本发明涉及一种混凝土表面修饰剂，属于建筑用外加剂技术领域，本发明还涉及所述混凝土表面修饰剂的制备方法。
背景技术：
混凝土是目前基础设施建设中用量最大的结构材料，每年消耗的数量达数亿立方米。由于混凝土配制不当、施工不到位等原因，混疑土表面往往会出现一些表面缺陷，如色差、返碱、砂线、冷接缝、麻面、蜂窝等，这些缺陷虽不直接影响混凝土结构的承载力及耐久性，但却严重影响结构物的美观。随着人们对混凝土结构外观需求的不断提高，混凝土表面修饰就成了很多砼人非常关注的一个问题。因此，在不拆除重建的前提下，对带表面缺陷的混凝土结构物进行修饰，这种需求在工程中已较为普遍。为了改善结构混凝土表面外观，目前市场上已出现了仿清水混凝土涂料。
相关专利文献：cn109705697a公开了一种混凝土涂料，包括以下质量份数的各组分：水性丙烯酸改性环氧树脂45～65份、去离子水25～45份、石英砂20～30份、鳞片15～25份、短切纤维1～8份、成膜助剂2～5份、硅烷偶联剂1～5份、分散剂0.8～3份、流平剂0.5～3份、消泡剂0.8～5份、增稠剂0.5～5份、催干剂1～4份、颜料0.6～1份。cn102153949a公开了一种仿清水混凝土涂料，该涂料由底涂、中涂、面涂组成，底涂为有机硅聚合物；中涂为由自交联聚合物、填料、颜料、其它助剂以及水组成的组合物；面涂为氟硅树脂聚合物；其中底涂为封闭层，可起到封闭基材毛细孔的作用；中涂为着色层，可起到接近所需清水混凝土效果的作用；面涂为罩面层，起到耐候及耐沾污的作用。该涂料采用乳液、石英粉等填料和金红石、钛白粉、氧化铁颜料、酞菁等颜料组成的中涂调整混凝土外观颜色，虽然该类涂料具有修饰功能，但涂料颜色为接近混凝土灰色的单一纯色，实际结构物表面往往并非纯灰色，而是以灰色为主、泛白为辅的混合颜色。cn110467387a公开了一种仿清水混凝土质感涂料及其制备方法，按重量份数计包括以下原料：水泥20-30份，石英砂35-45份，重质碳酸钙5-10份，轻质碳酸钙5-6份，灰钙粉5-15份，胶粉2-3份，木质纤维0.3-0.5份，纤维素醚0.2-0.5份，淀粉醚0.1-0.2份，憎水剂0.3-0.5份和外加剂1-2份，但该仿清水混凝土的色彩不稳定，有粘附力不够等现象，其性能和装饰效果与清水混凝土相距较远，达不到清水混凝土的装饰效果。cn107056182a公开了一种仿清水混凝土骨料及其制备方法，其中，该仿清水混凝土骨料，由包含硅酸盐水泥、石英砂、灰钙粉、钛白粉、羟丙基甲基纤维素、木质纤维、防霉剂以及丙烯酸胶粉的组分制备而成，该发明的仿清水混凝土骨料虽然具有清水混凝土的外观效果，但是由于材质的限制，其在耐水、耐酸碱和耐老化方面具有先天的缺陷，在使用一段时间后易老化、退色、剥落等问题，减少使用寿命短。因此，开发一种稳定性高、耐候性好的混凝土表面修饰剂是本领域目前研究的重点。
以上这些技术对于如何使混凝土表面修饰剂与建筑物表面即混凝土表面形成较高的结合力，不仅能够改善混疑土表面的外观，还能够显著提高混凝土的抗侵蚀性，并未给出具体的指导方案。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种混凝土表面修饰剂，将它涂覆在混凝土表面，与建筑物表面即混凝土表面形成较高的结合力，不仅能够改善混疑土表面的外观，还能够显著提高混凝土的抗侵蚀性，且适用广泛。
为此，本发明所要解决的另一技术问题在于，提供一种上述混凝土表面修饰剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种混凝土表面修饰剂，或者说是混凝土涂料(混凝土表面涂料)，其技术方案在于它是由下述质量份数的原料制成的：去离子水为55～85份，有机-无机杂化材料溶胶为15～35份，着色剂为0～1份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷为0.5～2份，amp-95为1～3份，acronals695p丙烯酸胶粉为1～5份。
