本发明涉及混凝土饰面涂料技术领域，具体而言，涉及混凝土饰面涂料及其制备方法和装饰混凝土。
背景技术：
水泥混凝土是由水泥浆将粗细骨料和外加剂等混合物胶凝在一起经硬化后形成的一种非匀质材料，其已经被广泛应用于土木工程中。由于混凝土材料具有多孔性特征，在使用期间周围环境中的二氧化碳气体、水及水或其他液体为载体的介质(如氯离子)可穿过混凝土中的毛细孔到达钢筋的表面，如果不采取防腐措施，介质在达到一定浓度时会诱发钢筋锈蚀，锈蚀产物体积膨胀导致混凝土开裂破坏，损坏建筑结构，甚至使其丧失使用价值。通常采用多种措施以减少外在腐蚀介质对于混凝土的侵蚀，例如添加混凝土防腐剂、混凝土引气剂、腐蚀介质处理法、混凝土表面涂层等。其中，在混凝土结构表面刷涂涂料以其施工简便、经济适用、不受结构面积形状的约束以及具有装饰效果等特点，已成为人们普遍使用且经济实用的方法之一。
但是目前的混凝土饰面涂料与混凝土表面相容性差，耐候性、抗老化性能不佳，混凝土饰面涂料在涂覆一段时间后容易出现脱落、掉皮等现象，不能有效降低外在腐蚀介质对于混凝土的侵蚀。
鉴于此，提出一种技术方案以解决上述问题中的至少一种。
技术实现要素：
本发明的第一个目的在于提供一种混凝土饰面涂料，通过各原料的配合作用，使得该混凝土饰面涂料与混凝土表面具有良好的相容性，不易出现脱落、掉皮等现象，且该混凝土饰面涂料的耐水性、耐候性和抗老化性能有明显提升，可有效降低外在腐蚀介质对于混凝土的侵蚀。
本发明的第二个目的在于提供一种混凝土饰面涂料的制备方法，该制备方法工艺简单、操作方便，适合于工业化生产。
本发明的第三个目的在于提供一种装饰混凝土。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明提供一种混凝土饰面涂料，所述混凝土饰面涂料主要由以下重量份数的原料制成：主凝胶材料21.5-34份、辅助凝胶材料10-15份、填料57-70份、木质纤维0.3-0.5份、纤维素0.2-0.5份、淀粉醚0.2-0.5份、憎水剂0.3-0.8份、外加剂0.8-1.8份、防霉剂0.1-1份和硅藻土1-1.5份；
其中，所述主凝胶材料包括水泥。
进一步的，在上述技术方案基础之上，所述混凝土饰面涂料主要由以下原料制成：主凝胶材料24-32份、辅助凝胶材料11-14份、填料58-68份、木质纤维0.35-0.45份、纤维素0.25-0.45份、淀粉醚0.25-0.45份、憎水剂0.35-0.8份、外加剂0.9-1.7份、防霉剂0.2-1份和硅藻土1.1-1.4份；
优选地，所述混凝土饰面涂料主要由以下原料制成：主凝胶材料25.5-30.5份、辅助凝胶材料12-14份、填料60-66份、木质纤维0.4-0.45份、纤维素0.3-0.4份、淀粉醚0.3-0.4份、憎水剂0.4-0.7份、外加剂1.0-1.6份、防霉剂0.3-0.9份和硅藻土1.2-1.4份。
进一步的，在上述技术方案基础之上，所述水泥选自白色硅酸盐水泥、灰色硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥或铁铝酸盐水泥中的任意一种或者至少两种的组合。
进一步的，在上述技术方案基础之上，所述主凝胶材料包括水泥和可分散乳胶粉，所述水泥和可分散乳胶粉的重量比为(20-30)：(1.5-4)；
和/或，所述辅助凝胶材料为灰钙。
进一步的，在上述技术方案基础之上，所述填料包括石英粉、重钙或轻钙中的任意一种或者至少两种的组合；
