专利名称：一种抗风蚀混凝土表面耐磨剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种抗风蚀混凝土表面耐磨剂。
背景技术：
提高混凝土耐磨性成为当前混凝土研究的一个重要领域，特别是在大风地区，提 高混凝土耐磨性能，成为这些地区必须考虑的问题。由于兰新二线处于西北地区，沿线穿越 安西风区、烟墩风区、百里风区、三十里风区、达坂城风区等五大分区，最大风速60m/s，局部 段大于8级风的天数超过200天。兰新二线戈壁地区大风条件下风蚀存在的问题(1)风害 会加剧使用阶段混凝土的表面损伤速度。在强烈的大风作用下，一方面会造成混凝土表面 的水泥剥落，另一方面地面的砂砾、小石子等被卷起，撞击到结构物混凝土上，混凝土表面 将出现坑窝的损伤，此类破坏已涉及到混凝土抗冲击的性能，这方面国内外研究较少，但提 高混凝土表面的质量，对提高混凝土抗腐蚀、抗冻性等耐久性意义重大；( 风害会加剧使 用阶段混凝土的冻融破坏速度。混凝土抗冻性是混凝土抵抗反复冻融循环的能力。对于严 寒地区的混凝土，混凝土抗冻性不足是造成耐久性破坏的主要原因。混凝土冻融破坏的机 理主要是由于毛细孔中水结冰产生膨胀应力及渗透应力，当这种应力超过混凝土局部抗拉 强度时，就可能产生裂缝，在反复冻融作用下，混凝土内部的微细裂缝逐渐增多和扩大，导 致混凝土产生疏松剥落，直至破坏。风害会加剧冻融破坏应力。在这种极端恶劣的气候条 件下，如何提高混凝土结构耐磨性的问题，是兰新第二双线高性能混凝土面临的一大难题。针对提高混凝土耐磨性国内外学者作了许多有意义的探索，如混凝土硬化剂、混 凝土固化剂、渗透剂、耐磨渗透剂等，这些有意义的研究和发明，在不同的混凝土工程中发 挥了重要的作用。现有技术之一混凝土硬化剂，又称混凝土密封固化剂、混凝土密封硬化剂等。是 一种无色透明液体材料、使用方便、无毒、不燃、渗透力强、可永久性密封混凝土、水泥地面、 金刚砂地面和水磨石地面等。它由无机物、化学活性物质和硅合物组成，通过渗透，与混凝 土中化学成分发生渗透性的化学反应，使混凝土中的各成分固化成一实体，从而得到一个 无尘、致密的整体，可提高混凝土的抗渗、耐磨、冻融循环、硬度等各种性能指标。使用于工 业地坪、电子、医药车间、大型超市、停车场、食品生产基地、飞机跑道、体育中心、风头壁、码 头等场所。现有技术一存在以下缺点1、通常用在地面混凝土中，增强混凝土表面耐磨性，不适用桥墩、梁体等结构里面 应用；2、耐磨材料撒布的时机随气候、温度、混凝土配合比等因素变化较大。撒布过早会 使耐磨材料沉入混凝土中而失去效果；撒布太晚混凝土已凝固，会失去粘结力，使耐磨材料 无法与其结合而造成剥离，施工中不宜操作；3、撒布次数多，给施工带来不便；现有技术之二 渗透剂，其有较好的附着力，渗透力强的液体材料，干燥快，耐磨性好，并有很好的抗化学性及耐水性，通过有效渗透，与混凝土和石造物中的成分发生作用， 使混凝土的各成分固化成一个坚固实体，并阻塞了混凝土的各大小细孔，得到一个无尘致 密的整体，从而提高混凝土的耐磨性、抗压性、致密性和抗渗性。可满足各种不同的使用需 求和环境差异，适合工厂、仓库、码头、停车场等水泥地面的处理，而且颜色可以无限制调 配。如表1所示为低聚物有机硅渗透剂YJG-Ol的性能指标表，表1有机硅渗透剂YJG-Ol的性能指标表项目性能备注外观无声轻微 浑浊有效成分％>95%理论值挥发性 ％<30%下，烘14小时挥发重量占 挥发前总重量比例表面张力 mN/m-120. 