预熟化碱激发无机涂覆材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种预熟化碱激发无机涂覆材料，用于地下空间、建筑外表面的修复和防护，尤其适用于外墙、地下室、水利工程、隧道、桥梁、公路、码头、水池的表面修复和防护，属于建筑材料领域。
【背景技术】
[0002]土聚水泥是上个世纪70年代末由法国J.Davidovits开发的一类新型的碱激发胶凝材料，它是指由烧粘土(偏高岭土为主)、工业废渣等为主要原料，在碱激发剂的作用下形成的。土聚水泥原料的矿物中的硅铝氧化合物经历了一个由解聚到再聚合的过程，形成了类似地壳中一些天然矿物的结构，是耐久性优良的新型胶凝材料。许多矿物或矿物混合料经过高温煅烧后会具有火山灰活性或潜在水硬性，比如高岭土经过500-900度的煅烧之后具有很好的活性，碱激发以及以碱激发为主的胶凝材料统称为碱激发胶凝材料。碱激发胶凝材料的显著优点是与混凝土质基体的粘结十分牢固而且耐久，因此不会产生脱离、起皮、翘曲等问题，因此可以用于混凝土质表面的修复和防护。
[0003]申请号为201010299679.0的名称为《一种双组分环保型无机聚合物涂覆材料及其制备方法》的专利是一种典型的碱激发胶凝材料的配方，在该专利中是双组分配方，固体部分为一个组分，液体部分为另一组分，它的好处是:
[0004]1、配料方便，直接把固体部分混合在一起，再把液体和增稠剂混合在一起就行。
[0005]2、几乎没有储存时间的限制，由于碱激发剂和其它材料是分离的，因此不会因为被混合而凝固。
[0006]3、制造技术简单。
[0007]该技术的缺点是:
[0008]1、在使用之前的混合过程要求搅拌十分充分，否则有些没有充分混合的偏高岭土、促硬剂会结块，形成较粗大的颗粒，使得涂层不均匀。
[0009]2、一般偏高岭土的解聚过程需要几小时时间，因此使用之前需要熟化，这个等待过程浪费了工作时间。
[0010]目前已有的碱激发涂覆材料都采用这种一次性熟化的技术，因此开发一种使用前不需要等待而且保证熟化充分的碱激发材料涂覆材料很有必要。
【发明内容】
[0011]本发明是为了改进已有技术，通过预熟化过程，使得碱激发涂覆材料的使用更加方便，而且熟化更充分，所谓预熟化过程是指分步熟化的过程，第一次熟化时并不把所有的碱激发剂投入，使得预熟化在较低的碱度下进行，预熟化可以分两步甚至多次逐步递进。
[0012]本发明通过以下方式来实现:
[0013]一种预熟化碱激发无机涂覆材料，由预熟化组份、辅料和二次激发剂组成，其特征是:
[0014]除水分外预熟化组份还包含:
[0015]I?50份的碱激发剂(以固含量计)；
[0016]20?120份的胶凝基材。
[0017]二次激发剂包含:
[0018]I?50份的碱激发剂(以固含量计)。
[0019]辅料包含:
[0020]O?60份的胶凝基材；
[0021]O?60份的憎水剂；
[0022]O?20份的着色剂；
[0023]O?80份的膨胀剂；
[0024]O?50份的促硬剂；
[0025]5?250份的填料；
[0026]O?50份的助剂。
[0027]预熟化组份和二次激发剂隔离放置，辅料的放置按下述方式之一:
[0028](I)单独放置；
[0029](2)全部与预熟化组份混合；
[0030](3)全部与二次激发剂混合；
[0031](4)部分与预熟化组份混合；
[0032](5)部分与二次激发剂混合。
[0033]所指的碱激发剂是指碱性硅酸盐、碱性磷酸盐、碱金属氧化物、碱、碳酸盐、硫酸盐、氯盐中的至少一种，碱激发剂可以是单一的，也可以是多种激发剂复合在一起，相比单一激发剂，复合激发剂的激发效果更有优势，硫酸盐和氯盐可以促进激发效果，在体系中加入这些材料使其与其它碱激发剂共同作用可以提高激发效果，碱激发剂可以是液体，也可以是固体。碱激发剂的一部分用于预熟化，另一部分用于二次激发剂，这是为了降低预熟化过程的碱浓度。
