一種水泥基材料界面結(jié)合力增強(qiáng)劑的制作方法
【專利摘要】一種水泥基材料界面結(jié)合力增強(qiáng)劑，該增強(qiáng)劑為固含量0-98%的酸性物，且酸性物中的氫離子由酸離解常數(shù)大于10-3的強(qiáng)酸氫離子和酸離解常數(shù)小于10-3的弱酸氫離子構(gòu)成，且弱酸氫離子的數(shù)量為氫離子總數(shù)的0-100%。使用本發(fā)明產(chǎn)品的稀釋溶液代替水，涂刷待施工水泥基制品表面，不但可以擴(kuò)大待施工界面接觸面積，而且可以激活待施工界面的反應(yīng)活性，大幅度提高新舊水泥基材料之間的結(jié)合力，有效地避免新舊水泥基材料之間存在的“空鼓”、“裂紋”和“脫皮”現(xiàn)象。
【專利說明】一種水泥基材料界面結(jié)合力增強(qiáng)劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到建筑領(lǐng)域的水泥基材料表面處理技術(shù)，具體的說是一種水泥基材料界面結(jié)合力增強(qiáng)劑。

【背景技術(shù)】
[0002]在建筑領(lǐng)域，經(jīng)常存在不同功能的水泥基(如混凝土)材料因施工時間的先后順序不同引起兩種材料之間結(jié)合力不足的問題。例如，在混凝土柱、梁或框架結(jié)構(gòu)上抹灰，在整體澆注混凝土界面上抹灰，在墻面找平層上粘貼泡沫混凝土保溫板等，均存在上述問題。即使對于免燒混凝土磚上的抹面層，若施工不當(dāng)，也常常存在墻面的“空鼓”問題。而對于舊混凝土的修復(fù)或表面裝飾，上述問題則顯得更為突出。然而，到目前為止，尚沒有發(fā)現(xiàn)有一種用于增強(qiáng)水泥基材料界面結(jié)合力的產(chǎn)品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決水泥基材料由于施工順序不同致使兩者間的表面結(jié)合力不足的問題，本發(fā)明提供了一種水泥基材料界面結(jié)合力增強(qiáng)劑，通過本產(chǎn)品處理后的水泥基材料，在其表面上施工另外的水泥基材料時，可以有效的增強(qiáng)兩者的結(jié)合力，而施工和材料成本僅有少許增加。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為:一種水泥基材料界面結(jié)合力增強(qiáng)齊U，該增強(qiáng)劑為固含量0-98%的酸性物，且酸性物中的氫離子由酸離解常數(shù)大于10_3的強(qiáng)酸氫離子和酸離解常數(shù)小于1(Γ3的弱酸氫離子構(gòu)成，且弱酸氫離子的數(shù)量為氫離子總數(shù)的0-100%。
[0005]所述酸性物為磷酸、氟硅酸和硫酸中的一種或幾種與硼酸、草酸和檸檬酸中的一種或幾種混合而成。
[0006]作為本發(fā)明的兩種最佳配方，所述酸性物為磷酸或磷酸與檸檬酸的混合，且它們的弱酸氫尚子的數(shù)量分別為氫尚子總數(shù)的33.33%和36.51%。
[0007]用本發(fā)明處理原有水泥基表面時，用水將其稀釋到質(zhì)量固含量為0.1?5%,—般為1%。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)原理為:
混凝土以水泥為膠結(jié)材料，而水泥凝結(jié)后的產(chǎn)物不外乎含有膠體二氧化硅、氫氧化鈣以及氫氧化鈣再吸收空氣中的二氧化碳形成的碳酸鈣?；炷林械墓橇?，包括石子、砂子、粉煤灰、鋼渣等，在混凝土中(非骨料裸露表面)，骨料也均被水泥凝結(jié)產(chǎn)物所披覆，水泥的凝結(jié)產(chǎn)物和某些非石英骨料(碳酸鹽、粉煤灰、鋼渣等)能被磷酸、硫酸、氟硅酸侵蝕，所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:
Ca (OH)2 + H3PO4 — Ca3 (PO4) 2
CaCO3 + H3PO4 — Ca3 (PO4) 2 +CO2 ?
Ca (OH) 2 + H2SO4 — CaSO4
CaCO3 + H2SO4 — CaSO4 + CO2 ?