0一20. 5JK99C全自动表面张力仪白金板法黏度>90釆用DV-I+型brook field旋转粘度 计分 年重均分子数MW17600采用胶凝渗透色谱仪测定，仪聚笨乙数均分指数MN4100烯PS为标样，釆用HR3、HR4、HR5量分量分布宽度D4. 3Styrage色谱柱三根串联，柱温度25 "C,以THF为溶剂，流速为lml/min。混凝土吸水率比值％5.56按交通部《海港工程混凝土结构防腐渗透深度醒4.5蚀技术规定》和《公路工程混凝土结氯离子降低速率厶 cu/%100构防腐蚀技术规定》中的试验方法测 定现有技术二的缺点1、混凝土渗透剂的有机硅单体挥发率可高达97 %，这不仅导致涂刷效果的降低和 材料的严重浪费，还造成环境污染和不必要的经济损失；另外，随着时间的延长，还可能造 成混凝土防水效果的逐渐降低；2、甲基硅酸盐渗透剂与二氧化碳反应速度较慢，需24h才能固化。由于施用的渗 透剂在一定时间内仍然是水溶性的，若有雨水浸打、霜冻，未反应的或反应不完全的碱金属5甲基硅酸盐就会离开基材表面，失去憎水作用。同时由于在生成硅烷醇的反应中有碱金属 碳酸盐产生，不但会在基材表面产生白色污染，影响外观，而且碱性盐有害基材本身；3、溶剂型有机硅渗透剂。由于要以有机溶剂作为载体，对环境可能会存在一定的 污染，这一问题逐渐引起社会关注。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种抗风蚀混凝土表面 耐磨剂，一种抗风蚀混凝土表面耐磨剂，其包括草酸、苯丙乳液。所述的混凝土耐磨剂，其中所述草酸与所述苯丙乳液的比例为1 3-1 8。所述的混凝土耐磨剂，其中所述草酸与所述苯丙乳液的比例为1 5。所述的混凝土耐磨剂，其中所述草酸的理化指标为外观，白色结晶，草酸含量 彡99. 5%，硫酸根彡0. 10% ;灰分彡％ 0. 10 ；重金属彡0. 001% ；铁彡0. 002% ；氯化物 彡 0. 004%。所述的混凝土耐磨剂，其中所述苯丙乳液的理化指标为外观，乳白色略带兰相液 体，固体含量 49-50% ；黏粘度为 500-1500mPas ；PH 值 8. 0-9. 0 ；Ca2+稳定性5% CaCl2 溶 液苯丙乳液=1 5，4 无分层、无絮凝、无沉淀；玻璃化温度22°C;最低成模温度20°C; 机械稳定性2500r/min，0.证，不破坏、无明显絮凝物；稀释稳定性4 无分层、无絮凝、无 沉淀；挥发性有机物质< 30g/L ；游离甲醛g/Kg ( 0. 08。一种上述混凝土耐磨剂的使用方法，在混凝土表面涂刷所述的混凝土耐磨剂。针对西北地区特殊的气候条件，特别是新建兰新铁路第二双线在建设过程中，应 用目前现有的混凝土耐磨技术难以达到预期的效果，在这种条件下，通过对混凝土耐磨性 能深入的分析和研究，以增强混凝土耐磨性为目的，通过涂刷表面涂装来改善混凝土的耐 磨性能。在室内进行了大量的涂层材料进行试验，通过不同涂层材料的配比优化，分析试验 混凝土的耐磨指标，得出最优化的涂层材料种类及配比，新研制的FR型混凝土耐磨剂以满 足兰新铁路第二双线对混凝土耐磨性的设计及使用要求。通过在混凝土表面涂刷本发明的耐磨剂，使其渗透到混凝土内部，与其中的化学 物质发生化学反应，形成凝胶，收缩混凝土毛孔和裂缝，使混凝土成为一个致密的整体，从 而提高其表面硬度，使混凝土形成相对外强内弱的结构体来满足大风对其的磨蚀。FR型混 凝土耐磨剂在常温下进行交联反应，形成网状结构的弹性膜，具有优异的耐高低温性、憎水 性、延伸性，并粘接性较好。但是在新建兰新铁路第二双线时，由于特殊的气候条件大风、大温差、干旱、缺水 等，这种恶劣的气候条件给高性能混凝土耐磨提出了新的考验，如何防止和控制混凝土风 蚀、如何提高混凝土表面强度、如何满足高性能混凝土高性能要求成为新的难题，在这种条 件下，本发明根据大量理论分析、室内试验研究、室外验证，证实FR型混凝土耐磨剂可以有 效的提高混凝土的耐磨性，使混凝土工程达到设计、施工、使用的要求。
