌混合，随后再加入保湿剂、防腐剂，充分搅拌后静置，再进行过滤分装。

进一步的，所述S1中升温的温度为40℃。

进一步的，所述S3中充分搅拌的时间为1h，静置时间为6h以上。

进一步的，将过滤分装的防护增强剂加水稀释后，涂覆与凝固成型的混凝土表面，并形成涂覆层。

本发明的有益效果：

1、本发明采用的混凝土防护增强剂主要只需要一次涂刷施工即可在半小时内达到混凝土表层较高强度，耐磨度可提升480%，无需等待，反应为一次性的快速化学反应，为不可逆反应，可以持久保持混凝土的硬度及密实度。

2、本发明经处理过的混凝土试块用强度回弹仪测试，可提升约40%的强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明实施例的整体反应流程示意图；

图2是本发明实施例与现有技术对比的混凝土孔结构显微图像。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

Ca(OH)₂晶体是水泥的主要水化产物之一，外形呈六方板状或层状，对水泥基材料的强度贡献不大。以本产品中的其中一项有效成分-氟硅酸盐举例，氟硅酸盐与Ca(OH)₂可按如下方式发生反应：以MgSiF₆为例，SiF₆ ^2-在含有 Ca(OH)₂的碱性环境下水解使得交换出来的 F-分别与 Mg²⁺和Ca²⁺结合成 MgF₂和CaF₂并且沉淀下来。

一种基于地坪混凝土的防护增强剂，包括以下重量百分比组成：七水硫酸镁为15-25%、六水氟硅酸镁为8-12%、氟硅酸锌为12-16%、聚乙二醇为1-3%、乙二胺四乙酸二钠为0.3-0.5%、无机酸为0.8-1%、保湿剂为0.1-0.3%、防腐剂为0.1-0.3%，其余为水。

更进一步的，包括以下重量百分比组成：七水硫酸镁为20%、六水氟硅酸镁为10%、氟硅酸锌为15%、聚乙二醇为2%、乙二胺四乙酸二钠为0.5%、无机酸为1%、保湿剂为0.2%、防腐剂为0.12%，其余为水（约为51.1%）。

其中参数指标包括：耐磨度比大于480%（达到525%），固含量大于30%，表面硬度小于2.56mm，并且并未检测出VOC含量，整体的环保型高，在24h表面吸水量能够控制在4mm以下，保证其在混凝土表面覆膜后，控水性强。

28d抗折强度大于19MPa，28d抗压强度大于109MPa，透水系数大于1.6×10^-2cm/s。

基于地坪混凝土的防护增强剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、A基料生产：先将与氟硅酸盐同等重量的水加入加热釜中升温（升温的温度为40℃，为原料的溶解提供更加合适的环境，以便原料的混合充分），随后依次加入七水硫酸镁、氟硅酸盐、氟硅酸锌并充分混合搅拌，获得A基料原料。

S2、B基料生产：按重量百分比将聚乙二醇、无机酸混合在剩余重量百分比的水中并混合搅拌，静置（时间可控制在1h）后获得B基料原料。

S3、C成品生产：将B基料原料加入到分散机中进行分散，随后加入A基料原料搅拌混合，随后再加入保湿剂、防腐剂，充分搅拌（充分搅拌的时间为1h）后静置（时间为6h以上），再进行过滤分装。

将过滤分装的防护增强剂加水稀释后，涂覆与凝固成型的混凝土表面，并形成涂覆层。

如图1所示，其过程中包括以下反应方程式：

MgSiF₆+ 2Ca(OH)₂→MgF₂↓+4CaF₂↓+Si(HO)₄；

MgSiF6+ 2Ca(OH)₂→MgF₂↓+4CaF₂↓+SiO₂+H₂O；

其中MgF₂是一种四方晶体或粉末，无味，难溶于水和醇，微溶于稀酸，能溶于硝酸。CaF₂晶体属于等轴晶系，呈立方体、八面体或者十二面体。氟硅酸盐与Ca(OH)₂生成的不溶性物质（MgF₂和CaF₂，以及C-S-H凝胶）填补在水泥基体的缝隙中，使得水泥基材料更加致密，达到强化效果，封堵了Ca(OH)₂向表面迁移的通道，并且消耗了水化产生的Ca(OH)₂，同时解决了水泥基材料表面泛白的困扰。

如图2所示的微观状态（a为普通混凝土，b为经氟硅酸镁表面处理的混凝土），在微观形貌观察中可以看出处理之后的砂浆，表面结晶物数量在增多、尺寸小，纤维状或网状的胶凝物数量大量增多，空隙的数量也相对减少了，形成的结构更加致密。反应生产的Si(OH)₆ ^2-在水中转变为Si(OH)₄，也就是原硅酸，原硅酸是多羟基小分子，是一种水溶解性很好的物质，在水中转化成多聚硅酸形成了一个网状结构，可以写成nSiO₂·yH₂O 的形式，即常见的二氧化硅凝胶。这种活性氧化硅又会进一步与水泥水化产物氢氧化钙反应形成 C-S-H 凝胶，进一步填充毛细孔。

并且成型的防滑系数维持在0.7-0.72属超常安全范围内，在经过25次冻融循环后试样未发现缺棱掉角及贯穿裂纹、无分层、或色差明显的变化。

参与的反应方程式为：

Ca(OH)₂+SiO₂+H₂O→C-S-H

可见，氟硅酸盐与水泥水化产物的二次反应产物都对水泥基材料的增强起到积极作用，并且将大量碱物质消耗，反应后可有效降低水泥基碱性，以产生更多的纤维状和网状的空间结构，有效填充了水泥基中的微观空隙，可以达到一定的增强效果。根据标准JC/T906-2002中7.6.3实验方式进行耐磨度比测试，经过本发明处理的混凝土试块耐磨度可提升480%。经处理过的混凝土试块用强度回弹仪测试，可提升约40%的强度。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims

1.一种基于地坪混凝土的防护增强剂，其特征在于，包括以下重量百分比组成：七水硫酸镁为15-25%、六水氟硅酸镁为8-12%、氟硅酸锌为12-16%、聚乙二醇为1-3%、乙二胺四乙酸二钠为0.3-0.5%、无机酸为0.8-1%、保湿剂为0.1-0.3%、防腐剂为0.1-0.3%，其余为水；

2.根据权利要求1所述的基于地坪混凝土的防护增强剂，其特征在于，包括以下重量百分比组成：七水硫酸镁为20%、六水氟硅酸镁为10%、氟硅酸锌为15%、聚乙二醇为2%、乙二胺四乙酸二钠为0.5%、无机酸为1%、保湿剂为0.2%、防腐剂为0.12%，其余为水。

3.根据权利要求1-2任一项所述的基于地坪混凝土的防护增强剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的基于地坪混凝土的防护增强剂的制备方法，其特征在于，所述S1中升温的温度为40℃。

5.根据权利要求4所述的基于地坪混凝土的防护增强剂的制备方法，其特征在于，所述S3中充分搅拌的时间为1h，静置时间为6h以上。

6.根据权利要求4所述的基于地坪混凝土的防护增强剂的制备方法，其特征在于，将过滤分装的防护增强剂加水稀释后，涂覆与凝固成型的混凝土表面，并形成涂覆层。