Ca (OH) 2 + H2SiF6 +H2O — CaF2 + CaS13 (膠體)
CaCO3+ H2SiF6 + H2O — CaF2 + CaS13 (膠體)+ CO2 ?
據(jù)此，用一定濃度的磷酸、氟硅酸、硫酸、或它們的混合酸，與其它有機(jī)或無機(jī)弱酸的混合液處理原有混凝土表面，磷酸、氟硅酸、硫酸可以有效更新接觸表面并大幅度地增大新舊水泥基材料的接觸面積；而弱酸則可以延長反應(yīng)時間，有利于兩材料之間形成更多的化學(xué)鍵力，而氟硅酸還可以侵蝕含有石英成分的石子、砂子，生成硅酸鈣膠體粘接能力更好。
[0009]組成本發(fā)明配方時，按照氟硅酸、硫酸均可以提供2個強(qiáng)酸氫離子(酸離解常數(shù)大于10_3)，磷酸可以提供2個強(qiáng)酸氫離子和一個弱酸氫離子(酸離解常數(shù)小于10_3)，硼酸、檸檬酸可以提供3個弱酸氫離子，草酸可以提供2個弱酸氫離子計算，保持弱酸氫離子的數(shù)量(或摩爾)在總氫尚子數(shù)量中所占的百分含量(記為ct )為O?100%,固含量(記為β)為O?98%。本發(fā)明產(chǎn)品可以制成不同濃度、不同品種的多個產(chǎn)品，即選用磷酸、氟硅酸、硫酸中的之一、之二、或之三與硼酸、草酸、檸檬酸中的之一、之二、或之三搭配組成本發(fā)明配方。其中，以磷酸單獨(dú)使用最為簡單、環(huán)保、安全；以磷酸與檸檬酸搭配，α為36.51%時效果最佳。
[0010]使用時，根據(jù)原水泥基材料表面的干凈程度、粗糙度，用水稀釋到本發(fā)明質(zhì)量固含量為0.1?5%，一般為1.0%，而后用毛刷或滾刷涂抹待處理表面，當(dāng)待處理表面“起水”(即無反光水膜)后即可涂抹或用水泥砂漿粘貼另一種水泥基材料。
[0011]有益效果:使用本發(fā)明產(chǎn)品的稀釋溶液代替水，涂刷待施工水泥基制品表面，不但可以擴(kuò)大待施工界面接觸面積，而且可以激活待施工界面的反應(yīng)活性，大幅度提高新舊水泥基材料之間的結(jié)合力，有效地避免新舊水泥基材料之間存在的“空鼓”、“裂紋”和“脫皮”現(xiàn)象。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。
[0013]實(shí)施例1 (單獨(dú)使用磷酸，α =33.33%，β =85.0%)
今有一面混凝土澆筑墻面，面積為4mX 3.5m，且墻面明顯蕩了一層灰塵，需要在內(nèi)墻面上做找平層。
[0014]配方I
工業(yè)磷酸(85%)0.59kg
自來水49.4IKg
O按配方，取工業(yè)磷酸0.59kg，加入到49.41kg自來水中，制成溶液；
2)用滾刷蘸取上步所得溶液后涂抹墻面，注意不留空白；
3)數(shù)分鐘后，墻面“起水”，即可用通常的方法做找平層了；
分別在3天、10天、30天、60天檢查，無發(fā)現(xiàn)所做找平層有空鼓現(xiàn)象。
[0015]實(shí)施例2 (磷酸和檸檬酸混合，α =36.51%, β =40.98%)
今有一個7層樓的混凝土澆筑樓梯間，面積為120m2 (含樓梯)，使用本發(fā)明做了一個單元的抹面砂漿與其他采用常規(guī)施工的樓梯間進(jìn)行對照。
[0016]配方2 工業(yè)磷酸(85%)43.92kg
工業(yè)檸檬酸(96%)3.81kg
自來水52.3 IKg
1)按配方，取工業(yè)磷酸43.92kg、工業(yè)檸檬酸3.81kg加入到52.31kg自來水中，制成溶液；
2)取上步所得產(chǎn)品2.50kg,加自來水47.50kg,攪拌均勻，則此溶液的α =36.51%，β =2.0%，總重 50kg ；
3)清理樓梯間的雜物，包括大量灰塵，此步驟與傳統(tǒng)方法類似，只不過當(dāng)殘留灰塵多時，本發(fā)明產(chǎn)品的用量也較多會消耗；
4)用滾刷蘸取步驟2)所得溶液后，涂抹地面和樓梯后，再用毛刷蘸取步驟2)所得溶液后，處理滾刷難以處理的邊角處，確保不留空白。
