专利名称：一种硅酸钾加固材料及其生产方法
技术领域：
本发明属于无机化学领域。
就目前来说在化学固沙方面已有硅酸钠和低模数的硅酸钾，用以加固风化沙岩石刻，土遗址文物以及进行化学固沙。
本发明的目的是发明一种制做工艺简单、成本低、使用便利，可以喷涂，对环境和人体都无危害的无机胶结加固材料。
本发明的硅酸钾加固材料，主要成份为硅酸钾水溶液、固化剂及交联剂；其中硅酸钾水溶液的模数为3.8-4，并可加入一定的扩散剂用于增加渗透效果，本发明的硅酸钾模数的确定，模数底时硅酸钾和胶结泥质作用后，残留过多的K2O，在空气中CO2和水的作用下，生成K2CO3；其反映式为若对所生成的碳酸钾不作及时的处理，就会影响加固件的外观和硅酸钾固结体的稳定性。硅酸钾模数过高时，它与胶结泥质和岩石碎屑的胶结作用减弱，使加固层的强度下降，同时，容易凝聚，影响渗透，喷涂时也难以操作，达不到好的加固效果。通过无数次实验，以相同浓度、不同模数的硅酸钾水溶液与砂岩中提取的定量的泥质胶结物胶结，制得胶结体，其最佳模数为3.8-4，固化剂和交联剂也是影响硅酸钾胶结剂稳定性和使用性能的主要因素固化剂可以是三氯化铝，三氯化铁、硫酸铝钾，氟硅酸钠、氟硅酸钙等；最好为氟硅酸钙。其交联剂可以是粉状硅酸铝。硅酸钾无机胶结剂的凝聚速度是通过调节固化剂和交联剂的用量来控制的。为了达到较好的渗透效果，喷涂时，在配制好的硅酸钾结胶剂中加入一定量的扩散剂(或叫表面活性剂)亚甲基二苯磺酸钠。本发明硅酸钾结胶剂的配制方法为将低模数的工业硅酸钾用水稀释至比重1.3，在密封的不锈钢反应釜中搅拌，同时将无定形二氧化硅用温水和成糊状，逐渐加入反应釜，当模数达到3.8-4时，制备硅酸钾结胶剂便完成。本硅酸钾结胶剂使用时，首先将制备好的结胶剂用水稀释2-6倍，然后将固化剂氟硅钙和交联剂粉状硅酸铝加入量好的水中，搅拌均匀，然后将加入固化剂和交联剂的水溶液倒入量好的硅酸钾胶结剂中，即可使用。
本发明与现有技术相比，耐水性、耐气候性，耐CO2性及热稳定性均优于现有技术，且成本低、使用方便。
本发明的实施须根据硅酸钾水溶液的最佳模数，配以适当固化剂氟硅酸钙及交联剂硅酸铝来调节渗透效果及凝聚速度；其中关键在于硅酸钾水溶液的模数最佳为3.8-4。
权利要求
1.一种利用渗透方法，加固风化砂岩石雕的硅酸钾加固材料及其生产方法其特征在于所述加固材料中主要成分为硅酸钾水溶液、固化剂及交联剂，其中硅酸钾水溶液的模数为3.8-4，固化剂可以是三氯化铝、三氯化铁、硫酸铝钾、氟硅酸钠、氟硅酸钙等，其中最好为氟硅酸钙；交联剂可以是粉状硅酸铝。所述加固材料的生产方法为将低模数的工业硅酸钾用水稀释至比重1.3，在密封的不锈钢反应釜中搅伴，同时，将不定形二氧化硅用温水和成糊状，逐渐加入反应釜，当模数达到3.8-4时，适合要求模数的硅酸钾溶液便完成，本硅酸钾结胶剂使用时，首先将制备好的硅酸钾溶液用水稀释2-6倍，然后将固化剂氟硅酸钙和交联剂硅酸铝加入水中搅拌均匀，然后将加入固化剂和交联剂的水溶液加入到量好的硅酸钾水溶液中，即可使用。
2.根据权利要求所述1的硅酸钾加固材料，其特征在于，根据使用方法不同，喷涂时，在硅酸钾加固材料中还可添加扩散剂亚甲基二苯酸钠用于增加渗透效果。
全文摘要
一种硅酸钾加固材料及其生产方法,该加固材料是由模数为3.8—4的硅酸钾水溶液,固化剂、交联剂及扩散剂组成;其生产方法是将低模数的工业硅酸钾用水稀释后,在反应釜中提高其模数到3.8—4,在使用时用水稀释硅酸钾溶液,然后加入适量的固化剂和交联剂,搅拌均匀即可;本固化剂即可刷涂,也可喷涂,且耐水性,耐CO
文档编号C04B28/26GK1175562SQ95100110
公开日1998年3月11日 申请日期1995年1月9日 优先权日1995年1月9日
发明者李最雄 申请人:敦煌研究院