优选地，所述填料包括石英粉、重钙和轻钙，石英粉、重钙和轻钙的重量比为(34-40)：(15-20)：(8-10)。
进一步的，在上述技术方案基础之上，所述外加剂包括聚羧酸减水剂和消泡剂，所述聚羧酸减水剂和消泡剂的重量比为(3-5)：1。
进一步的，在上述技术方案基础之上，所述混凝土饰面涂料的原料中还包括颜料，所述颜料的重量份数为1-12份；
优选地，所述颜料选自铁红、铁黄、铁黑或钛白中的任意一种或者至少两种的组合。
进一步的，在上述技术方案基础之上，所述憎水剂为硅烷憎水剂。
本发明还提供了上述混凝土饰面涂料的制备方法，包括以下步骤：
将配方量的主凝胶材料、辅助凝胶材料、填料、木质纤维、纤维素、淀粉醚、憎水剂、外加剂、防霉剂、硅藻土和任选的配方量的颜料混合，得到混凝土饰面涂料。
本发明还提供了一种装饰混凝土，混凝土表面涂覆有上述混凝土饰面涂料。
与现有技术相比，本发明提供的混凝土饰面涂料及其制备方法具有如下有益效果：
(1)本发明提供了一种混凝土饰面涂料，主要由主凝胶材料、辅助凝胶材料、填料、木质纤维、纤维素、淀粉醚、憎水剂、外加剂、防霉剂、硅藻土等原料制成，其中，采用水泥作为主凝胶材料并配合辅助凝胶材料以及其他原料，可使得该混凝土饰面涂料与混凝土表面具有良好的相容性，不易出现脱落、掉皮等现象，大大延长了涂层的使用寿命，改善了现有混凝土饰面涂料与混凝土表面相容性差，耐候性、抗老化性能不佳，混凝土饰面涂料在涂覆一段时间后容易脱落、掉皮等技术问题。同时，通过各原料的配合作用，使得该混凝土饰面涂料优异的耐水性、耐候性和抗老化性，以及较高的防火等级。另外，由于该混凝土饰面涂料各原料来源广，生产运输成本低，且对环境绿色环保，故具有广泛的工业应用前景。
(2)本发明提供了混凝土饰面涂料的制备方法，该制备方法工艺简单，操作方便，适合于工业化生产。
(3)本发明提供了一种装饰混凝土，该混凝土表面涂覆有上述混凝土饰面涂料。鉴于本发明所提供的混凝土饰面涂料所具有的优势，使得该装饰混凝土不易被外在环境中的腐蚀介质所侵蚀，大大延长了装饰混凝土的使用寿命以及拓宽了装饰混凝土的应用范围。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本发明的一个方面，提供了一种混凝土饰面涂料，该混凝土饰面涂料主要由以下重量份数的原料制成：主凝胶材料21.5-34份、辅助凝胶材料10-15份、填料57-70份、木质纤维0.3-0.5份、纤维素0.2-0.5份、淀粉醚0.2-0.5份、憎水剂0.3-0.8份、外加剂0.8-1.8份、防霉剂0.1-1份和硅藻土1-1.5份；
其中，所述主凝胶材料包括水泥。
本发明提供了一种混凝土饰面涂料，主要由主凝胶材料、辅助凝胶材料、填料、木质纤维、纤维素、淀粉醚、憎水剂、外加剂、防霉剂、硅藻土等原料制成，其中，采用水泥作为主凝胶材料并配合辅助凝胶材料以及其他原料，可使得该混凝土饰面涂料与混凝土表面具有良好的相容性，不易出现脱落、掉皮等现象，改善了现有混凝土饰面涂料与混凝土表面相容性差，耐候性、抗老化性能不佳，混凝土饰面涂料在涂覆一段时间后容易脱落、掉皮等技术问题。
同时，通过各原料的配合作用，使得该混凝土饰面涂料具有优异的耐水性、耐候性和抗老化性，且防火性能优异。
具体的，该混凝土饰面涂料采用与混凝土表面相同的材料-水泥作为主要主凝胶材料，可大大提升该混凝土饰面涂料与混凝土表面的相容性，进而增大饰面涂料与混凝土表面的结合力，可延长涂料的使用寿命。
主凝胶材料典型但非限制性的重量份数为21.5份、22份、24份、25份、26份、28份、30份、32份或34份。