[0017]按照涂抹本發(fā)明的先后順序，只要沒有明顯的“水坑”，即可進(jìn)行抹面砂漿施工，如果個別地方有“水坑”，只需要用毛刷把“水”掃開即可。
[0018]施工后90天檢查，傳統(tǒng)施工樓梯間均有不同數(shù)量的“空鼓”現(xiàn)象，不得不進(jìn)行返工修補(bǔ)，而實(shí)驗(yàn)樓梯間，則不存在這個問題。
[0019]實(shí)施例3 (硫酸和硼酸混合，α =33.11%，β =11.89%)
本實(shí)施例在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，取一塊500mm*500mm的混凝土預(yù)制板,進(jìn)行抹面砂衆(zhòng)涂抹實(shí)驗(yàn)。在預(yù)制板的同一面(最大面)，半面用本發(fā)明方法；另半面用傳統(tǒng)方法。
[0020]配方3
工業(yè)硫酸(98%)10.04g
工業(yè)硼酸(99.5%)2.06g
自來水87.94g
O按配方，取工業(yè)硫酸10.04g、工業(yè)硼酸2.06g加入到87.94g自來水中，制成溶液10g本發(fā)明產(chǎn)品；
2)取步驟I)所得產(chǎn)品100g，加自來水137.8g,攪拌均勻，則此溶液的α =33.11%，β =5.0%，總重 237.8g ；
3)用毛刷蘸取步驟2)所得溶液后，涂抹混凝土預(yù)制板的半面；
4)用鋼抹灰刀涂抹一層1mm厚的抹面砂衆(zhòng)；
5)用自來水代替本發(fā)明產(chǎn)品，重復(fù)步驟2)至步驟4)；
6)經(jīng)過28天后進(jìn)行拉拔力測定，傳統(tǒng)施工的抹面砂漿，從混凝土板與抹面砂漿的交界面斷開，拉拔強(qiáng)度為0.22MPa;本發(fā)明施工的抹面砂漿，從抹面砂漿層斷開，拉拔強(qiáng)度為0.3 IMPaο
[0021]實(shí)施例4 (氟硅酸、草酸和檸檬酸混合，α=23.08%，β =21.05%)
本實(shí)施例與實(shí)施例3 —樣，也在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，取一塊500mm*500mm的混凝土預(yù)制板，進(jìn)行抹面砂漿涂抹實(shí)驗(yàn)。在預(yù)制板的同一面(最大面)，半面用本發(fā)明方法；另半面用傳統(tǒng)方法。
[0022]配方3
工業(yè)氟硅酸(40%)41.57g
工業(yè)草酸(99.5%)1.35g 工業(yè)檸檬酸(96%)3.20g
自來水53.88g
1)按配方，取工業(yè)氟硅酸41.57g、工業(yè)草酸1.35g、工業(yè)檸檬酸3.2g加入到53.88g自來水中，制成溶液10g本發(fā)明產(chǎn)品；
2)取步驟I)所得產(chǎn)品2.38g，加自來水497.62g，攪拌均勻，則此溶液的α =23.08%,β =0.10%，總重 500.0g ；
3)用毛刷蘸取步驟2)所得溶液后，涂抹混凝土預(yù)制板的半面；
4)用鋼抹灰刀涂抹一層1mm厚的抹面砂衆(zhòng)；
5)用自來水代替本發(fā)明產(chǎn)品，重復(fù)步驟2)至步驟4)；
6)經(jīng)過28天后進(jìn)行拉拔力測定，傳統(tǒng)施工的抹面砂漿，從混凝土板與抹面砂漿的交界面斷開，拉拔強(qiáng)度為0.23MPa ;本發(fā)明施工的抹面砂漿，從抹面砂漿層斷開，拉拔強(qiáng)度為0.29MPa。
[0023]實(shí)施例5 (磷酸、硫酸、硼酸、草酸和檸檬酸混合，α =35.31%，β =21.17%)
今有一棟自建房，二層共360m2，規(guī)劃使用DY-09無機(jī)防火保溫板進(jìn)行內(nèi)保溫。經(jīng)計算，需要粘貼的保溫板面積為1152m2，其中用本實(shí)施例配方施工538m2。施工時，要求施工人員必須戴上眼鏡、手套。
[0024]配方5
工業(yè)磷酸(85%)18.65kg
工業(yè)硫酸(98.0%)3.24kg
工業(yè)檸檬酸(96%)1.29kg
