本发明涉及一种高耐磨混凝土密封固化剂的制备方法，属于密封固化剂技术领域。
背景技术：
混凝土密封固化剂是一种活性的无色透明化学水性制剂，由无机物、化学活性物质和络合物组成采用独特配方，使用方便、无毒、不燃，可使混凝土表面的吸附性降低，防尘以及坚硬耐磨。其工作原理是与混凝土中大量的半水化水泥，游离石灰，钙发生化学反应，形成一种永久性凝胶，该凝胶可在处理过的混凝土内部结晶成坚硬耐磨组织，从而得到一个无尘、致密的整体。
目前市场上的无机类混凝土地面硬化剂主要由三类产生：第一类是以硅酸钠为主要成分的钠基盐类产品，其可以优先提高混凝土强度和耐磨性，但耐久性差，易于泛碱影响后期地坪效果，第二类是以硅酸钾为主要成分的钾基盐产品，其性能与钠基盐相比无明显提高，第三类是以硅酸锂为主要成分的锂基盐产品，从国外引进的产品大多是此类产品，其密封硬化较果较为显著，但由于是进口产品，其价格比较昂贵。目前，现有技术中的混凝土密封固化剂具有渗透性不强，耐磨度不够，强度提升慢，并且价格昂贵的问题，因此，如何克服混凝土的渗透性、耐磨性差，且表面硬度较差的问题，成为混凝土密封固化剂开发的趋势。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是：本发明针对目前混凝土密封固化剂存在耐磨度不够，强度提升慢的问题，提供了一种高耐磨混凝土密封固化剂的制备方法，本发明通过盐酸去除高炉渣中可溶性物质，沉淀活化硅酸，以二氧化铂为催化剂，高温催化得硅酸盐，并对形成的硅酸盐进行冷冻处理，破坏硅酸盐颗粒内部原有网状结构，增加其渗透性，再将甘油酸三脂和葡萄糖聚合，同时在反应过程中，加入硫酸锂，使聚合物与锂离子进行螯合反应，结合锂离子，最后将处理后的冷冻物、剩余液及偶联剂异丁基三乙氧基硅烷等混合进行反应，增加了交联密度，从而提高其表面抗磨性，最后制得高耐磨混凝土密封固化剂。本发明制备的高耐磨混凝土密封固化剂在使用后，与化合态的金属，在铂的催化下，快速进行缩合反应，形成凝胶，同时表面聚合物与化合态金属进行结合，进一步提高了抗耐磨性，从而解决了混凝土密封固化剂存在耐磨度不够，强度提升慢的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）按质量比1:3，取高炉渣与1.6mol/L盐酸溶液放入容器中，把容器置于微波加热器中，加热至90～95℃，保持温度40～50min，自然冷却至室温，将容器取出，对容器中混合物进行过滤，将滤渣放入80℃干燥箱中干燥2～3h，将干燥物放入碾磨机中进行碾磨，过300目筛，收集过筛颗粒；
（2）按重量份数计，取50～60份上述过筛颗粒、40～45份碳酸钠及7～11份二氧化铂，搅拌均匀，放入马弗炉中，设定温度为1500～1600℃，煅烧2～3h，随炉冷却至室温，将煅烧物置于液氮冷冻机中，设定温度-197～-195℃，冷冻处理50～70s，收集冷冻物，备用；
（3）按质量比5:1～7:1，取甘油酸三脂及葡萄糖放入带有温度计、搅拌器及滴液漏斗的三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于油浴锅中，设定温度为105～125℃，以140r/min搅拌反应2～4h，在搅拌5～10min后，使用滴液漏斗将甘油酸三脂质量10～12％的混合液以2滴/s滴加入三口烧瓶中；所述混合液为十二烷基苯磺酸与质量分数15％硫酸锂溶液按质量比1:3混合而成；
（4）在上述反应结束后，对三口烧瓶中混合物趁热过滤，收集滤液，再将滤液放入旋转蒸发仪中去除滤液中的水，收集剩余液，按重量份数计，取60～70份步骤（3）备用冷冻物、28～34份剩余液、7～9份脂肪醇聚氧乙烯醚及20～25份异丁基三乙氧基硅烷，首先将备用冷冻物、剩余液及异丁基三乙氧基硅烷放入高压反应釜中，使用氮气保护，设定温度120～130℃，搅拌反应2～3h后自然冷却至室温，出料收集出料物，再将出料物与脂肪醇聚氧乙烯醚混合均匀，即可得高耐磨混凝土密封固化剂。