辅助凝胶材料与主凝胶材料配合，可进一步增强该混凝土饰面涂料与混凝土表面的相容性。辅助凝胶材料典型但非限制性的重量份数为10份、11份、12份、13份、14份或15份。
填料的加入可降低该饰面涂料的原材料成本，同时还能改进涂料的流变性，改变其在混凝土表面的附着力。填料典型但非限制性的重量份数为57份、58份、60份、62份、64份、65份、66份、68份或70份。
木质纤维由于其本身所具有的特点，可有效提高该饰面涂料的保水和抗开裂性能。木质纤维典型但非限制性的重量份数为0.3份、0.35份、0.4份、0.45份或0.5份。
纤维素主要起到保水保湿的作用。纤维素典型但非限制性的重量份数为0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份、0.45份或0.5份。
淀粉醚具有抗流挂性，可提高施工性能，同时也具有良好的增稠和保水功能，仅需使用少量就能达到很好的粘结效果。淀粉醚典型但非限制性的重量份数为0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份、0.45份或0.5份。
憎水剂可赋予该混凝土饰面涂料一定的憎水、耐水功效，从而提高涂料的使用寿命。憎水剂典型但非限制性的重量份数为0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份、0.45份、0.5份、0.55份、0.6份、0.65份、0.7份、0.75份或0.8份。
外加剂可以是除主凝胶材料、辅助凝胶材料、填料、木质纤维、纤维素、淀粉醚、憎水剂、防霉剂、硅藻土等原料之外的其他助剂，例如减水剂、消泡剂等，并赋予该饰面涂料相应的性能。外加剂典型但非限制性的重量份数为0.8份、0.9份、1.0份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份或1.8份。
防霉剂能够抑制霉菌生长，并对其进行灭杀，从而提高该饰面涂料的防霉杀菌性能，进而提高涂料的使用安全性。防霉剂典型但非限制性的重量份数为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.55份、0.6份、0.65份、0.7份、0.75份、0.8份、0.9份或1.0份。
硅藻土能够均衡的控制涂料涂膜的表面光泽，增加涂层的耐磨性和抗划痕性。硅藻土典型但非限制性的重量份数为1.0份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份或1.5份。
还需要说明的是，本发明所采用的主凝胶材料、辅助凝胶材料、填料、木质纤维、纤维素、淀粉醚、憎水剂、外加剂、防霉剂、硅藻土为本领域技术人员熟知的原料，通过市购或者自行制备均可。由于上述各原料来源广，生产运输成本低，且对环境绿色环保，故使得该混凝土饰面涂料具有广泛的工业应用前景。
另外，需要进一步说明的是，该混凝土饰面涂料区别于传统的液体状保护剂，其为干粉状，施工方便，易于贮存。
为进一步增强混凝土饰面涂料的综合性能，比如说各原料之间的相容性、原料之间的协调配合作用、饰面涂料的涂装性能等，本发明中还添加助剂，可以根据所需混凝土饰面涂料的性能，对助剂进行选择性添加。
本发明所述的“主要由……制成”，意指其除所述原料外，还可以包括其他原料，比如说消泡剂、流平剂、增稠剂等等，这些其他组份赋予所述混凝土饰面涂料不同的特性。除此之外，本发明所述的“主要由……制成”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……制成”。