工業(yè)草酸(99.5%)0.41kg
工業(yè)硼酸(99.5%)0.50kg
自來水75.93kg
O按配方，先把硫酸加入到自來水中，攪拌混合，而后依次加入其它原料，攪拌制成本發(fā)明產(chǎn)品10kg ；
2)取步驟I)所得產(chǎn)品1.18kg，加自來水48.82kg,攪拌均勻，則此溶液的α =35.31%，β=0.5%，總重 50.0kg ；
3)用一個敞口容器(塑料盆)，盛上步驟2)所得溶液，用滾刷蘸取塑料盆中溶液后，涂抹已經(jīng)做過找平層的待貼保溫板的墻面；
4)間隔幾分鐘，也可以間隔2?3小時，用塑料抹灰刀將粘結(jié)砂漿涂抹在保溫板上(也可以涂抹到墻面)，即刻錯縫粘貼保溫板于墻面上；
5)當(dāng)一面墻壁貼完保溫板后，用滾刷蘸取塑料盆中溶液后，刷涂已貼保溫板，接著抹一層2?3_的粘結(jié)砂漿，貼上玻璃網(wǎng)格布，在抹一層抹面砂漿，即可；
6)經(jīng)過28天后進(jìn)行拉拔力測定，斷面位于保溫板層，拉拔強(qiáng)度為0.13MPa。
[0025]實(shí)施例6 (磷酸、氟硅酸和檸檬酸混合，α=32.39%，β =23.04%)
今有一棟自建房，二層共360m2，規(guī)劃使用DY-09無機(jī)防火保溫板進(jìn)行內(nèi)保溫。經(jīng)計算，需要粘貼的保溫板面積為1152m2，其中用本實(shí)施例配方施工614m2。施工時，要求施工人員必須戴上眼鏡、手套。
[0026]配方5 工業(yè)磷酸(85%)19.49kg
工業(yè)氟硅酸(40.0%)12.18kg
工業(yè)梓樣酸(96%)1.69kg
自來水66.73kg
1)按配方，把各原料攪拌混合制成溶液，得本發(fā)明產(chǎn)品100kg，其α=32.39%，β =23.04% ；
2)取步驟I)所得產(chǎn)品0.43kg，加自來水49.57kg,攪拌均勻，則此溶液的α =35.31%，β=0.2%，總重 50.0kg ；
以下施工操作同實(shí)施例5，效果也同其類似。
[0027]依據(jù)本發(fā)明的組方原則，可以得到多種配方，實(shí)施例不可能一一列舉。由于本發(fā)明采用的是弱酸氫離子和強(qiáng)酸氫離子與水泥基材料中的部分成分反應(yīng)來改善水泥基材料的界面性質(zhì)，因此用無機(jī)酸、有機(jī)酸或它們的不同濃度的組合均能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)效果，因此均應(yīng)屬于本發(fā)明的覆蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種水泥基材料界面結(jié)合力增強(qiáng)劑，其特征在于:該增強(qiáng)劑為固含量0-98%的酸性物，且酸性物中的氫離子由酸離解常數(shù)大于10_3的強(qiáng)酸氫離子和酸離解常數(shù)小于10_3的弱酸氫離子構(gòu)成，且弱酸氫離子的數(shù)量為氫離子總數(shù)的0-100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水泥基材料界面結(jié)合力增強(qiáng)劑，其特征在于:所述酸性物為磷酸、氟硅酸和硫酸中的一種或幾種與硼酸、草酸和檸檬酸中的一種或幾種混合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水泥基材料界面結(jié)合力增強(qiáng)劑，其特征在于:所述酸性物為磷酸或磷酸與檸檬酸的混合，且弱酸氫離子的數(shù)量分別為氫離子總數(shù)的33.33%和.36.51%。
【文檔編號】C04B24/04GK104291721SQ201410467598
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
【發(fā)明者】王利亞, 李波, 劉朗, 陳俊玲, 李森蘭, 王建平 申請人:南陽師范學(xué)院