本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种混凝土密封固化剂及其制备方法。
背景技术：
混凝土是指由胶结料、颗粒状集料、水以及需要加入的化学外加剂和矿物掺合料按适当比例拌制而成的混合料，具有经济、耐久、耐火、高抗压性能等优点，是当代最主要的土木工程材料之一。
由于混凝土硬化过程中，其表层和内部结构含有大量相互贯穿的毛细孔，导致混凝土在服役过程中，时常因为表面质量不良或密实度不够而降低了其抗渗透能力，同时还难以抵挡环境中腐蚀物质的侵蚀，造成混凝土结构性能的加速劣化，降低混凝土结构物的耐久性和服役寿命。
针对混凝土存在的缺陷，现有技术普遍采用混凝土密封固化剂来对混凝土结构物进行处理。但现有的混凝土密封固化剂对混凝土抗渗透性能的改善并不理想。
技术实现要素：
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种混凝土密封固化剂及其制备方法，本发明提供的混凝土密封固化剂喷洒或涂抹在混凝土表面后，能明细提高混凝土结构物的强度和抗渗透性。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种混凝土密封固化剂，以质量百分数计，包括以下组分：硅酸盐30-50％、分散剂2-5％、消泡剂1-4％、抗渗剂3-6％、稳定剂0.2-0.6％、促进剂0.5-1.2％，余量为水；
其中，分散剂通过以下方法制备得到：
(1)将亚硫酸氢钠、丙烯酰胺和水混合，然后于70-90℃反应20-40min；
(2)向步骤(1)所得物中加入过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯，于70-90℃反应3-4h，制得；其中，亚硫酸氢钠、丙烯酰胺、水、过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯质量比为0.2-1.5:2-10:10-30:0.2-1.0:20-35。
进一步地，一种混凝土密封固化剂，以质量百分数计，包括以下组分：硅酸盐40％、分散剂4％、消泡剂2％、抗渗剂5％、稳定剂0.4％、促进剂0.8％，余量为水。
进一步地，亚硫酸氢钠、丙烯酰胺、水、过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯质量比为1.2:8:25:0.6:28。
进一步地，硅酸盐为硅酸锂、硅酸钾或硅酸钠。
进一步地，消泡剂为有机硅消泡剂、聚醚消泡剂和硅醚消泡剂中的一种或多种。
进一步地，抗渗剂为甲基硅酸钾或甲基硅酸钠。
进一步地，稳定剂为氨中和剂、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯吡咯烷酮、聚丙烯醇或氢氧化钠。
进一步地，促进剂为油酸三乙醇胺酯、肉豆蔻酸三乙醇胺酯、月桂酸三乙醇胺酯、三乙醇胺、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、碳酸氢钠、氟硅酸钠和偏铝酸钠中的一种或多种。
上述混凝土密封固化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1/2重量的水、稳定剂、促进剂、消泡剂和分散剂混合，于50-60℃搅拌30-40min；
(2)将硅酸盐、抗渗剂、步骤(1)所得物以及剩余的水混合，于50-60℃搅拌1-2h，制得。
本发明提供的一种混凝土密封固化剂及其制备方法，具有以下有益效果：
(1)本发明中的促进剂在水泥水化过程中起到促进作用，能加快水化反应，在水化反应早期生成较多的水化产物，体系中部分游离水结合成结晶水，相应地减少了混凝土中的毛细孔通路和孔隙，使水泥石结晶变细，结构密实，因此能提高混凝土的抗渗透性能；在促进剂发挥作用的同时，硅酸盐成分能迅速充分渗透到水泥混凝土内部，与混凝土中的游离钙发生化学反应，生成硅酸钙水合物，并将其填充在原混凝土结构的毛细孔等孔隙中，增加了结构的致密性，同时结合消泡剂使得混凝土表层形成一个密封实体，再结合抗渗剂，可大大提高混凝土的抗渗透性能，进而抵挡了环境中腐蚀物质的侵蚀，提高了混凝土结构物的耐久性和服役寿命。
(2)配方中的分散剂降粘速度快，效果佳，可使各物质均匀分散在一起，利于各物质发挥作用，同时还有利于硅酸盐快速渗透分散到混凝土的内部；分散剂结合稳定剂，可提高固化剂液相的均匀性，防止沉淀，有利于产品性能的稳定及长期保存的需要。
(3)本发明通过将特定组分科学合理地组合在一起，使各组分的性能相互协调发挥，同时制备方法简单，将制得的密封固化剂喷洒或涂抹在混凝土表面时，能最大限度地提高混凝土的抗渗透性能，同时还可以提高混凝土的力学强度。
具体实施方式
实施例1
一种混凝土密封固化剂，以质量百分数计，包括以下组分：硅酸盐30％、分散剂2％、消泡剂1％、抗渗剂3％、稳定剂0.2％、促进剂0.5％，余量为水；
其中，分散剂通过以下方法制备得到：
(1)将亚硫酸氢钠、丙烯酰胺和水混合，然后于70℃反应40min；