作为本发明的一种优选实施方式，所述混凝土饰面涂料主要由以下原料制成：主凝胶材料24-32份、辅助凝胶材料11-14份、填料58-68份、木质纤维0.35-0.45份、纤维素0.25-0.45份、淀粉醚0.25-0.45份、憎水剂0.35-0.8份、外加剂0.9-1.7份、防霉剂0.2-1份和硅藻土1.1-1.4份；
其中，所述主凝胶材料包括水泥。
优选地，所述混凝土饰面涂料主要由以下原料制成：主凝胶材料25.5-30.5份、辅助凝胶材料12-14份、填料60-66份、木质纤维0.4-0.45份、纤维素0.3-0.4份、淀粉醚0.3-0.4份、憎水剂0.4-0.7份、外加剂1.0-1.6份、防霉剂0.3-0.9份和硅藻土1.2-1.4份；
其中，所述主凝胶材料包括水泥。
通过对混凝土饰面涂料各原料以及用量的进一步限定，使得该混凝土饰面涂料的综合性能更为优异。
水泥作为主凝胶材料，使得该饰面涂料与混凝土饰面具有良好的相容性。对于水泥的种类不作具体限定。作为本发明的一种优选实施方式，水泥选自白色硅酸盐水泥、灰色硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥或铁铝酸盐水泥中的任意一种或者至少两种的组合。
作为本发明的一种优选实施方式，所述主凝胶材料包括水泥和可分散乳胶粉。
可分散乳胶粉为水溶性白色或者类白色可流动性粉末，为乙烯、醋酸乙烯酯的共聚物，以聚乙烯醇作为保护胶体。可分散乳胶粉具有较高的粘结能力，其与水泥配合共同作为该饰面涂料的主凝胶材料。
水泥和可分散乳胶粉之间的重量比不作具体限定。作为本发明的一种优选实施方式，水泥和可分散乳胶粉的重量比为(20-30)：(1.5-4)。
水泥和可分散乳胶粉典型但非限制性的重量比为20:1.5、20:2、20:3、20:4、22:1.5、22:2、22:3、22:4、25:1.5、25:2、25:3、25:4、28:1.5、28:2、28:3、28:4、30:1.5、30:2、30:3或30:4。
作为本发明的一种优选实施方式，辅助凝胶材料为灰钙。通过对辅助凝胶材料具体材料的限定，使得辅助凝胶材料与主凝胶材料的配合作用更明显。
填料的种类不作具体限定。作为本发明的一种优选实施方式，所述填料包括石英粉、重钙或轻钙中的任意一种或者至少两种的组合；
优选地，填料包括石英粉、重钙和轻钙，石英粉、重钙和轻钙的重量比为(34-40)：(15-20)：(8-10)。典型但非限制性的石英粉、重钙和轻钙的重量比为34:15:8、34:18:9、36:20:9、36:16:9、36:16:10、38:18:8、38:20:10、40:15:8、40:18:8或40:20:10。
作为本发明的一种优选实施方式，石英粉的目数大于800目。
作为本发明的一种优选实施方式，所述外加剂包括聚羧酸减水剂和消泡剂，所述聚羧酸减水剂和消泡剂的重量比为(3-5)：1，优选为(3.5-4.5)：1，进一步优选为4:1。
聚羧酸减水剂和消泡剂典型但非限制性的重量比为3:1、4:1或5:1。
聚羧酸减水剂具有掺量低、保坍性能好、混凝土收缩率低、分子结构上可调性强、高性能化的潜力大、生产过程中不使用甲醛等突出优点。
消泡剂可抑制气泡的产生，有利于涂料生产的顺利进行和涂料涂装时的涂膜效果和性能。
作为本发明的一种优选实施方式，所述混凝土饰面涂料的原料中还包括颜料，所述颜料的重量份数为1-12份；典型但非限制性的颜料的重量份数为1份、2份、3份、4份、5份、6份、8份、10份或12份。
