專利名稱：一種抗風(fēng)蝕混凝土表面耐磨劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗風(fēng)蝕混凝土表面耐磨劑。
背景技術(shù)：
提高混凝土耐磨性成為當(dāng)前混凝土研究的一個(gè)重要領(lǐng)域，特別是在大風(fēng)地區(qū)，提 高混凝土耐磨性能，成為這些地區(qū)必須考慮的問(wèn)題。由于蘭新二線處于西北地區(qū)，沿線穿越 安西風(fēng)區(qū)、煙墩風(fēng)區(qū)、百里風(fēng)區(qū)、三十里風(fēng)區(qū)、達(dá)坂城風(fēng)區(qū)等五大分區(qū)，最大風(fēng)速60m/s，局部 段大于8級(jí)風(fēng)的天數(shù)超過(guò)200天。蘭新二線戈壁地區(qū)大風(fēng)條件下風(fēng)蝕存在的問(wèn)題(1)風(fēng)害 會(huì)加劇使用階段混凝土的表面損傷速度。在強(qiáng)烈的大風(fēng)作用下，一方面會(huì)造成混凝土表面 的水泥剝落，另一方面地面的砂礫、小石子等被卷起，撞擊到結(jié)構(gòu)物混凝土上，混凝土表面 將出現(xiàn)坑窩的損傷，此類破壞已涉及到混凝土抗沖擊的性能，這方面國(guó)內(nèi)外研究較少，但提 高混凝土表面的質(zhì)量，對(duì)提高混凝土抗腐蝕、抗凍性等耐久性意義重大；( 風(fēng)害會(huì)加劇使 用階段混凝土的凍融破壞速度。混凝土抗凍性是混凝土抵抗反復(fù)凍融循環(huán)的能力。對(duì)于嚴(yán) 寒地區(qū)的混凝土，混凝土抗凍性不足是造成耐久性破壞的主要原因?；炷羶鋈谄茐牡臋C(jī) 理主要是由于毛細(xì)孔中水結(jié)冰產(chǎn)生膨脹應(yīng)力及滲透應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超過(guò)混凝土局部抗拉 強(qiáng)度時(shí)，就可能產(chǎn)生裂縫，在反復(fù)凍融作用下，混凝土內(nèi)部的微細(xì)裂縫逐漸增多和擴(kuò)大，導(dǎo) 致混凝土產(chǎn)生疏松剝落，直至破壞。風(fēng)害會(huì)加劇凍融破壞應(yīng)力。在這種極端惡劣的氣候條 件下，如何提高混凝土結(jié)構(gòu)耐磨性的問(wèn)題，是蘭新第二雙線高性能混凝土面臨的一大難題。針對(duì)提高混凝土耐磨性國(guó)內(nèi)外學(xué)者作了許多有意義的探索，如混凝土硬化劑、混 凝土固化劑、滲透劑、耐磨滲透劑等，這些有意義的研究和發(fā)明，在不同的混凝土工程中發(fā) 揮了重要的作用。現(xiàn)有技術(shù)之一混凝土硬化劑，又稱混凝土密封固化劑、混凝土密封硬化劑等。是 一種無(wú)色透明液體材料、使用方便、無(wú)毒、不燃、滲透力強(qiáng)、可永久性密封混凝土、水泥地面、 金剛砂地面和水磨石地面等。它由無(wú)機(jī)物、化學(xué)活性物質(zhì)和硅合物組成，通過(guò)滲透，與混凝 土中化學(xué)成分發(fā)生滲透性的化學(xué)反應(yīng)，使混凝土中的各成分固化成一實(shí)體，從而得到一個(gè) 無(wú)塵、致密的整體，可提高混凝土的抗?jié)B、耐磨、凍融循環(huán)、硬度等各種性能指標(biāo)。使用于工 業(yè)地坪、電子、醫(yī)藥車間、大型超市、停車場(chǎng)、食品生產(chǎn)基地、飛機(jī)跑道、體育中心、風(fēng)頭壁、碼 頭等場(chǎng)所。現(xiàn)有技術(shù)一存在以下缺點(diǎn)1、通常用在地面混凝土中，增強(qiáng)混凝土表面耐磨性，不適用橋墩、梁體等結(jié)構(gòu)里面 應(yīng)用；2、耐磨材料撒布的時(shí)機(jī)隨氣候、溫度、混凝土配合比等因素變化較大。