(2)向步骤(1)所得物中加入过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯，于70℃反应4h，制得；其中，亚硫酸氢钠、丙烯酰胺、水、过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯质量比为0.2:2:10:0.2:20。
硅酸盐为硅酸锂，消泡剂为有机硅消泡剂，抗渗剂为甲基硅酸钾，稳定剂为海名斯德谦dmae，促进剂为油酸三乙醇胺酯。
上述混凝土密封固化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1/2重量的水、稳定剂、促进剂、消泡剂和分散剂混合，于50℃搅拌40min；
(2)将硅酸盐、抗渗剂、步骤(1)所得物以及剩余的水混合，于50℃搅拌2h，制得。
实施例2
一种混凝土密封固化剂，以质量百分数计，包括以下组分：硅酸盐50％、分散剂5％、消泡剂4％、抗渗剂6％、稳定剂0.6％、促进剂1.2％，余量为水；
其中，分散剂通过以下方法制备得到：
(1)将亚硫酸氢钠、丙烯酰胺和水混合，然后于90℃反应20min；
(2)向步骤(1)所得物中加入过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯，于90℃反应3h，制得；其中，亚硫酸氢钠、丙烯酰胺、水、过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯质量比为1.5:10:30:1.0:35。
硅酸盐为硅酸锂，消泡剂为聚醚消泡剂，抗渗剂为甲基硅酸钠，稳定剂为聚丙烯酰胺，促进剂为肉豆蔻酸三乙醇胺酯。
上述混凝土密封固化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1/2重量的水、稳定剂、促进剂、消泡剂和分散剂混合，于60℃搅拌30min；
(2)将硅酸盐、抗渗剂、步骤(1)所得物以及剩余的水混合，于60℃搅拌1h，制得。
实施例3
一种混凝土密封固化剂，以质量百分数计，包括以下组分：硅酸盐35％、分散剂3％、消泡剂2％、抗渗剂4％、稳定剂0.3％、促进剂0.6％，余量为水；
其中，分散剂通过以下方法制备得到：
(1)将亚硫酸氢钠、丙烯酰胺和水混合，然后于80℃反应30min；
(2)向步骤(1)所得物中加入过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯，于80℃反应3.5h，制得；其中，亚硫酸氢钠、丙烯酰胺、水、过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯质量比为0.4:4:15:0.4:25。
硅酸盐为硅酸锂，消泡剂为硅醚消泡剂，抗渗剂为甲基硅酸钠，稳定剂为聚丙烯醇，促进剂为三乙醇胺。
上述混凝土密封固化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1/2重量的水、稳定剂、促进剂、消泡剂和分散剂混合，于60℃搅拌30min；
(2)将硅酸盐、抗渗剂、步骤(1)所得物以及剩余的水混合，于60℃搅拌1h，制得。
实施例4
一种混凝土密封固化剂，以质量百分数计，包括以下组分：硅酸盐45％、分散剂4％、消泡剂3％、抗渗剂5％、稳定剂0.5％、促进剂1.0％，余量为水；
其中，分散剂通过以下方法制备得到：
(1)将亚硫酸氢钠、丙烯酰胺和水混合，然后于90℃反应30min；
(2)向步骤(1)所得物中加入过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯，于90℃反应3h，制得；其中，亚硫酸氢钠、丙烯酰胺、水、过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯质量比为1.2:8:25:0.8:32。
硅酸盐为硅酸锂，消泡剂为有机硅消泡剂，抗渗剂为甲基硅酸钠，稳定剂为氢氧化钠，促进剂为氟硅酸钠。
上述混凝土密封固化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1/2重量的水、稳定剂、促进剂、消泡剂和分散剂混合，于60℃搅拌30min；
(2)将硅酸盐、抗渗剂、步骤(1)所得物以及剩余的水混合，于60℃搅拌1h，制得。
实施例5
一种混凝土密封固化剂，以质量百分数计，包括以下组分：硅酸盐40％、分散剂4％、消泡剂2％、抗渗剂5％、稳定剂0.4％、促进剂0.8％，余量为水；
其中，分散剂通过以下方法制备得到：
(1)将亚硫酸氢钠、丙烯酰胺和水混合，然后于90℃反应30min；
(2)向步骤(1)所得物中加入过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯，于90℃反应3h，制得；其中，亚硫酸氢钠、丙烯酰胺、水、过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯质量比为1.2:8:25:0.6:28。
硅酸盐为硅酸锂，消泡剂为有机硅消泡剂，抗渗剂为甲基硅酸钠，稳定剂为聚丙烯酰胺，促进剂为月桂酸三乙醇胺酯。
上述混凝土密封固化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1/2重量的水、稳定剂、促进剂、消泡剂和分散剂混合，于60℃搅拌30min；
