[發(fā)明專利]水泥基材料表面滲透防護劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410251358.1
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN104030727A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 章巖
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C04B41/49
• 分類號: C04B41/49
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 卿誠;吳彥峰

技術領域

本發(fā)明涉及建筑材料保護領域，具體為水泥基材料表面滲透防護劑及其制備方法。

背景技術

水泥基材料包括水泥混凝土、水泥砂漿、泡沫混凝土、加氣混凝土等，其不僅是目前建筑、土木、水利、交通等領域最重要的主體結構材料，也是建筑物、構筑物及相關土木工程中最重要的保溫、維護、抹面、砌筑材料，在國民經濟中具有極其重要的地位。

隨著目前我國基本建設的全面開展，后期的結構維護、修補等問題將會日益突出。因此，對于水泥基材料進行有效防護，對于延長其使用壽命具有重要的現(xiàn)實意義。通過對水泥基材料的有效防護，不僅可以保證水泥基建、構筑物或是保溫、維護材料在使用壽命期間的安全性，而且能大大減少后期的維修、加固費用，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

目前，用于水泥基材料表面處理的材料主要包括表面涂裝材料和表面硬化劑，這兩類材料主要通過在水泥基材料表面附加一層硬質附著層，從而達到提高其耐磨、耐候或裝飾目的。這兩類材料主要包括厚漿型涂層和涂覆層兩種類型，其能封閉水泥基材料表面孔隙和微裂縫，起到較高的增強和密封作用。其中，厚漿型涂層用于混凝土表面，且干燥厚度在0.25mm～0.75mm之間。厚漿型涂層會改變原有水泥基材料表面外觀形狀，可能會著色或會遮蓋水泥基材料表面的污染物，且許多這類材料會受紫外線的影響，在表面受磨時會發(fā)生磨耗。涂覆層一般指粘結在水泥基材料表面上且厚度為6mm或大于6mm的材料，涂覆層可以采用澆注、抹平、刮平、噴灑等方式分單層或多層施工于基材表面。同時，還可以采用一些附加增強構件，如焊接金屬織物、鋼筋或纖維等，對涂覆層進行增強。

現(xiàn)有用于水泥基材料表面具有防護作用的材料，如涂層防護材料和表面封閉防護材料，由于采取厚質涂層路線，故普遍存在由于封閉表層孔隙而造成的內部水分無法排出，而導致的保溫性能、粘接性能方面的一系列問題，另外還存在著色等缺陷。本發(fā)明的目的在于采用表面滲透的處理方式，實現(xiàn)水泥基材料表層結構整體增強作用，防護處理后的水泥基材料不僅耐久性能得到提高，抗劣化能力和保溫效果得到改善，還可以有效地解決表面粉化、微裂縫、脫落等表面缺陷，對水泥基材料的表觀也具有一定地改善效果，可在一般自然環(huán)境條件下作為水泥基表面防護材料，在苛刻環(huán)境條件下則可作為防腐的底涂和中涂材料。

本發(fā)明提供一種水泥基材料表面滲透防護劑及其制備方法。

發(fā)明內容

水泥基材料從微觀結構來看，其孔結構可分為三類：超微孔、凝膠孔和毛細孔。造成水泥基材料滲透的主要為1.6nm以上的毛細孔和大孔，正是由于毛細孔和大孔的存在，使得水泥基材料具有非均質多孔結構及高滲透性特點。水泥基材料中的液體滲透可簡化為一種在多孔固體中液體流動的滲流模型，可通過Darcy定律來描述，氣體滲透滿足Fick定律，侵蝕系數(shù)與滲透時間呈開方線性關系。由此可以看出，水泥基材料很易受使用環(huán)境的物理、化學及微生物等的作用而劣化。從材料耐久性的破壞機制來講，幾乎所有影響水泥基材料耐久性的化學和物理過程都涉及兩個主要的影響因素，即水及水載有害離子在孔隙和裂縫中的遷移。Taylor?HFW?認為水泥基材料的耐久性在大多數(shù)情況下，是由它們作為堅實的屏障而有效阻止或至少是降低離子遷移進程決定的。通過Powers提出的靜水壓假說和滲透壓假說，和P?K?Mehta的理論都說明，滲透性對水泥基材料的耐久性具有最重要的影響，常見的耐久性病害基本都和水的作用息息相關，如：中性化、凍裂、剝蝕、硫酸根離子侵蝕、氯離子侵蝕、酸雨腐蝕、生物侵蝕、鹽霜、堿-集料反應、工業(yè)環(huán)境下酸堿腐蝕等都是通過水載有害物質，包括CO₂、SO₃、O₂、SO₄^2-和Cl^-，進行侵蝕。

發(fā)明人通過對水泥基材料的長期研究和探索，得到了前述結論，并提供一種與現(xiàn)有表面涂裝材料和表面硬化劑完全不同的水泥基材料表面滲透防護劑及其制備方法。本發(fā)明的滲透防護劑以提高水泥基材料表面防護性能、增強水泥基材料耐久性能為主，能顯著增強水泥基材料的耐磨、保溫、防水性能，同時其還能提高水泥基材料抗玷污性、抗鹽霜、表面粉化、微裂縫、脫落、凍裂、剝蝕等表面缺陷，對于保證以水泥作為主要膠凝材料的建筑物、構筑物、土木工程、保溫材料、維護材料等在使用壽命期間的安全性，減少后期維修、加固費用，實現(xiàn)水泥基材料的長期利用具有重要意義，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，具有極高的應用價值和廣闊的市場應用前景。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：