优选地，所述颜料选自铁红、铁黄、铁黑或钛白中的任意一种或者至少两种的组合。
颜料可赋予该混凝土饰面涂料不同的色彩，可根据所要求的不同性能，选用合适的颜料。
作为本发明的一种优选实施方式，所述憎水剂为硅烷憎水剂；
硅烷憎水剂的种类有很多，例如烷基烷氧基硅烷，硅烷憎水剂分子结构上的烷氧基水解，与混凝土表面的无机硅酸盐分子形成化学键，具有憎水作用的烷基排列在表面发挥憎水的作用，基材表面与水的接触角增大，从而阻止水的进入，具有防水的效果。采用该硅烷憎水剂能够不改变混凝土的颜色、憎水、保持混凝土的呼吸功能。
作为本发明的一种优选实施方式，所述防霉剂为。
通过对防霉剂种类的具体限定，可使得该混凝土饰面涂料的防霉抑菌效果更为良好。
根据本发明的第二个方面，还提供了上述混凝土饰面涂料的制备方法，包括以下步骤：
将配方量的主凝胶材料、辅助凝胶材料、填料、木质纤维、纤维素、淀粉醚、憎水剂、外加剂、防霉剂、硅藻土和任选的配方量的颜料混合，得到混凝土饰面涂料。
本发明提供的制备方法工艺简单，易于操作，适合工业化生产。
根据本发明的第三个方面，还提供了一种装饰混凝土，混凝土表面涂覆有上述混凝土饰面涂料。
鉴于本发明所提供的混凝土饰面涂料所具有的优势，使得该装饰混凝土不易被外在环境中的腐蚀介质所侵蚀，大大延长了装饰混凝土的使用寿命以及拓宽了装饰混凝土的应用范围。
下面结合具体实施例和对比例，对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例提供一种混凝土饰面涂料，主要由以下重量份数的原料制成：白色硅酸盐水泥22份、灰钙10份、石英粉40份、重钙20份、木质纤维0.3份、纤维素0.3份、淀粉醚0.3份、烷基烷氧基硅烷憎水剂0.5份、聚羧酸减水剂0.75份、消泡剂0.25份、防霉剂0.1份和硅藻土1份。
实施例2
本实施例提供一种混凝土饰面涂料，除了原料中还包括可分散乳胶粉1.5份，其余原料以及用量与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供一种混凝土饰面涂料，主要由以下重量份数的原料制成：灰色硅酸盐水泥30份、可分散乳胶粉3份、灰钙10份、石英粉38份、重钙15份、轻钙10份、木质纤维0.4份、纤维素0.4份、淀粉醚0.4份、烷基烷氧基硅烷憎水剂0.5份、聚羧酸减水剂0.6份、消泡剂0.2份、防霉剂0.5份、硅藻土1份、钛白1.2份和铁红1.5份。
实施例4
本实施例提供一种混凝土饰面涂料，主要由以下重量份数的原料制成：灰色硅酸盐水泥27份、可分散乳胶粉3.5份、灰钙12份、石英粉38份、重钙15份、轻钙8份、木质纤维0.3份、纤维素0.35份、淀粉醚0.4份、烷基烷氧基硅烷憎水剂0.4份、聚羧酸减水剂0.68份、消泡剂0.17份、防霉剂0.6份或硅藻土1.2份。
实施例5
本实施例提供一种混凝土饰面涂料，主要由以下重量份数的原料制成：硫铝酸盐水泥25份、可分散乳胶粉3.8份、灰钙14份、石英粉32份、重钙16份、轻钙9份、木质纤维0.32份、纤维素0.38份、淀粉醚0.45份、烷基烷氧基硅烷憎水剂0.45份、聚羧酸减水剂0.7份、消泡剂0.2份、防霉剂0.65份、硅藻土1.5份、钛白2.0和铁黑0.8份。
对比例1
本对比例提供一种混凝土饰面涂料，除了原料中未添加灰钙，其余原料和用量与实施例3相同。
对比例2
本对比例提供一种混凝土饰面涂料，原料中灰色硅酸盐水泥的重量份数为15份，其余原料和用量与实施例3相同。
