混凝土表面密封固化处理增强剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种混凝土表面用固化处理剂，尤其涉及一种混凝土表面密封固化处 理增强剂。
【背景技术】
[0002] 中国目前通常会在普通标号的水泥或者混凝土中掺入粉煤灰和/或矿粉。粉煤 灰和/或矿粉添加到水泥或混凝土中，由于施工振捣，混凝土浆体上浮，混凝土表层水胶比 高，粉煤灰和/或矿粉含量比较高。这不仅影响混凝土的表面强度、表面的色差，还对混凝 土表面抗风化、表面起粉泛砂有较大影响，进而影响混凝土实际使用寿命。混凝土表面密封 固化处理增强剂是先进的混凝土填缝剂、硬化剂和密实剂，能够渗透入混凝土并与其发生 反应，在混凝土孔隙内生成不可溶于水的硅酸钙水合物。混凝土表面密封固化处理增强剂 可广泛应用于仓库、运输站、室内停车场、货物储运中心、购物中心、体育场、港口设施、机场 (飞机库，飞机滑行道）等。
[0003] 目前市面上混凝土表面密封固化处理增强剂主要为碱性混凝土表面密封固化处 理增强剂。碱性混凝土表面密封固化剂的作用原理是：硅酸盐通过渗透进入混凝土内部， 结合混凝土中的游离钙生成不溶解于水的硅酸钙沉淀，同时硅酸盐由于失水在混凝土中结 晶，从而堵塞混凝土毛孔，达到密实和填充效果。因为没有改变混凝土的化学结构，所以无 法防腐蚀。再者因为混凝土中游离钙含量很少，特别是旧地面，所以碱性混凝土密封固化剂 基本不能满足硬度需求，而且在本不足的硬度遭到破坏后，结晶的硅酸盐又重新吸收水份 溶解流失掉，所以整个密封与固化都是暂时的。特别，碱性混凝土密封固化剂选用碱金属硅 酸盐，钠盐与钾盐虽然便宜，但是会使混凝土返碱，不能选用；锂盐虽然不会返碱，但是价格 偏高，且采购渠道仅限于国内几个少数城市。
【发明内容】
[0004] 发明目的
[0005] 本发明的目的是提供一种碱含量低的混凝土表面密封固化处理增强剂，用于混凝 土（尤其是含粉煤灰和/或矿粉混凝土）的表面处理，能够使混凝土表面更加密实，结构更 加致密，显著提高其硬度、抗渗性、抗碳化性及耐磨性。所述碱含量是指混凝土表面密封固 化处理增强剂中碱物质的含量，用Na 2O合计当量表达，即碱量=Na2CHO. 658K20。
[0006] 发明概述
[0007] 为解决现有技术问题，本发明提供了一种混凝土表面密封固化处理增强剂，其质 量百分比组成为
[0008] 渗透剂 3%-8%
[0009] 促进剂 20%-45%
[0010] 络合剂 3%-5%
[0011] 分散剂 2%-5%
[0012] 纳米活性剂4%-8%
[0013] 水 35%-60%
[0014] 所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯和烷基磷酸酯的混合物，所述脂肪醇聚氧 乙烯醚磷酸酯和烷基磷酸酯的质量比为（0.5-1. 5) : 1，所述脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯中 的脂肪醇为C12-C14的直链一元醇，聚氧乙烯醚链段中的乙氧基的重复单元数为2-5个，所 述烷基磷酸酯中的烷基为C12-C16的直链烷基；
[0015] 所述促进剂为硅酸锂、碳酸锂、亚硝酸钠的混合物，其中，硅酸锂、碳酸锂和亚硝酸 钠的质量比为（0.5-1) : (0.1-1) : (2-5);其中碳酸锂、亚硝酸钠为粉状，硅酸锂为水溶 性硅酸锂，模数为4. 7-4. 9,固含量21%-23% ;
[0016] 所述络合剂为三乙醇胺和二乙醇单异丙醇胺的混合物，所述三乙醇胺和二乙醇单 异丙醇胺的质量比为1 : (0.5-2);
[0017] 所述分散剂为三聚氰胺减水剂，所述三聚氰胺减水剂的固含量为28% -35%，所 述三聚氰胺减水剂为混凝土领域常用的市售产品；