所述的有机-无机杂化材料溶胶的制备方法包括如下工艺步骤：⑴fecl3的饱和溶液的制备：先把六水合三氯化铁(六水三氯化铁)固体加入到洁净的玻璃烧杯中，然后将6m的盐酸溶液(即6mol/l的盐酸溶液)加入烧杯中，充分搅拌均匀，然后向烧杯中缓慢加入去离子水，边加边搅拌，一直加至不能溶解完全，即达到溶解、沉淀平衡，得到的上层液体即为fecl3的饱和溶液，此步骤不用按比例要求；⑵fe(oh)3溶胶的制备：量取300ml蒸馏水，置于1000ml烧杯中，先煮沸2～10min，用刻度移液管移取步骤⑴制备的饱和fecl3溶液60ml，逐滴加入沸水中，并不断搅拌，继续煮沸3～10min，得到棕红色fe(oh)3溶胶；⑶先向三口瓶中加入150～300份的无水乙醇，然后再按si/fe摩尔比为1:1的量将甲基三乙氧基硅烷和fe(oh)3溶胶加入三口瓶中，开启搅拌，加热升温，控制反应温度为40～60℃，反应时间为4～8h，得到清澈透明的棕红色溶胶即为有机-无机杂化材料溶胶，上述份数为质量份数。
所述的混凝土表面修饰剂的制备方法(或者说是溶胶法制取混凝土表面修饰剂的方法)包括如下工艺步骤：将15～30份有机-无机杂化材料溶胶、0～1份着色剂、0.5～2份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、1～3份amp-95、1～5份acronals695p丙烯酸胶粉、55～85份去离子水加入到混料机中混合在一起(复配在一起)，搅拌均匀即得混凝土表面修饰剂。
上述技术方案中，优选的技术方案可以是：所述着色剂为氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁蓝、氧化铁绿、氧化铁黑、氧化铁橙、氧化铁棕、钛白粉、炭黑中的任意一种。
上述技术方案中，优选的技术方案还可以是：所述的混凝土表面修饰剂是由下述质量份数的原料制成的：去离子水为68.5份，有机-无机杂化材料溶胶为25份，着色剂即氧化铁红为0.5份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷为1份，amp-95为2份，acronals695p丙烯酸胶粉为3份。所述的有机-无机杂化材料溶胶的制备方法包括如下工艺步骤：⑴fecl3的饱和溶液的制备：先把六水合三氯化铁固体加入到洁净的玻璃烧杯中，然后将6m的盐酸溶液加入烧杯中，充分搅拌均匀，然后向烧杯中缓慢加入去离子水，边加边搅拌，一直加至不能溶解完全，即达到溶解、沉淀平衡，得到的上层液体即为fecl3的饱和溶液；⑵fe(oh)3溶胶的制备：量取300ml蒸馏水，置于1000ml烧杯中，先煮沸5min，用刻度移液管移取步骤⑴制备的饱和fecl3溶液60ml，逐滴加入沸水中，并不断搅拌，继续煮沸5min，得到棕红色fe(oh)3溶胶；⑶先向三口瓶中加入180份的无水乙醇，然后再按si/fe摩尔比为1:1的量将甲基三乙氧基硅烷和fe(oh)3溶胶加入三口瓶中，开启搅拌，加热升温，控制反应温度为45℃，反应时间为5h，得到清澈透明的棕红色溶胶即为有机-无机杂化材料溶胶。所述的混凝土表面修饰剂的制备方法包括如下工艺步骤：将25份有机-无机杂化材料溶胶、0.5份着色剂、1份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、2份amp-95、3份acronals695p丙烯酸胶粉、68.5份去离子水加入到混料机中混合在一起，搅拌均匀即得混凝土表面修饰剂。
上述技术方案中，优选的技术方案还可以是下面的实施例2、实施例3。