[0034]所指的胶凝基材是指具有火山灰活性材料、潜在水硬性材料、无定形硅铝氧化合物中的至少一种。胶凝基材可以是经过煅烧的，也可以是未经煅烧的。胶凝基材可以全部预熟化，也可以部分预熟化，因此把不预熟化的那部分胶凝基材归于辅料中。
[0035]所指的憎水剂是指分散在涂层中的低表面能的疏水性物质，该疏水性物质阻隔毛细渗透的途径，疏水性物质来源于下述两种情况之一:憎水剂自身及憎水剂的反应产物。
[0036]所指的着色剂是指具有相应色彩的材料。
[0037]所指的膨胀剂是指在硬化过程中产生体积膨胀作用的材料。
[0038]所指的促硬剂是指提高涂料硬化进程的材料。
[0039]所指的填料是填充体积、减少收缩、调整表面质感的材料。
[0040]所指的助剂是指改善涂料工作性能的辅助性材料。
[0041 ] 二次激发剂可以是液状的，也可以是干粉状。
[0042]上述组份没有单独列出水分，主要是因为硅酸钠、氢氧化钠等材料一般都带有水分，可以直接利用，还考虑到在不同应用场合和原料粒度的不同所需要的稠度差别非常大，另外也考虑到在涂料施工时操作人员会适当的添加水分以适合不同吸水率的表面，因而随意性比较大。
[0043]本发明所述的预熟化碱激发无机涂覆材料，所指的碱激发剂可以是硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、磷酸钠、磷酸钾、磷酸锂中的至少一种。
[0044]本发明所述的预熟化碱激发无机涂覆材料，所指的胶凝基材可以是偏高岭土、高岭土、粉煤灰、煤矸石、矿渣、炉渣、高炉水渣、磷渣、钢渣、煤渣、硅酸铝、煅烧粘土、赤泥、工业尾矿中的至少一种。
[0045]本发明所述的预熟化碱激发无机涂覆材料，所指的憎水剂可以是甲基硅酸钾、甲基硅酸钠、甲基硅酸锂、甲基硅油、硅油、有机硅憎水剂、聚硅氧烷憎水剂、硅烷基憎水剂、NAN0THIXB1490纳米级憎水剂、改性聚乙烯醇水性憎水剂、HEA高分子憎水剂、粉末憎水剂、乳液型憎水剂、硬脂酸钙中的至少一种。除上述常用的憎水剂，市场上憎水剂的种类非常多，难以一一罗列，总的来说选择憎水剂的标准是耐碱、分散性好、耐久性好、憎水性强。
[0046]憎水剂可以直接添加在涂料中，也可以在涂料施工完成之后再涂刷在涂层上面，使其渗透到涂层内部，优选的是先直接添加在涂料中，如果在涂层凝固后再在涂层表面涂刷一层，使其渗透到涂层内部，这样分子之间的嵌合更充分，但成本也会更高一些。
[0047]憎水剂的品种很复杂，有些材料的添加量很大，有效添加比例在15%左右，有些品种的有效添加比例在0.005%左右，要达到好的效果一定要根据憎水剂的品种试验确定。
[0048]本发明所述的预熟化碱激发无机涂覆材料，所指的着色剂可以是至少包含白色颜料、黑色颜料、有机颜料、无机颜料、荧光颜料、夜光颜料、珠光颜料、染料、有色金属氧化物颜料中的一种。
[0049]市场上着色剂的品种非常多，可以按需要选择采用，因为涂料一般需要分多层多次涂刷，因此也可以考虑底层不用着色剂，在面层使用着色剂。
[0050]本发明所述的预熟化碱激发无机涂覆材料，所指的膨胀剂可以是至少包含矾土、铝土矿、无水石膏、氢氧化铝、氧化铝、氧化锌、氧化镁、明矾石膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙一硫铝酸钙复合膨胀剂、HEA膨胀剂、UEA膨胀剂、磷石膏中的一种。
[0051]本发明所述的预熟化碱激发无机涂覆材料，所指的促硬剂可以是至少包含碳酸盐、金属氧化物、钙化合物、氟化合物、石膏、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、生石灰、熟石灰、灰钙粉、硫酸钙、缩合磷酸铝、磷酸硅、硅灰石、氟硅酸钠、磷酸