[0018] 所述纳米活性剂为纳米碳酸钙，一种超细固体粉末材料，其粒度介于0.01~ 0.1 ym之间。由于纳米碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了 普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应，能很好地增 加力学性能。所述纳米碳酸钙为本领域市售产品。
[0019] 渗透剂能将促进剂、络合剂、分散剂等比较均匀、适宜地分散到混凝土中，使混凝 土表面密封固化处理增强剂的各有效组分更充分地发挥其功能。所述渗透剂优选为等比例 混合的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯和烷基磷酸酯的混合物，更优选所述脂肪醇聚氧乙烯醚磷 酸酯为十二醇聚氧乙烯醚磷酸酯，所述烷基磷酸酯为十二烷基磷酸酯。
[0020] 促进剂可以与混凝土中的部分氢氧化钙、少部分游离钙、镁离子等进一步发生化 学结合反应，使混凝土更加密实；其中的亚硝酸钠是钢筋阻锈剂，可以渗透到混凝土中保护 钢筋，同时也是水泥的增强剂。所述混凝土表面密封固化处理增强剂中促进剂的质量百分 比优选为20% -40%，更优选为21 % -36 %。所述促进剂更优选为硅酸锂、碳酸锂、亚硝酸 钠按照质量比为I : 1 : (3.5-5)的混合物，最优选为硅酸锂、碳酸锂、亚硝酸钠的质量比 为I : 1 : 5的混合物。本发明中所述硅酸锂的质量以水溶液质量计，所述促进剂的质量 也以硅酸锂水溶液的质量和其他混合物质量之和来计。
[0021] 络合剂能够有效地促进混凝土中的粉煤灰和/或矿粉进一步水化生成水化硅酸 钙凝胶，同时促使部分未水化的水泥颗粒水化，均匀地堵塞混凝土中的各种孔结构，达到密 实和填充效果，使得混凝土结构更致密，防水性能更佳。所述络合剂优选为三乙醇胺（简称 TEA)和二乙醇单异丙醇胺（简称DEIPA)质量比为I : 1的混合物。
[0022] 以三聚氰胺减水剂作为分散剂，可以提高本发明混凝土表面密封固化处理增强剂 的工作性能，组成中的分散剂质量百分比是减水剂溶液的质量百分比。
[0023] 纳米活性碳酸钙为纳米活性剂，可以改善体系的流变性，提高与混凝土的附着力、 耐磨性和表面光洁度。
[0024] 本发明选用醇胺类络合剂、无机盐类促进剂、分散剂、纳米活性剂等原料进行组 合，不仅碱含量低，而且密封固化效果也得到了很大提升，用于混凝土的表面处理，能够使 混凝土表面更加密实，结构更加致密，显著提高其硬度、抗渗性、抗碳化性及耐磨性。
[0025] 本发明所述混凝土表面密封固化处理增强剂采用常规方法制备即可得到，例如， 将所述渗透剂、促进剂、络合剂、分散剂、纳米活性剂和水通过计量后剪切乳化即可得到本 发明所述混凝土表面密封固化处理增强剂。所述剪切乳化时转速优选为 ：3160-13750rpm， 更优选为8000rpm。乳化机处理速度一般为3000L/H左右，IOOkg物料需l-3min。
【具体实施方式】
[0026] 为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但 是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特点和优点而不是对本发明的限制。
[0027] 以下为本发明具体实施例。制备所述混凝土表面密封固化处理增强剂的具体方法 为：将所述渗透剂、促进剂、络合剂、分散剂、纳米活性剂和水通过计量后剪切乳化即得到所 述混凝土表面密封固化处理增强剂。所述剪切乳化时乳化机的转速为SOOOrpm，乳化机处理 速度为3000L/H。
[0028] 所有实施例所涉及化学物质的厂家及型号如下：
[0029] 十二醇聚氧乙烯醚磷酸酯：江苏省海安石油化工厂生产，型号分别为MOA2P、 MOA3P、M0A4P、MOA5P的产品对应的聚氧乙烯醚链段中的乙氧基的重复单元数分别为2、3、 4、5个；含量均为96% ;
[0030] 十二烷基磷酸酯：济南浩化实业有限责任公司，纯度99% ;