针对已有技术现状，本发明提供了一种以有机-无机杂化材料溶胶为主要成分的混凝土表面修饰剂，该有机-无机杂化材料溶胶中的无机组分多以金属醇盐或酯类化合物引入，以fecl3为无机组分fe2o3的引入剂，甲基三乙氧基硅烷为有机改性剂，制备出聚甲基三乙氧基硅烷/fe2o3有机-无机杂化材料，在si-o-fe骨架上引入有机基团-ch3，赋予该材料一定的透气疏水性。再将该有机-无机杂化材料(溶胶)与(醇溶性)着色剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷以及amp-95、acronals695p丙烯酸胶粉、去离子水复配在一起，制备成本发明的混凝土表面修饰剂。
本发明的有益效果：⑴本发明的混凝土表面修饰剂可与建筑物形成较高的结合力，能有效提高涂料(即混凝土表面修饰剂)的稳定性，有效防止涂层开裂。⑵疏水性好，具有良好的耐候性、抗老化性能和硬度，使用寿命长。⑶既保持了厚浆型质感涂料的平滑，又兼具了水包砂涂料的颜色多样性。
综上所述，本发明是一种适应性非常广泛的液体成膜化合物，可涂覆于混凝土表面，与建筑物表面形成较高的结合力，对混凝土结构材料的表面缺陷进行修饰，在保证美观的前提下还能够显著提高混凝土材料的抗腐蚀性(抗侵蚀性)，从而广泛适用于土建工程、水利工程、地下工程以及道路、桥梁等领域中大面积暴露的混凝土。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：本发明所述的混凝土表面修饰剂是由下述质量份数的原料制成的：去离子水为68.5份，有机-无机杂化材料溶胶为25份，着色剂即氧化铁红为0.5份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷为1份，amp-95为2份，acronals695p丙烯酸胶粉为3份。
所述的有机-无机杂化材料溶胶的制备方法包括如下工艺步骤：⑴fecl3的饱和溶液的制备：先把六水合三氯化铁固体加入到洁净的玻璃烧杯中，然后将6m的盐酸溶液加入烧杯中，充分搅拌均匀，然后向烧杯中缓慢加入去离子水，边加边搅拌，一直加至不能溶解完全，即达到溶解、沉淀平衡，得到的上层液体即为fecl3的饱和溶液；⑵fe(oh)3溶胶的制备：量取300ml蒸馏水，置于1000ml烧杯中，先煮沸5min，用刻度移液管移取步骤⑴制备的饱和fecl3溶液60ml，逐滴加入沸水中，并不断搅拌，继续煮沸5min，得到棕红色fe(oh)3溶胶；⑶先向三口瓶中加入180份的无水乙醇，然后再按si/fe摩尔比为1:1的量将甲基三乙氧基硅烷和fe(oh)3溶胶加入三口瓶中，开启搅拌，加热升温，控制反应温度为45℃，反应时间为5h，得到清澈透明的棕红色溶胶即为有机-无机杂化材料溶胶。
所述的混凝土表面修饰剂的制备方法包括如下工艺步骤：将25份有机-无机杂化材料溶胶、0.5份着色剂、1份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、2份amp-95、3份acronals695p丙烯酸胶粉、68.5份去离子水加入到混料机中混合在一起，搅拌均匀即得混凝土表面修饰剂。
将上述实施例1制备得到的混凝土表面修饰剂涂敷于尺寸为100mm×100mm×100mm的洁净混凝土试块表面，涂覆厚度为0.2mm左右，自然晾干固化，并测定涂有该混凝土表面修饰剂的混凝土试块的水浸润角和吸水率，结果见表1。
表1(使用实施例1的)混凝土试块的检测结果
实施例2：本发明所述的混凝土表面修饰剂是由下述质量份数的原料制成的：去离子水为63份，有机-无机杂化材料溶胶为30份，着色剂即氧化铁黑为0.5份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷为1份，amp-95为2份，acronals695p丙烯酸胶粉为3.5份。