本发明的应用方法：首先将旧地坪表面清理干净，再将本发明制备的高耐磨混凝土密封固化剂以0.25～0.3kg/m2的用量喷洒、滚、刷表面，必要时用水泥刮刀将其表面刮平，防止小水坑的形成，使表面在1～2h内变干，再将混凝土密封固化剂以0.2～0.25 kg/m2的用量第二次喷洒、滚、刷表面，同样用水泥刮刀将其表面刮平，防止小水坑的形成，在完工24h后，用软毛抛光垫在地坪表面上进行抛光处理即可。经检测，地坪在处理30min后抗压强度提高35～45%，耐磨性能提高40～50%，反应完全后能提高2～3倍的表面硬度。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制备的高耐磨混凝土密封固化剂施工工艺简便快捷，成本低，易干燥，具有无污染的特性，同时利用了高炉渣废弃物，避免了环境污染，实现了废弃物的资源化利用；
（2）本发明制备的高耐磨混凝土密封固化剂具有强度高，渗透性强，产品无收缩，耐腐蚀的特点，可提高混凝土表层的整体性能。
具体实施方式
按质量比1:3，取高炉渣与1.6mol/L盐酸溶液放入容器中，把容器置于微波加热器中，加热至90～95℃，保持温度40～50min，自然冷却至室温，将容器取出，对容器中混合物进行过滤，将滤渣放入80℃干燥箱中干燥2～3h，将干燥物放入碾磨机中进行碾磨，过300目筛，收集过筛颗粒；按重量份数计，取50～60份上述过筛颗粒、40～45份碳酸钠及7～11份二氧化铂，搅拌均匀，放入马弗炉中，设定温度为1500～1600℃，煅烧2～3h，随炉冷却至室温，将煅烧物置于液氮冷冻机中，设定温度-197～-195℃，冷冻处理50～70s，收集冷冻物，按质量比5:1～7:1，取甘油酸三脂及葡萄糖放入带有温度计、搅拌器及滴液漏斗的三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于油浴锅中，设定温度为105～125℃，以140r/min搅拌反应2～4h，在搅拌5～10min后，使用滴液漏斗将甘油酸三脂质量10～12％的混合液以2滴/s滴加入三口烧瓶中；所述混合液为十二烷基苯磺酸与质量分数15％硫酸锂溶液按质量比1:3混合而成；在上述反应结束后，对三口烧瓶中混合物趁热过滤，收集滤液，再将滤液放入旋转蒸发仪中去除滤液中的水，收集剩余液，按重量份数计，取60～70份冷冻物、28～34份剩余液、7～9份脂肪醇聚氧乙烯醚及20～25份异丁基三乙氧基硅烷，首先将备用冷冻物、剩余液及异丁基三乙氧基硅烷放入高压反应釜中，使用氮气保护，设定温度120～130℃，搅拌反应2～3h后自然冷却至室温，出料收集出料物，再将出料物与脂肪醇聚氧乙烯醚混合均匀，即可得高耐磨混凝土密封固化剂。
实例1
按质量比1:3，取高炉渣与1.6mol/L盐酸溶液放入容器中，把容器置于微波加热器中，加热至90℃，保持温度40min，自然冷却至室温，将容器取出，对容器中混合物进行过滤，将滤渣放入80℃干燥箱中干燥2h，将干燥物放入碾磨机中进行碾磨，过300目筛，收集过筛颗粒；按重量份数计，取50份上述过筛颗粒、40份碳酸钠及7份二氧化铂，搅拌均匀，放入马弗炉中，设定温度为1500℃，煅烧2h，随炉冷却至室温，将煅烧物置于液氮冷冻机中，设定温度-197℃，冷冻处理50s，收集冷冻物，按质量比5:1，取甘油酸三脂及葡萄糖放入带有温度计、搅拌器及滴液漏斗的三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于油浴锅中，设定温度为105℃，以140r/min搅拌反应2h，在搅拌5min后，使用滴液漏斗将甘油酸三脂质量10％的混合液以2滴/s滴加入三口烧瓶中；所述混合液为十二烷基苯磺酸与质量分数15％硫酸锂溶液按质量比1:3混合而成；在上述反应结束后，对三口烧瓶中混合物趁热过滤，收集滤液，再将滤液放入旋转蒸发仪中去除滤液中的水，收集剩余液，按重量份数计，取60份冷冻物、28份剩余液、7份脂肪醇聚氧乙烯醚及20份异丁基三乙氧基硅烷，首先将备用冷冻物、剩余液及异丁基三乙氧基硅烷放入高压反应釜中，使用氮气保护，设定温度120℃，搅拌反应2h后自然冷却至室温，出料收集出料物，再将出料物与脂肪醇聚氧乙烯醚混合均匀，即可得高耐磨混凝土密封固化剂。
首先将旧地坪清理干净，再将本发明制备的高耐磨混凝土密封固化剂以0.25kg/m2的用量喷洒、滚、刷表面，必要时用水泥刮刀将其表面刮平，防止小水坑的形成，使表面在1h内变干，再将混凝土密封固化剂以0.2kg/m2的用量第二次喷洒、滚、刷表面，同样用水泥刮刀将其表面刮平，防止小水坑的形成，在完工24h后，用软毛抛光垫在地坪表面上进行抛光处理即可。经检测，地坪在处理30min后抗压强度提高35%，耐磨性能提高40%，反应完全后能提高2倍的表面硬度。
