CN1221487C - 一种渗透型混凝土防护剂 - Google Patents

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Abstract

本发明属建筑材料技术领域，具体为一种混凝土无机防护剂及其制备方法。该防护剂以水化硅酸钠为主剂，加入适量的化学激发促进剂而制备获得。该防护剂可渗透至混凝土内部，形成永久性防护层，从而可大大提高混凝土的抗渗性。此外，经防护剂处理的混凝土，其抗化学腐蚀性、抗冻及抗盐冻性能以及耐磨性等均有很大改善。

Description

一种渗透型混凝土防护剂
技术领域
本发明属建筑材料技术领域，具体涉及一种混凝土无机防护剂及其制备方法。
技术背景
混凝土是材料一种多相、多孔隙物质，混凝土的各种耐久性能如干湿循环破坏、碳化破坏、氯离子侵蚀、硫酸盐破坏、冻融破坏等几乎都与渗透性有关，因为混凝土的渗透性控制着液体(或气体)渗入的速率，而有害的液体或气体深入混凝土内部后，将与混凝土的组成成分发生一系列的物理、化学、物理化学或力学作用；水分作为侵蚀离子的运载工具，它还可以把由于化学侵蚀的产物及时运出混凝土体外，再补充进去侵蚀性离子，使得引起恶性循环；水本身也起着非同小可的作用，由于混凝土的饱水，当混凝土受冻后，水结冰会导致混凝土冻裂；水又是混凝土碱集料反应的必要条件之一。因此，提高混凝土的抗渗性是提高同耐久性的重要措施之一。目前对已成型混凝土最常用的防护措施是对混凝土进行表面处理，如在混凝土表面涂有机硅乳液或水性环氧，在混凝土表面形成憎水层或防护膜，这一类防护剂以有机物质为主，尽管有效，但易老化，所以并不能起到对混凝土持久的防护作用。因此，研制一种对混凝土具有持久防护作用的防护剂十分必要的。
从材料科学角度来看，水泥作为混凝土中最主要的胶凝材料组分，当水泥中的熟料矿物水化时，伴随着胶凝组分CSH凝胶生成，会产生大量的不利组分Ca(OH)2，Ca(OH)2含量过高，对混凝土的综合性能很不利，如混凝土暴露在空气中Ca(OH)2会被CO2碳化，在水中Ca(OH)2会被溶蚀等，导致CSH不稳定甚至分解，对混凝土的耐久性有很大的影响。如果在混凝土中能够引入一种活性硅质材料与Ca(OH)2反应，生成CSH凝胶填充混凝土中的毛细孔隙，不仅能够提高混凝土的抗渗性，消除或减小外部因素对混凝土耐久性的影响；而且可以消除或减小混凝土内部不利组分Ca(OH)2对耐久性的影响。因此从技术角度来看，研制一种对混凝土具有持久防护作用的防护剂是可行的。
发明内容
本发明的目的在于提出一种对混凝土具有持久保护作用的防护剂及其制备方法。
本发明提出的混凝土防护剂，采用水化硅酸钠作主剂，并加入适量的化学激发促进剂，混合而获得，其按重量份数计的组分配方如下：
水化硅酸钠              8-15
多羟基醚化三聚氰胺      2-6
硫酸钠                  0.5-3
碳酸钠                  0.5-3
氟硅酸钠                0.5-3
氯化铝                  0.5-3
三乙醇胺                1-5
丁基萘磺酸钠            0.05-0.5
烷基磷酸酯              0.01-0.1
水                      70-90
其较优的组分配方为：
水化硅酸钠              8-15
多羟基醚化三聚氰胺      3-4
硫酸钠                  1-2
碳酸钠                  1-2
氟硅酸钠                1-2
氯化铝                  1-2
三乙醇胺                2-4
丁基萘磺酸钠            0.1-0.4
烷基磷酸酯              0.05-0.1
水                      80-88
本发明的作用机理是：应用化学渗透原理，使活性SiO2及化学激发剂渗透到混凝土内部，使SiO2与Ca(OH)2反应生成CSH凝胶，同时利用化学激发剂促进水泥中熟料矿相的水化，并激发水泥或混凝土中的掺合料如粉煤灰、矿渣的活性，加速火山灰反应，生成低Ca/Si比、稳定的CSH凝胶，填充于混凝土的毛细孔隙中，阻塞毛细管通道，并且减少不利于强度和耐久性的Ca(OH)2含量，使得混凝土的强度、抗渗性和耐久性得到较大的提高。
本发明还提出了上述混凝土防护剂的制备方法，具体步骤如下：
按前述重量比例称取各组分，以水化硅酸钠(钠水玻璃)作主剂，加水稀释使水玻璃固体含量为8-15％；掺入多羟基醚化三聚氰胺，搅拌，时间一般可为1.5-2小时，用滤布过滤溶液；在过滤后的主剂中依次加入硫酸钠、碳酸钠、氟硅酸钠、氯化铝、三乙醇胺、丁基萘磺酸钠和烷基磷酸酯溶液，搅拌均匀，即得所需要的混凝土防护剂。本防护剂的PH值控制在12-13，可加入适量NaOH和硼酸溶液调节PH值。
本发明的特点：
1、本发明为渗透型防护剂，防护剂渗透至混凝土内部，形成永久性防护层，可使混凝土的抗渗性大大提高；
2、经本防护剂处理后，可提高混凝土的抗化学腐蚀性能和混凝土的强度，改善混凝土的抗冻及抗盐冻性能，增加混凝土表层的密度，提高混凝土的耐磨性；
3、本防护剂使用方便，在混凝土表面喷涂即可。
本防护剂的使用方法如下：
1、施工前，将混凝土表面用水充分湿润；
2、在混凝土表面喷涂(或刷涂)本防护液，涂抹须均匀、全面；
3、待表面干后，喷涂第二遍，使混凝土被本防护剂饱和；
4、24小时后用水冲洗，之后的2-3天，混凝土表面每天用水冲洗2-3次，夏季适当增加冲洗次数。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明。
实施例1
防护剂配方如下(按重量份数计)：
水化硅酸钠            10
多羟基醚化三聚氰胺    3
硫酸钠                1
碳酸钠                0.5
氟硅酸钠              1.5
氯化铝                1.5
三乙醇胺              2
丁基萘磺酸钠          0.5
烷基磷酸酯            0.1
水                    80
按前述方法制备。
经该防护剂处理后，混凝土(C30)性能测试如下：
抗渗压力：  ＞3.0MPa：
抗冻标号：  ＞D300
吸水率：    65％        (与未经处理的混凝土比)
抗压强度：  提高31％    (与未经处理的混凝土比)
抗折强度：  提高25％    (与未经处理的混凝土比)
耐磨性：    提高18％    (与未经处理的混凝土比)
实施例2
防护剂配方如下(按重量份数计)：
水化硅酸钠              8
多羟基醚化三聚氰胺      2
硫酸钠                  1.5
氟硅酸钠                1.0
氯化铝                  1.0
三乙醇胺                2
丁基萘磺酸钠            0.5
烷基磷酸酯              0.1
水                      84
制备过程同前。
经该防护剂处理后，混凝土(C30)性能测试如下：
抗渗压力：  ＞3.0MPa
抗冻标号：  ＞D300
吸水率：    72％         (与未经处理的混凝土比)
抗压强度：  提高26％     (与未经处理的混凝土比)
抗折强度：  提高23％     (与未经处理的混凝土比)
耐磨性：    提高17％     (与未经处理的混凝土比)

