[發明專利]水性混凝土密封硬化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201010543000.8
• 申請日: 2010-11-13
• 公開（公告）號: CN102030560A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 陳兵
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C04B41/50
• 分類號: C04B41/50
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種建筑工程技術領域的材料及制備方法，具體是一種水性混凝土密封硬化劑及其制備方法。

背景技術

混凝土作為一種大宗廣泛使用的建筑材料，在現代建筑工程中發揮著巨大的作用。然而，普通混凝土作為地坪和路面材料在使用過程中由于其固有的一些缺陷和不足，通常易于起灰、耐磨性差、容易油污等影響其作用效果的現象。為了避免這些現象產生，人們通過不直接將普通混凝土作為地坪材料進行使用，或者在混凝土表面澆筑一層環氧樹脂作為地坪材料，這樣一方面增加了施工成本，其后期的維護成本也較高。因此，近些年來，市場上出現了一些水泥地面硬化劑。通過在混凝土表面噴涂固化劑，以提高混凝土結構的密實性和表面硬度達到改善混凝土地坪效果。目前，混凝土地面硬化劑主要有兩類：一類是以樹脂作為主要化學成分的有機類；另一類是硅酸鹽為主要化學成分的無機類。而無機類由于對環境影響小而且參與水泥水化產物反應備受關注。國內外市場上的無機類的混凝土地面硬化劑主要有三類產品：第一類是以硅酸鈉為主要成分的鈉基鹽類產品，其可以優先提高混凝土強度和耐磨性，但耐久性差，易于泛堿影響后期地坪效果；第二類是以硅酸鉀為主要成分的鉀基鹽產品，其性能與鈉基鹽相比無明顯提高；第三類是以硅酸鋰為主要成分的鋰基鹽產品，從國外引進的產品大多是此類產品，其密封硬化效果較為顯著，但由于是進口產品，其價格比較昂貴。

經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN101618956A，公開日：2009.08.03，記載了一種雙組分的水性地面硬化劑及其制備方法，首先是制備第一組分硅酸鋰溶液并將其涂刷到水泥混凝土表面，待其干燥后，涂刷以有機樹脂為主要成分的第二組分，干燥養護1-3d后便能提高混凝土表面光潔度，減少粉塵產生。該發明綜合利用了鋰基鹽硬化劑和有機樹脂硬化劑雙重的作用來實現其密實硬化作用，但其施工起來比較麻煩，且由于涉及到兩組分，在運輸及儲存十分不方便。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種水性混凝土密封硬化劑及其制備方法，該硬化劑物理形態為無色透明的液體，噴灑到混凝土結構表面，其中的活性成分通過表面活性劑的作用滲透到混凝土內部并與混凝土內的未水化的水泥顆粒和氫氧化鈣晶體發生化學反應形成結晶體堵塞和封閉混凝土內部毛細孔以提高混凝土強度達到密實硬化混凝土表面。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種水性混凝土密封硬化劑，其組分及質量百分比為：硅溶膠30～40％、催化劑0.25～3.0％、表面活性劑0.1～0.5％、甲基硅酸鉀1～5％以及去離子水53.0～66.75％。

所述的硅溶膠為納米級二氧化硅溶膠，其中SiO₂質量百分比量含為40％，平均粒徑為12nm。

所述的催化劑為工業級偏鋁酸鉀溶液，其質量百分比濃度大于40％。

所述的表面活性劑為無泡表面活性劑8550。

所述的甲基硅酸鉀為質量百分比濃度為40％的水溶液。

本發明涉及上述水性混凝土密封硬化劑的制備方法，包括以下步驟：

第一步、稱取去離子水置于反應器中，在中速攪拌環境下依次緩慢加入表面活性劑和催化劑，然后在低速攪拌并自然冷卻至室溫；

所述的中速攪拌是指：轉速控制為150-200rpm的機械攪拌。

所述的低速攪拌是指：轉速控制為50-60rpm的機械攪拌。

第二步、另外稱取與第一步相同質量的去離子水置于反應器中，在中速攪拌環境下緩慢加入硅溶膠后與第一步所得混合液混合并進行低速攪拌；

第三步、另外稱取與第一步相同質量的去離子水置于反應器中，在中速攪拌環境下先一次性加入甲基硅酸鉀，然后再緩慢加入第二步所得混合液后低速攪拌并靜置，最后密封制成所述水性混凝土密封硬化劑。

本發明混凝土表面硬化劑的主要成分是納米級硅溶膠，它在表面活性劑作用下，通過混凝土內的微細孔隙滲透到混凝土的內部，在催化劑作用下與混凝土中的水化產物氫氧化鈣及未水化的水泥發生反應，生成交聯結構的凝膠，使混凝土表面更加密實，硬度提高，耐磨性增加；同時硬化劑中的甲基硅酸鉀為一種憎水性的有機硅，其硬化后在混凝土表面形成一層憎水膜以達到防塵、拒水的作用，有效地抑制了水、油和其它腐蝕性物質侵入。通過硬化劑處理后的混凝土，達到了內部結構密實，具有防塵、耐磨、硬化、拒水等多項功能，可廣泛適用與各類新舊混凝土地坪處理。