实例2
按质量比1:3，取高炉渣与1.6mol/L盐酸溶液放入容器中，把容器置于微波加热器中，加热至95℃，保持温度50min，自然冷却至室温，将容器取出，对容器中混合物进行过滤，将滤渣放入80℃干燥箱中干燥3h，将干燥物放入碾磨机中进行碾磨，过300目筛，收集过筛颗粒；按重量份数计，取60份上述过筛颗粒、45份碳酸钠及11份二氧化铂，搅拌均匀，放入马弗炉中，设定温度为1600℃，煅烧3h，随炉冷却至室温，将煅烧物置于液氮冷冻机中，设定温度-195℃，冷冻处理70s，收集冷冻物，按质量比7:1，取甘油酸三脂及葡萄糖放入带有温度计、搅拌器及滴液漏斗的三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于油浴锅中，设定温度为125℃，以140r/min搅拌反应4h，在搅拌10min后，使用滴液漏斗将甘油酸三脂质量12％的混合液以2滴/s滴加入三口烧瓶中；所述混合液为十二烷基苯磺酸与质量分数15％硫酸锂溶液按质量比1:3混合而成；在上述反应结束后，对三口烧瓶中混合物趁热过滤，收集滤液，再将滤液放入旋转蒸发仪中去除滤液中的水，收集剩余液，按重量份数计，取70份冷冻物、34份剩余液、9份脂肪醇聚氧乙烯醚及20份异丁基三乙氧基硅烷，首先将备用冷冻物、剩余液及异丁基三乙氧基硅烷放入高压反应釜中，使用氮气保护，设定温度130℃，搅拌反应3h后自然冷却至室温，出料收集出料物，再将出料物与脂肪醇聚氧乙烯醚混合均匀，即可得高耐磨混凝土密封固化剂。
首先将旧地坪清理干净，再将本发明制备的高耐磨混凝土密封固化剂以0.3kg/m2的用量喷洒、滚、刷表面，必要时用水泥刮刀将其表面刮平，防止小水坑的形成，使表面在2h内变干，再将混凝土密封固化剂以0.25 kg/m2的用量第二次喷洒、滚、刷表面，同样用水泥刮刀将其表面刮平，防止小水坑的形成，在完工24h后，用软毛抛光垫在地坪表面上进行抛光处理即可。经检测，地坪在处理30min后抗压强度提高45%，耐磨性能提高50%，反应完全后能提高3倍的表面硬度。
实例3
按质量比1:3，取高炉渣与1.6mol/L盐酸溶液放入容器中，把容器置于微波加热器中，加热至93℃，保持温度45min，自然冷却至室温，将容器取出，对容器中混合物进行过滤，将滤渣放入80℃干燥箱中干燥3h，将干燥物放入碾磨机中进行碾磨，过300目筛，收集过筛颗粒；按重量份数计，取55份上述过筛颗粒、43份碳酸钠及9份二氧化铂，搅拌均匀，放入马弗炉中，设定温度为1550℃，煅烧3h，随炉冷却至室温，将煅烧物置于液氮冷冻机中，设定温度-196℃，冷冻处理60s，收集冷冻物，按质量比6:1，取甘油酸三脂及葡萄糖放入带有温度计、搅拌器及滴液漏斗的三口烧瓶中，并将三口烧瓶置于油浴锅中，设定温度为115℃，以140r/min搅拌反应3h，在搅拌8min后，使用滴液漏斗将甘油酸三脂质量11％的混合液以2滴/s滴加入三口烧瓶中；所述混合液为十二烷基苯磺酸与质量分数15％硫酸锂溶液按质量比1:3混合而成；在上述反应结束后，对三口烧瓶中混合物趁热过滤，收集滤液，再将滤液放入旋转蒸发仪中去除滤液中的水，收集剩余液，按重量份数计，取65份冷冻物、31份剩余液、8份脂肪醇聚氧乙烯醚及23份异丁基三乙氧基硅烷，首先将备用冷冻物、剩余液及异丁基三乙氧基硅烷放入高压反应釜中，使用氮气保护，设定温度125℃，搅拌反应3h后自然冷却至室温，出料收集出料物，再将出料物与脂肪醇聚氧乙烯醚混合均匀，即可得高耐磨混凝土密封固化剂。
首先将旧地坪清理干净，再将本发明制备的高耐磨混凝土密封固化剂以0.28kg/m2的用量喷洒、滚、刷表面，必要时用水泥刮刀将其表面刮平，防止小水坑的形成，使表面在2h内变干，再将混凝土密封固化剂以0.23 kg/m2的用量第二次喷洒、滚、刷表面，同样用水泥刮刀将其表面刮平，防止小水坑的形成，在完工24h后，用软毛抛光垫在地坪表面上进行抛光处理即可。经检测，地坪在处理30min后抗压强度提高40%，耐磨性能提高45%，反应完全后能提高3倍的表面硬度。