撒布過(guò)早會(huì) 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，會(huì)失去粘結(jié)力，使耐磨材料 無(wú)法與其結(jié)合而造成剝離，施工中不宜操作；3、撒布次數(shù)多，給施工帶來(lái)不便；現(xiàn)有技術(shù)之二 滲透劑，其有較好的附著力，滲透力強(qiáng)的液體材料，干燥快，耐磨性好，并有很好的抗化學(xué)性及耐水性，通過(guò)有效滲透，與混凝土和石造物中的成分發(fā)生作用， 使混凝土的各成分固化成一個(gè)堅(jiān)固實(shí)體，并阻塞了混凝土的各大小細(xì)孔，得到一個(gè)無(wú)塵致 密的整體，從而提高混凝土的耐磨性、抗壓性、致密性和抗?jié)B性?？蓾M足各種不同的使用需 求和環(huán)境差異，適合工廠、倉(cāng)庫(kù)、碼頭、停車場(chǎng)等水泥地面的處理，而且顏色可以無(wú)限制調(diào) 配。如表1所示為低聚物有機(jī)硅滲透劑YJG-Ol的性能指標(biāo)表，表1有機(jī)硅滲透劑YJG-Ol的性能指標(biāo)表項(xiàng)目性能備注外觀無(wú)聲輕微 渾濁有效成分％>95%理論值揮發(fā)性 ％<30%下，烘14小時(shí)揮發(fā)重量占 揮發(fā)前總重量比例表面張力 mN/m-120. 0一20. 5JK99C全自動(dòng)表面張力儀白金板法黏度>90釆用DV-I+型brook field旋轉(zhuǎn)粘度 計(jì)分 年重均分子數(shù)MW17600采用膠凝滲透色譜儀測(cè)定，儀聚笨乙數(shù)均分指數(shù)MN4100烯PS為標(biāo)樣，釆用HR3、HR4、HR5量分量分布寬度D4. 3Styrage色譜柱三根串聯(lián)，柱溫度25 "C,以THF為溶劑，流速為lml/min?；炷廖时戎担?.56按交通部《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐滲透深度醒4.5蝕技術(shù)規(guī)定》和《公路工程混凝土結(jié)氯離子降低速率厶 cu/%100構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)定》中的試驗(yàn)方法測(cè) 定現(xiàn)有技術(shù)二的缺點(diǎn)1、混凝土滲透劑的有機(jī)硅單體揮發(fā)率可高達(dá)97 %，這不僅導(dǎo)致涂刷效果的降低和 材料的嚴(yán)重浪費(fèi)，還造成環(huán)境污染和不必要的經(jīng)濟(jì)損失；另外，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，還可能造 成混凝土防水效果的逐漸降低；2、甲基硅酸鹽滲透劑與二氧化碳反應(yīng)速度較慢，需24h才能固化。由于施用的滲 透劑在一定時(shí)間內(nèi)仍然是水溶性的，若有雨水浸打、霜凍，未反應(yīng)的或反應(yīng)不完全的堿金屬5甲基硅酸鹽就會(huì)離開(kāi)基材表面，失去憎水作用。同時(shí)由于在生成硅烷醇的反應(yīng)中有堿金屬 碳酸鹽產(chǎn)生，不但會(huì)在基材表面產(chǎn)生白色污染，影響外觀，而且堿性鹽有害基材本身；3、溶劑型有機(jī)硅滲透劑。由于要以有機(jī)溶劑作為載體，對(duì)環(huán)境可能會(huì)存在一定的 污染，這一問(wèn)題逐漸引起社會(huì)關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種抗風(fēng)蝕混凝土表面 耐磨劑，一種抗風(fēng)蝕混凝土表面耐磨劑，其包括草酸、苯丙乳液。所述的混凝土耐磨劑，其中所述草酸與所述苯丙乳液的比例為1 3-1 8。