本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體的說，是一種雙組份染色密封硬化地坪材料的制備與使用方法。
背景技術(shù)：
混凝土是人類使用量最大的人造建筑材料，廣泛用于各類結(jié)構(gòu)工程中；但基于混凝土材料本身及施工水平限制，許多基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)廠房地坪等早已破損不堪，表面出現(xiàn)坑洞、風(fēng)化、起塵、起砂、起皮現(xiàn)象，造成耐磨性差，使用壽命短，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)環(huán)境的需求，急需改造；目前，國內(nèi)外市場上較為流行的作為為使用液體硬化劑，硬化劑材料主要有兩類：一類為以納米硅溶膠(如CN201010543000.8)為主要成分密封硬化劑，其中，硅溶膠內(nèi)含大量硅氧鍵，能與混凝土反應(yīng)生成能提高混凝土耐磨性能的水合硅酸鈣(C-S-H)，能有效改善和提升混凝土硬度、耐磨性等性能。另一類為鋰基鹽類產(chǎn)品，這類硬化劑能大幅提高混凝土的耐磨度、光澤度等性能，且能有限避免前期產(chǎn)品出現(xiàn)的泛白的通?。蝗鏑CN200910055825和CN201110083155.2等公開了皆以鋰基鹽為主要成分，與混凝土發(fā)生反應(yīng)后起增強(qiáng)作用，再引入其他添加劑來增加混凝土的密實(shí)度、光澤度等性能；但其有效成分含量較低，單次施工所帶來的混凝土性能提升少，且所做產(chǎn)品的光澤耐久性及耐候性差，較短時間內(nèi)光澤減退明顯。
隨著社會科技的不斷進(jìn)步，人們對建筑地面的個性化、多樣化需求逐漸釋放，開始逐步追求既耐用又美觀的產(chǎn)品，尤其是混凝土表觀顏色的多樣化，因此，開發(fā)出一款既能大幅提高混凝土各項綜合性能的同時，又能滿足其色澤多樣化需求的地坪已成為當(dāng)下該領(lǐng)域各科研人員重點(diǎn)研究的方向之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種雙組份染色密封硬化地坪材料的制備與使用方法。
為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：
本發(fā)明提供了一種雙組份染色密封硬化地坪材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)室溫下將濃度為0.05～0.4mol/L的SnCl4溶液加入蒸餾水和乙醇的混合溶液中，在充分?jǐn)嚢钘l件下，以70～150滴/分鐘的速度將氨水溶液均勻滴加到上述溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH值為7～9.5；滴加氨水的同時以100～400轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌，獲得均勻的混合溶液；然后向混合溶液中加入表面活性劑，充分?jǐn)嚢韬蟪曁幚?5min；再依次加入模數(shù)為3～6的硅酸鋰溶液，以及無機(jī)色粉；以500～1200轉(zhuǎn)/分鐘持續(xù)攪拌30～120min，得到呈混合溶液狀態(tài)的A組分；
(2)在充分?jǐn)嚢钘l件下，將固含量20～45％的納米級擬薄水鋁石溶膠加入蒸餾水中，以100～400轉(zhuǎn)/分鐘的速度繼續(xù)攪拌15min；然后加入光亮劑，繼續(xù)攪拌30～70min后，得到呈混合溶液狀態(tài)的B組分；
在步驟(1)和(2)中，控制各成分的加入量，使各組分的成分及其質(zhì)量百分比滿足下述要求：
A組分和B組分的各成分在兩組分總質(zhì)量中的百分占比分別為：
A組分：四氯化錫10～35％、硅酸鋰5～15％、無機(jī)色粉3～10％、表面活性劑0.1～1％、乙醇5～20％，余量為蒸餾水；
B組分：擬薄水鋁石5～15％、光亮劑0.1～0.5％，余量為蒸餾水；其中，薄水鋁石的分子式為AlOOH·nH2O，n＝0.08～0.62。
本發(fā)明中，所述無機(jī)色粉是酞青綠、鈷藍(lán)、炭黑、檸檬黃或鐵紅中的一種或幾種的組合。
本發(fā)明中，所述表面活性劑是烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇2000、十二烷基苯磺酸鈉或聚乙烯吡咯烷酮中的一種或幾種的組合。
本發(fā)明中，所述光亮劑是芐叉丙酮與石蠟按3:1～1:5的質(zhì)量比例的混合液體。
本發(fā)明中，步驟(1)中加入表面活性劑后超聲處理時，控制超聲設(shè)備的頻率為2000Hz，功率為350W。
本發(fā)明中，擬薄水鋁石溶膠的平均粒徑為45nm。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了利用前述方法制備獲得的雙組份染色密封硬化地坪材料的使用方法，包括以下步驟：
(1)利用研磨機(jī)對混凝土地面進(jìn)行研磨處理后，將地面沖洗干凈并晾干；將呈混合溶液狀態(tài)的A組分均勻地噴涂或滾涂于地面上，在30min內(nèi)保持濕潤，A組分的混合充分滲透并與混凝土發(fā)生反應(yīng)；