具体实施例方式以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1本实施例混凝土耐磨剂的主要成分为草酸、苯丙乳液。本实施例混凝土耐磨剂组 成成分掺量质量比草酸苯丙乳液=1:3-1: 8。实施例21、将草酸、苯丙乳液按质量比1 5进行配置；2、把配置的FR型混凝土耐磨剂在混凝土表面进行涂刷，涂刷2-3次。效果草酸与混凝土中的Ca (OH) 2反应，填充混凝土表面的空隙，形成凝胶，收缩 混凝土毛孔和裂缝，使混凝土成为一个致密的整体，从而提高其表面硬度，使混凝土形成相 对外强内弱的结构体来满足大风对其的磨蚀。FR型抗风蚀混凝土表面耐磨剂在常温下进 行交联反应，形成网状结构的弹性膜，具有优异的耐高低温性、憎水性、延伸性，并粘接性较 好，如表4所示。以下列出两种组合材料在组合时的技术要求，如表2和表3所示表2草酸技术要求
权利要求
1.一种抗风蚀混凝土表面耐磨剂，其特征在于，其包括草酸、苯丙乳液。
2.根据权利要求1所述的抗风蚀混凝土表面耐磨剂，其特征在于，其中所述草酸与所 述苯丙乳液的质量比为1 3 1 8。
3.根据权利要求1所述的抗风蚀混凝土表面耐磨剂，其特征在于，其中所述草酸与所 述苯丙乳液的比例为1 5。
4.根据权利要求1所述的抗风蚀混凝土表面耐磨剂，其特征在于，其中所述草酸的理 化指标为外观，白色结晶，草酸含量≥99.5%，硫酸根≤ 0. 10% ；灰分≤ 0. 10% ；重金属 ≤0. 001% ；铁≤0. 002% ；氯化物≤0. 004%。
5.根据权利要求1所述的抗风蚀混凝土表面耐磨剂，其特征在于，其中所述苯丙乳液 的理化指标为外观，乳白色略带兰相液体，固体含量49-50% ；黏粘度为500-1500mPaS ； PH值8.0-9.0 ;Ca2+稳定性5% CaCl2溶液苯丙乳液=1 5，4 无分层、无絮凝、无沉 淀；玻璃化温度22°C ；最低成模温度20°C ；机械稳定性2500r/min，0. 5h，不破坏、无明显 絮凝物；稀释稳定性4 无分层、无絮凝、无沉淀；挥发性有机物质≤30g/L ；游离甲醛g/ Kg ≤ 0. 08。
6.一种权利要求1-5任一所述混凝土耐磨剂的使用方法，其特征在于，在混凝土表面 涂刷所述的混凝土耐磨剂。
全文摘要
本发明公开了一种抗风蚀混凝土表面耐磨剂，其包括草酸、苯丙乳液；其中所述草酸与所述苯丙乳液的比例为1∶5。本发明耐磨剂适用桥墩、梁体等结构表面涂层；受气候、温度、混凝土配合比等因素影响较小。施工简单；挥发性小，提高涂刷效果和节约涂刷材料，工程成本增加小；对环境不会造成污染。
文档编号C04B41/48GK102040396SQ201010517370
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者于本田, 刘树红, 张戎令, 张粉芹, 拉有玉, 杨斌, 王艳艳, 王起才, 章岩 申请人:兰州交通大学