所述的混凝土耐磨劑，其中所述草酸與所述苯丙乳液的比例為1 5。所述的混凝土耐磨劑，其中所述草酸的理化指標(biāo)為外觀，白色結(jié)晶，草酸含量 彡99. 5%，硫酸根彡0. 10% ;灰分彡％ 0. 10 ；重金屬彡0. 001% ；鐵彡0. 002% ；氯化物 彡 0. 004%。所述的混凝土耐磨劑，其中所述苯丙乳液的理化指標(biāo)為外觀，乳白色略帶蘭相液 體，固體含量 49-50% ；黏粘度為 500-1500mPas ；PH 值 8. 0-9. 0 ；Ca2+穩(wěn)定性5% CaCl2 溶 液苯丙乳液=1 5，4 無(wú)分層、無(wú)絮凝、無(wú)沉淀；玻璃化溫度22°C;最低成模溫度20°C; 機(jī)械穩(wěn)定性2500r/min，0.證，不破壞、無(wú)明顯絮凝物；稀釋穩(wěn)定性4 無(wú)分層、無(wú)絮凝、無(wú) 沉淀；揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)< 30g/L ；游離甲醛g/Kg ( 0. 08。一種上述混凝土耐磨劑的使用方法，在混凝土表面涂刷所述的混凝土耐磨劑。針對(duì)西北地區(qū)特殊的氣候條件，特別是新建蘭新鐵路第二雙線在建設(shè)過(guò)程中，應(yīng) 用目前現(xiàn)有的混凝土耐磨技術(shù)難以達(dá)到預(yù)期的效果，在這種條件下，通過(guò)對(duì)混凝土耐磨性 能深入的分析和研究，以增強(qiáng)混凝土耐磨性為目的，通過(guò)涂刷表面涂裝來(lái)改善混凝土的耐 磨性能。在室內(nèi)進(jìn)行了大量的涂層材料進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)不同涂層材料的配比優(yōu)化，分析試驗(yàn) 混凝土的耐磨指標(biāo)，得出最優(yōu)化的涂層材料種類及配比，新研制的FR型混凝土耐磨劑以滿 足蘭新鐵路第二雙線對(duì)混凝土耐磨性的設(shè)計(jì)及使用要求。通過(guò)在混凝土表面涂刷本發(fā)明的耐磨劑，使其滲透到混凝土內(nèi)部，與其中的化學(xué) 物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成凝膠，收縮混凝土毛孔和裂縫，使混凝土成為一個(gè)致密的整體，從 而提高其表面硬度，使混凝土形成相對(duì)外強(qiáng)內(nèi)弱的結(jié)構(gòu)體來(lái)滿足大風(fēng)對(duì)其的磨蝕。FR型混 凝土耐磨劑在常溫下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的彈性膜，具有優(yōu)異的耐高低溫性、憎水 性、延伸性，并粘接性較好。但是在新建蘭新鐵路第二雙線時(shí)，由于特殊的氣候條件大風(fēng)、大溫差、干旱、缺水 等，這種惡劣的氣候條件給高性能混凝土耐磨提出了新的考驗(yàn)，如何防止和控制混凝土風(fēng) 蝕、如何提高混凝土表面強(qiáng)度、如何滿足高性能混凝土高性能要求成為新的難題，在這種條 件下，本發(fā)明根據(jù)大量理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)研究、室外驗(yàn)證，證實(shí)FR型混凝土耐磨劑可以有 效的提高混凝土的耐磨性，使混凝土工程達(dá)到設(shè)計(jì)、施工、使用的要求。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1本實(shí)施例混凝土耐磨劑的主要成分為草酸、苯丙乳液。本實(shí)施例混凝土耐磨劑組 成成分摻量質(zhì)量比草酸苯丙乳液=1:3-1: 8。實(shí)施例21、將草酸、苯丙乳液按質(zhì)量比1 5進(jìn)行配置；2、把配置的FR型混凝土耐磨劑在混凝土表面進(jìn)行涂刷，涂刷2-3次。