所述的有机-无机杂化材料溶胶的制备方法包括如下工艺步骤：⑴fecl3的饱和溶液的制备：先把六水合三氯化铁固体加入到洁净的玻璃烧杯中，然后将6m的盐酸溶液加入烧杯中，充分搅拌均匀，然后向烧杯中缓慢加入去离子水，边加边搅拌，一直加至不能溶解完全，即达到溶解、沉淀平衡，得到的上层液体即为fecl3的饱和溶液；⑵fe(oh)3溶胶的制备：量取300ml蒸馏水，置于1000ml烧杯中，先煮沸10min，用刻度移液管移取步骤⑴制备的饱和fecl3溶液60ml，逐滴加入沸水中，并不断搅拌，继续煮沸10min，得到棕红色fe(oh)3溶胶；⑶先向三口瓶中加入230份的无水乙醇，然后再按si/fe摩尔比为1:1的量将甲基三乙氧基硅烷和fe(oh)3溶胶加入三口瓶中，开启搅拌，加热升温，控制反应温度为50℃，反应时间为6h，得到清澈透明的棕红色溶胶即为有机-无机杂化材料溶胶。
所述的混凝土表面修饰剂的制备方法包括如下工艺步骤：将30份有机-无机杂化材料溶胶、0.5份着色剂、1份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、2份amp-95、3.5份acronals695p丙烯酸胶粉、63份去离子水加入到混料机中混合在一起，搅拌均匀即得混凝土表面修饰剂。
将上述实施例2制备得到的混凝土表面修饰剂涂敷于尺寸为100mm×100mm×100mm的洁净混凝土试块表面，涂覆厚度为0.2mm左右，自然晾干固化，并测定涂有该混凝土表面修饰剂的混凝土试块的水浸润角和吸水率，结果见表2。
表2(使用实施例2的)混凝土试块的检测结果
实施例3：本发明所述的混凝土表面修饰剂是由下述质量份数的原料制成的：去离子水为57.5份，有机-无机杂化材料溶胶为35份，着色剂即钛白粉为0.5份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷为1份，amp-95为2份，acronals695p丙烯酸胶粉为4份。
所述的有机-无机杂化材料溶胶的制备方法包括如下工艺步骤：⑴fecl3的饱和溶液的制备：先把六水合三氯化铁固体加入到洁净的玻璃烧杯中，然后将6m的盐酸溶液加入烧杯中，充分搅拌均匀，然后向烧杯中缓慢加入去离子水，边加边搅拌，一直加至不能溶解完全，即达到溶解、沉淀平衡，得到的上层液体即为fecl3的饱和溶液；⑵fe(oh)3溶胶的制备：量取300ml蒸馏水，置于1000ml烧杯中，先煮沸8min，用刻度移液管移取步骤⑴制备的饱和fecl3溶液60ml，逐滴加入沸水中，并不断搅拌，继续煮沸7min，得到棕红色fe(oh)3溶胶；⑶先向三口瓶中加入300份的无水乙醇，然后再按si/fe摩尔比为1:1的量将甲基三乙氧基硅烷和fe(oh)3溶胶加入三口瓶中，开启搅拌，加热升温，控制反应温度为60℃，反应时间为8h，得到清澈透明的棕红色溶胶即为有机-无机杂化材料溶胶。
所述的混凝土表面修饰剂的制备方法包括如下工艺步骤：将35份有机-无机杂化材料溶胶、0.5份着色剂、1份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、2份amp-95、4份acronals695p丙烯酸胶粉、57.5份去离子水加入到混料机中混合在一起，搅拌均匀即得混凝土表面修饰剂。
将上述实施例3制备得到的混凝土表面修饰剂涂敷于尺寸为100mm×100mm×100mm的洁净混凝土试块表面，涂覆厚度为0.2mm左右，自然晾干固化，并测定涂有该混凝土表面修饰剂的混凝土试块的水浸润角和吸水率，结果见表3。
表3(使用实施例3的)混凝土试块的检测结果
从以上各实施例可以看出，检测涂覆有本混凝土表面修饰剂的混凝土试块，其与水的浸润角远远高于基准混凝土，吸水率指标却远远低于基准混凝土，因此该混凝土表面修饰剂的疏水性能优异。
综上所述，将本发明涂覆在混凝土表面，它能与建筑物表面即混凝土表面形成较高的结合力，不仅改善了混疑土表面的外观，还显著提高了混凝土的抗侵蚀性，且适用广泛，可广泛应用于土建工程、水利工程、地下工程以及桥梁等工程领域。