(2)将硅酸盐、抗渗剂、步骤(1)所得物以及剩余的水混合，于60℃搅拌1h，制得。
对比例1
一种混凝土密封固化剂，以质量百分数计，包括以下组分：硅酸盐40％、消泡剂2％、抗渗剂5％、稳定剂0.4％、促进剂0.8％，余量为水。
硅酸盐为硅酸锂，消泡剂为有机硅消泡剂，抗渗剂为甲基硅酸钠，稳定剂为聚丙烯酰胺，促进剂为月桂酸三乙醇胺酯。
上述混凝土密封固化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1/2重量的水、稳定剂、促进剂、消泡剂混合，于60℃搅拌30min；
(2)将硅酸盐、抗渗剂、步骤(1)所得物以及剩余的水混合，于60℃搅拌1h，制得。
对比例2
一种混凝土密封固化剂，以质量百分数计，包括以下组分：硅酸盐40％、、分散剂4％、消泡剂2％、抗渗剂5％、促进剂0.8％，余量为水。
其中，分散剂通过以下方法制备得到：
(1)将亚硫酸氢钠、丙烯酰胺和水混合，然后于90℃反应30min；
(2)向步骤(1)所得物中加入过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯，于90℃反应3h，制得；其中，亚硫酸氢钠、丙烯酰胺、水、过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯质量比为1.2:8:25:0.6:28。
硅酸盐为硅酸锂，消泡剂为有机硅消泡剂，抗渗剂为甲基硅酸钠，促进剂为月桂酸三乙醇胺酯。
上述混凝土密封固化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1/2重量的水、促进剂、消泡剂和分散剂混合，于60℃搅拌30min；
(2)将硅酸盐、抗渗剂、步骤(1)所得物以及剩余的水混合，于60℃搅拌1h，制得。
对比例3
一种混凝土密封固化剂，以质量百分数计，包括以下组分：硅酸盐40％、分散剂4％、消泡剂2％、抗渗剂5％、稳定剂0.4％，余量为水；
其中，分散剂通过以下方法制备得到：
(1)将亚硫酸氢钠、丙烯酰胺和水混合，然后于90℃反应30min；
(2)向步骤(1)所得物中加入过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯，于90℃反应3h，制得；其中，亚硫酸氢钠、丙烯酰胺、水、过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯质量比为1.2:8:25:0.6:28。
硅酸盐为硅酸锂，消泡剂为有机硅消泡剂，抗渗剂为甲基硅酸钠，稳定剂为聚丙烯酰胺。
上述混凝土密封固化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1/2重量的水、稳定剂、消泡剂和分散剂混合，于60℃搅拌30min；
(2)将硅酸盐、抗渗剂、步骤(1)所得物以及剩余的水混合，于60℃搅拌1h，制得。
对比例4
一种混凝土密封固化剂，以质量百分数计，包括以下组分：硅酸盐40％、分散剂4％、消泡剂2％、稳定剂0.4％、促进剂0.8％，余量为水；
其中，分散剂通过以下方法制备得到：
(1)将亚硫酸氢钠、丙烯酰胺和水混合，然后于90℃反应30min；
(2)向步骤(1)所得物中加入过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯，于90℃反应3h，制得；其中，亚硫酸氢钠、丙烯酰胺、水、过硫酸钾和丙烯酸羟丙酯质量比为1.2:8:25:0.6:28。
硅酸盐为硅酸锂，消泡剂为有机硅消泡剂，稳定剂为聚丙烯酰胺，促进剂为月桂酸三乙醇胺酯。
上述混凝土密封固化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1/2重量的水、稳定剂、促进剂、消泡剂和分散剂混合，于60℃搅拌30min；
(2)将硅酸盐、步骤(1)所得物以及剩余的水混合，于60℃搅拌1h，制得。
对比例5
一种混凝土密封固化剂，以质量百分数计，包括以下组分：硅酸盐40％、消泡剂2％、稳定剂0.4％、促进剂0.8％，余量为水。
硅酸盐为硅酸锂，消泡剂为有机硅消泡剂，稳定剂为聚丙烯酰胺，促进剂为月桂酸三乙醇胺酯。
上述混凝土密封固化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1/2重量的水、稳定剂、促进剂、消泡剂混合，于60℃搅拌30min；
(2)将硅酸盐、步骤(1)所得物以及剩余的水混合，于60℃搅拌1h，制得。
将实施例1-5以及对比例1-5所制得的混凝土密封固化剂涂抹在混凝土表面，然后根据jc474-2008进行检测，性能检测结果如下表：
上述数据均为受检混凝土与基准混凝土的比值。
由上表可知，本发明通过特定配方制得的混凝土密封固化剂涂抹于混凝土表面时，可以形成严密的网络结构，并同时堵塞或隔断混凝土中的毛细孔，降低毛细管的作用，从而提高了混凝土的抗渗性能和力学强度。
此外，将实施例1-5及对比例1-5所得固化剂放置与常温环境，实施例1-5放置时间较长，不会产生沉淀，而对比例1-5放置时间比实施例1-5时间短，尤其是对比例2，稳定性最差，由此可知，本发明制得的固化剂稳定性比较优异。