对比例3
本对比例提供一种混凝土饰面涂料，除了原料中未添加烷基烷氧基硅烷憎水剂和聚羧酸减水剂，其余原料和用量与实施例3相同。
对比例4
本对比例提供一种混凝土饰面涂料，主要由以下原料制成：灰色硅酸盐水泥15份、可分散乳胶粉1份、灰钙8份、石英粉32份、重钙16份、轻钙9份、木质纤维0.32份、纤维素0.38份、淀粉醚0.45份、憎水剂0.45份、聚羧酸减水剂0.7份、消泡剂0.2份、防霉剂0.65份、硅藻土1.5份、钛白2.0和铁黑0.8份。
对比例5
本对比例提供一种混凝土饰面涂料，主要由以下原料制成：硫铝酸盐水泥40份、可分散乳胶粉3.8份、灰钙14份、石英粉32份、重钙16份、轻钙9份、木质纤维0.2份、纤维素0.18份、淀粉醚0.15份、憎水剂0.45份、聚羧酸减水剂0.7份、消泡剂0.2份、防霉剂0.65份、硅藻土1.5份、钛白2.0和铁黑0.8份。
上述各实施例和对比例提供的混凝土饰面涂料的制备方法，包括如下步骤：将配方量的各原料混合，搅拌均匀，得到混凝土饰面涂料。
为验证各实施例和对比例的效果，特设以下实验例。
实验例1
对实施例1-5和对比例1-5所得的混凝土饰面涂料的性能进行测试，具体结果见表1。
其中，涂料的耐碱性是指涂膜对碱浸蚀的抵抗能力，即在规定的条件下，将涂料试板浸泡在一定浓度的碱液中，观察其有无发白、失光、起泡、脱落等现象。检测标准依据gb/t9265-2009《建筑涂料涂层耐碱性的测定》；耐水性的检测方法依据gb/t1733-1993《漆膜耐水性测定法》；耐沾污性是指涂膜受灰尘、大气悬浮物等沾污后，清除其表面上污染物的难易程度；耐人工老化性是涂膜在人工老化试验机中暴露面逐渐发生的性能变化，主要是通过人工老化试验机人为地创造出模拟天然气候因素的条件并给予一定的加速性，以克服天然暴晒试验所需时间过长的不足。耐沾污性、耐人工气候老化性的检测方法与gb/t9755-2001《合成树脂乳液外墙涂料》的检测方法相同。
表1实施例1-5和对比例1-5中的涂膜光学性能和保温效果检测结果
从表1中可以看出，本发明实施例1-5的混凝土饰面涂料整体性能要优于对比例1-5。
其中，对比例1-3均为实施例1的对比实验。与实施例3不同，对比例1的混凝土饰面涂料的原料中未添加灰钙，对比例2的混凝土饰面涂料的原料中灰色硅酸盐水泥的重量份数为15份，对比例3的混凝土饰面涂料的原料中未添加烷基烷氧基硅烷憎水剂和聚羧酸减水剂。由表1中数据可以看出，由于灰钙、灰色硅酸盐水泥在该混凝土饰面涂料起着凝胶材料的作用，可直接影响混凝土饰面涂料与混凝土表面的相容性以及结合力，故当缺少灰钙或灰色硅酸盐水泥用量较少时，混凝土饰面涂料的耐碱性和耐水性以及防火等级均有不同程度的下降。由此可见，混凝土饰面涂料中各原料之间存在着一定的配合关系，缺少任何一种原料该混凝土饰面涂料均不能达到良好的性能。
对比例4和对比例5提供的混凝土饰面涂料中部分原料用量不在本发明限定的范围内，由表1中数据可以看出，只有当各原料用量在本发明线性的数值范围内，该混凝土饰面涂料才会呈现良好的综合性能。
综合可知，本发明提供的混凝土饰面涂料优异的防水性、耐候性和抗老化性，与混凝土表面具有良好的相容性，不易出现脱落、掉皮等现象，同时还具有较高的防火等级。另外，由于该混凝土饰面涂料各原料来源广，生产运输成本低，且对环境绿色环保，故具有广泛的工业应用前景。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。