[0031] 碳酸锂：上海欧金实业有限公司，工业级，含量99.0% ;
[0032] 亚硝酸钠：淄博市临淄千禧化工有限公司，工业级，含量98% ;
[0033] 三乙醇胺：上海抚佳化工有限公司，工业级，含量：85% ;
[0034] 二乙醇单异丙醇胺：上海抚佳化工有限公司，工业级，含量：85% ;
[0035] 纳米碳酸妈：山东海泽纳米材料有限公司，型号shengke-206。
[0036] 三聚氰胺减水剂：苏州兴邦化学建材有限公司，型号：SUNBO SM(30% )，固含量： 30%，其具体性能如下：
[0037]
【主权项】
1. 一种混凝土表面密封固化处理增强剂，其特征在于，其质量百分比组成为 渗透剂3% -8% 促进剂20% -45% 络合剂 3% -5% 分散剂2% -5% 纳米活性剂4% -8% 水 35% -60% 所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯和烷基磷酸酯的混合物，所述脂肪醇聚氧乙烯 醚磷酸酯和烷基磷酸酯的质量比为（0.5-1. 5) : 1，所述脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯中的脂 肪醇为C12-C14的直链一元醇，聚氧乙烯醚链段中的乙氧基的重复单元数为2-5个，所述烷 基磷酸酯中的烷基为C12-C16的直链烷基； 所述促进剂为硅酸锂、碳酸锂、亚硝酸钠的混合物，其中，硅酸锂、碳酸锂和亚硝酸钠的 质量比为（0.5-1) : (0.1-1) : (2-5);硅酸锂模数为4. 7-4. 9,固含量21%-23%; 所述络合剂为三乙醇胺和二乙醇单异丙醇胺的混合物，所述三乙醇胺和二乙醇单异丙 醇胺的质量比为1 : (0.5-2); 所述分散剂为三聚氰胺减水剂，所述三聚氰胺减水剂的固含量为28% -35% ; 所述纳米活性剂为纳米碳酸钙。
2. 如权利要求1所述的混凝土表面密封固化处理增强剂，其特征在于，所述脂肪醇聚 氧乙烯醚磷酸酯和烷基磷酸酯的质量比为1 : 1。
3. 如权利要求2所述的混凝土表面密封固化处理增强剂，其特征在于，所述脂肪醇聚 氧乙烯醚磷酸酯为十二醇聚氧乙烯醚磷酸酯，所述烷基磷酸酯为十二烷基磷酸酯。
4. 如权利要求1所述的混凝土表面密封固化处理增强剂，其特征在于，所述硅酸锂、碳 酸锂和亚硝酸钠的质量比为I : 1 : (3. 5-5)。
5. 如权利要求4所述的混凝土表面密封固化处理增强剂，其特征在于，所述硅酸锂、碳 酸锂和亚硝酸钠的质量比为I : 1 : 5。
6. 如权利要求1所述的混凝土表面密封固化处理增强剂，其特征在于，所述三乙醇胺 和乙二醇单异丙醇胺的质量比为1 : 1。
【专利摘要】本发明涉及一种混凝土表面密封固化处理增强剂，其质量百分比组成为：渗透剂3％-8％，促进剂20％-45％，络合剂3％-5％，分散剂2％-5％，纳米活性剂4％-8％，水35％-60％，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯和烷基磷酸酯的质量比为(0.5-1.5)∶1的混合物，所述促进剂为硅酸锂、碳酸锂、亚硝酸钠的质量比为(0.5-1)∶(0.1-1)∶(2-5)的混合物，所述络合剂为三乙醇胺和二乙醇单异丙醇胺的质量比为1∶(0.5-2)的混合物，所述分散剂为三聚氰胺减水剂，所述纳米活性剂为纳米碳酸钙。所述混凝土密封固化处理增强剂碱含量低，用于混凝土的表面处理，能够使混凝土面层更加密实，结构更加致密，混凝土耐久性提高。
【IPC分类】C04B24-12, C04B24-32, C04B41-45
【公开号】CN104860571
【申请号】CN201510185597
【发明人】张伟
【申请人】临沂大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月17日