Claims (3)

1、一种混凝土防护剂，采用水化硅酸钠作主剂，并加入适量的化学激发促进剂，混合而获得，其特征在于按重量份数计的组分配方如下：
水化硅酸钠              8-15
多羟基醚化三聚氰胺      2-6
硫酸钠                  0.5-3
碳酸钠                  0.5-3
氟硅酸钠                0.5-3
氯化铝                  0.5-3
三乙醇胺                1-5
丁基萘磺酸钠            0.05-0.5
烷基磷酸酯              0.01-0.1
水                      70-90
2、根据要求1所述的混凝土防护剂，其特征在于按重量份数计的组分配方如下：
水化硅酸钠               8-15
多羟基醚化三聚氰胺       3-4
硫酸钠                   1-2
碳酸钠                   1-2
氟硅酸钠                 1-2
氯化铝                   1-2
三乙醇胺                 2-4
丁基萘磺酸钠             0.1-0.4
烷基磷酸酯               0.05-0.1
水                       80-88
3、一种如要求1所述的混凝土防护剂的制备方法，其特征在于具体步骤如下：按重量比例称取各组份，对水化硅酸钠加水稀释，掺入多羟基醚化三聚氰胺，搅拌，时间为1.5-2小时，用滤布过滤溶液；在过滤后的主剂中依次加入硫酸钠、碳酸钠、氟硅酸钠、氯化铝、三乙醇胺、丁基萘磺酸钠和烷基磷酸酯溶液，搅拌均匀，即得所需要的混凝土防护剂。
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