[發(fā)明專利]維修水泥體系的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380069787.0
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN105008308A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設計）人: T·丁內(nèi)
• 申請（專利權）人: SIKA技術股份公司
• 主分類號: C04B41/70
• 分類號: C04B41/70;E04G23/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 馮奕

技術領域

本發(fā)明涉及一種維修水泥體系的方法以及利用該方法獲得的水泥體系。

背景技術

當今正在使用的大多數(shù)飲用水容器由礦物性水泥膠結(jié)建筑材料與不同材料構成的襯體構成。此類飲用水容器，尤其是基于鋼筋混凝土的飲用水容器，有多種多樣的用途。混凝土內(nèi)表面的使用壽命約為20年，這就引起了對維修產(chǎn)品的需求。主要使用水泥膠結(jié)體系作為維修產(chǎn)品。所述的這些體系指的是遭受飲用水天然侵蝕機理的所謂多孔建筑材料。長此以往這就會導致維修產(chǎn)品毀壞。

與此同時，使得維修產(chǎn)品，也就是水泥膠結(jié)體系毀壞的破壞機理亦已為人所知。其中存在著各種不同的侵蝕機理，例如浸出、溶解性侵蝕和水解腐蝕。

已知的體系試圖通過限制擴散能力而將可能的浸出，也就是氫氧化鈣(Ca(OH)₂)的損失或分解減小到最低程度。這里起作用的尤其是所用維修產(chǎn)品的孔隙度。

在水泥與水的反應中，會在復雜的化學反應過程中形成所謂的水合物相，其中大部分是水合硅酸鈣(CSH相)。除此之外，還會釋放出以水泥重量計大約20％的氫氧化鈣。絕大部分氫氧化鈣作為固體嵌入水泥基體中。少部分溶解于將水泥膠結(jié)材料的孔體系填滿的孔隙溶液之中。該溶液是水泥膠結(jié)材料具有大約12.3～13.0較高pH值的原因。

鄰近的(anstehende)水明顯有別于孔隙溶液的組成。因此就會產(chǎn)生濃度差，這就會導致稱作擴散的輸運現(xiàn)象。從涂層中溶解出來的離子遷移到鄰近的飲用水之中，這會引起水泥的浸出。如果是軟水，也就是堿和堿金屬貧乏的水，則由于濃度差比較大，擴散作用就會增強，其中尤其是水泥膠結(jié)涂層中的堿金屬和堿土金屬(例如鈉離子、鉀離子、鎂離子和鈣離子)會發(fā)生遷移。由于含有鈉離子、鉀離子和鎂離子的化合物因其溶解性較高而會或多或少完全溶解于孔隙溶液之中，因此它們與鈣離子相比很快就會被浸出。在此過程中，以上提及的水合產(chǎn)物(也就是CSH相)與孔隙水處于化學平衡。

如果在與水持久接觸時產(chǎn)生孔隙溶液中鈣離子濃度的減小，那么就會首先溶解嵌入在水泥基體中的固體氫氧化鈣以維持平衡。該過程將會一直進行，直至全部氫氧化鈣浸出。接著將會釋放結(jié)合在CSH相中的鈣離子，以穩(wěn)定固相(水泥)和液相(孔隙溶液)之間的化學平衡。以上所述鈣離子輸送到鄰近水中的現(xiàn)象最終會導致完全浸出，從而導致水泥膠結(jié)涂層分解。只有在涂層完全分解之后才能由于起砂(Absanden)而肉眼辨別的浸出程度，例如可以通過測定氫氧化鈣含量以及孔隙度變化而定量地分析得出。

所有已知的方案均基于這樣的原因：在砂漿中可以化學結(jié)合一定量的氫氧化鈣，并且它們根據(jù)負載情況經(jīng)過一段時間之后就會分解，并且混凝土替代物將不再具有抵抗力(Widersandskraft)。為了延緩這種分解過程，尤其可嘗試從外部或者通過調(diào)整其配方防止砂漿發(fā)生這種浸出過程。

關于調(diào)整配方的已知措施和關于應用方法的規(guī)定，旨在減小砂漿的總孔隙度，使得所制得的表面能實現(xiàn)最大密封性，從而盡可能延緩浸出過程。但這些措施仍然有其局限性。例如由于國家規(guī)定，某些有機成分只能限制使用，并且除了所期望的效果之外，也會在砂漿中招致不利的性能，因為有機成分會成為植被的培養(yǎng)基，這可能會引起水中萌芽。此外，這些已知的措施在某些程度上具有局限性，例如不能任意降低水灰比，否則將會使得砂漿不再能被加工。但是已知方案的主要缺點是，它們僅僅遵循著延緩浸出過程的目標。然而這只能一時地取得有限的成效，因為無法完全阻止浸出過程。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務在于克服現(xiàn)有技術的缺點并且提供一種維修水泥體系的方法，所述方法能減少維修產(chǎn)品的分解并且由此顯著延長其使用壽命。

令人驚奇的是，采用根據(jù)權利要求1的一種維修水泥體系的方法可解決這一任務，所述方法包括以下步驟：

a)將設有孔的填充體間隔地固定在待維修的水泥體系上，

b)將砂漿施加到待維修的水泥體系和設有開孔的填充體上，并且

c)將含有堿儲存體(Alkalispeicher)的水泥引入到設有開孔的填充體之中，使得含有堿儲存體的水泥與砂漿接觸。

與只能在時間上有限地減小浸出過程的現(xiàn)有技術不同，本發(fā)明采用了一條完全不同的儲備途徑。減少孔隙水中少量存在的、但是也以晶體形式存在的堿儲備(Alkalidepots)的分解僅僅是本發(fā)明的次要目標。本發(fā)明的重點更多地在于持久充分提供堿儲庫，也就是通過充分提供氫氧化鈣使得維修產(chǎn)品的分解大大延緩并且顯著提高其壽命，從而抵抗浸出過程。