效果草酸與混凝土中的Ca (OH) 2反應(yīng)，填充混凝土表面的空隙，形成凝膠，收縮 混凝土毛孔和裂縫，使混凝土成為一個(gè)致密的整體，從而提高其表面硬度，使混凝土形成相 對(duì)外強(qiáng)內(nèi)弱的結(jié)構(gòu)體來(lái)滿足大風(fēng)對(duì)其的磨蝕。FR型抗風(fēng)蝕混凝土表面耐磨劑在常溫下進(jìn) 行交聯(lián)反應(yīng)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的彈性膜，具有優(yōu)異的耐高低溫性、憎水性、延伸性，并粘接性較 好，如表4所示。以下列出兩種組合材料在組合時(shí)的技術(shù)要求，如表2和表3所示表2草酸技術(shù)要求
權(quán)利要求
1.一種抗風(fēng)蝕混凝土表面耐磨劑，其特征在于，其包括草酸、苯丙乳液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗風(fēng)蝕混凝土表面耐磨劑，其特征在于，其中所述草酸與所 述苯丙乳液的質(zhì)量比為1 3 1 8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗風(fēng)蝕混凝土表面耐磨劑，其特征在于，其中所述草酸與所 述苯丙乳液的比例為1 5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗風(fēng)蝕混凝土表面耐磨劑，其特征在于，其中所述草酸的理 化指標(biāo)為外觀，白色結(jié)晶，草酸含量≥99.5%，硫酸根≤ 0. 10% ；灰分≤ 0. 10% ；重金屬 ≤0. 001% ；鐵≤0. 002% ；氯化物≤0. 004%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗風(fēng)蝕混凝土表面耐磨劑，其特征在于，其中所述苯丙乳液 的理化指標(biāo)為外觀，乳白色略帶蘭相液體，固體含量49-50% ；黏粘度為500-1500mPaS ； PH值8.0-9.0 ;Ca2+穩(wěn)定性5% CaCl2溶液苯丙乳液=1 5，4 無(wú)分層、無(wú)絮凝、無(wú)沉 淀；玻璃化溫度22°C ；最低成模溫度20°C ；機(jī)械穩(wěn)定性2500r/min，0. 5h，不破壞、無(wú)明顯 絮凝物；稀釋穩(wěn)定性4 無(wú)分層、無(wú)絮凝、無(wú)沉淀；揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)≤30g/L ；游離甲醛g/ Kg ≤ 0. 08。
6.一種權(quán)利要求1-5任一所述混凝土耐磨劑的使用方法，其特征在于，在混凝土表面 涂刷所述的混凝土耐磨劑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種抗風(fēng)蝕混凝土表面耐磨劑，其包括草酸、苯丙乳液；其中所述草酸與所述苯丙乳液的比例為1∶5。本發(fā)明耐磨劑適用橋墩、梁體等結(jié)構(gòu)表面涂層；受氣候、溫度、混凝土配合比等因素影響較小。施工簡(jiǎn)單；揮發(fā)性小，提高涂刷效果和節(jié)約涂刷材料，工程成本增加??；對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染。
文檔編號(hào)C04B41/48GK102040396SQ201010517370
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者于本田, 劉樹(shù)紅, 張戎令, 張粉芹, 拉有玉, 楊斌, 王艷艷, 王起才, 章巖 申請(qǐng)人:蘭州交通大學(xué)