(2)呈混合溶液狀態(tài)的B組分按照0.01～0.3kg/m2用量均勻地噴涂至地面上，靜置20～60min；使用旋轉(zhuǎn)速度為500～1500rmp的拋光機(jī)，以0.1～1min/m的推進(jìn)速度對已噴涂過B組分的地面進(jìn)行研磨；研磨完成后清理地面，即得到完成染色密封的硬化地坪。
本發(fā)明中，所述研磨機(jī)的類型為圓盤式、行星式或齒輪式，配置兩相電或三相驅(qū)動電；所用的磨片是金剛片、鐵片、樹脂片或陶瓷片，磨片的目數(shù)為30、80、150、300、500、800、1000或2000目，施工時任選上述中的一種或幾種組合；研磨機(jī)在進(jìn)行研磨時的行進(jìn)方式為橫、豎各一至數(shù)遍，走速均勻。
發(fā)明原理描述：
本發(fā)明雙組份染色密封硬化地坪材料的增強(qiáng)效果主要通過以下三種方式實(shí)現(xiàn)：
1、五水四氯化錫(SnCl4)經(jīng)水解后在氨水的調(diào)節(jié)下形成納米顆粒狀SnO2溶膠，并與表面活性劑共同的作用下，滲入到混凝土毛細(xì)孔內(nèi)部，以細(xì)小顆粒物增強(qiáng)相的方式填補(bǔ)混凝土中較大孔隙，增強(qiáng)密實(shí)度，此反應(yīng)為整個體系增強(qiáng)過程中最重要的步驟，亦為增加混凝土耐磨性的最主要反應(yīng)之一；
2、A組分中的硅酸鋰溶液與混凝土中的水化產(chǎn)物及未水化的水泥發(fā)生反應(yīng)，生成網(wǎng)絡(luò)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)的大分子，填充混凝土中更細(xì)小的孔洞使其進(jìn)一步密實(shí)；
3、待A組分有效成分增強(qiáng)后，B組分中擬薄水鋁石(AlOOH·nH2O，n＝0.08～0.62)溶膠在拋光機(jī)的高速研磨作用下，在壓力作用下滲透至混凝土的淺表層，并與其中的鈣離子發(fā)生反應(yīng)生成高鋁水泥的主要增強(qiáng)成分鋁酸鈣；同時，高速研磨的過程中可使施工范圍內(nèi)地表溫度達(dá)60～70°，在此溫度范圍內(nèi)有利于促進(jìn)鋁酸鈣的生成以封住表層針孔等局部孔隙，并使地坪表面形成一個近似封閉的整體；
此外，本發(fā)明中添加了無機(jī)色粉，它滲透至混凝土內(nèi)部，尤其是會與納米顆粒狀SnO2溶膠結(jié)合緊密，一方面伴隨著時間的延長，有機(jī)色粉會與混凝土中的金屬離子發(fā)生離子交換從而使混凝土形成永久性染色；另一方面，與SnO2溶膠一起以封堵混凝土中毛細(xì)孔的形式使其上色，在此兩種方式的共同作用下，混凝土地面內(nèi)部形成一定厚度的染色層，最后通過表層B組分研磨的封層作用下，形成一個完整致密且顏色可控、色澤均勻的地坪。
因此，本發(fā)明能通過上述三種方式共同作用后增強(qiáng)混凝土，并同時完成表面裝飾。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
(1)本發(fā)明雙組份染色密封硬化地坪是通過以五水四氯化錫(SnCl4)、硅酸鋰溶液及納米級擬薄水鋁石(AlOOH·nH2O，n＝0.08～0.62)溶膠為主要成分的硬化劑，能通過與特定的研磨工藝緊密結(jié)合，制備得到集染色、超硬化和拋光為一體的新型地坪。
(2)本發(fā)明中能用于制備完整致密且顏色可控、色澤均勻的地坪，解決了不同人群對地坪多樣性要求的問題。
(3)本發(fā)明中的材料為水性材料，且施工簡便，可直接大面積滾涂或噴涂至混凝土表面進(jìn)行施工，經(jīng)處理后的混凝土地面具有高硬度、高耐磨性、高光澤等特性，且光澤越用約持久，表面呈現(xiàn)出打蠟般光澤。
(4)本發(fā)明是集混凝土硬化、染色與施工一體的新型地坪產(chǎn)品，其制備工藝簡單，反應(yīng)過程容易控制、反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)中亦無揮發(fā)性有毒氣體，對環(huán)境無污染，且原料簡單，成本低，施工方便，特別適合大面積工業(yè)化生產(chǎn)施工。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限定本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明提供的雙組份染色密封硬化地坪材料，包括A組分和B組分，其成分及各成分在兩組分總質(zhì)量中的百分占比分別為：
A組分：四氯化錫10～35％、硅酸鋰5～15％、無機(jī)色粉3～10％、表面活性劑0.1～1％、乙醇5～20％，余量為蒸餾水；
B組分：擬薄水鋁石5～15％、光亮劑0.1～0.5％，余量為蒸餾水；其中，薄水鋁石的分子式為AlOOH·nH2O，n＝0.08～0.62。
所述雙組份染色密封硬化地坪材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)室溫下將濃度為0.05～0.4mol/L的SnCl4溶液加入蒸餾水和乙醇的混合溶液中，在充分?jǐn)嚢钘l件下，以70～150滴/分鐘的速度將氨水溶液均勻滴加到上述溶液中，調(diào)節(jié)溶液pH值為7～9.5；滴加氨水的同時以100～400轉(zhuǎn)/分鐘的速度攪拌，獲得均勻的混合溶液；然后向混合溶液中加入表面活性劑，充分?jǐn)嚢韬蟪曁幚?5min；再依次加入模數(shù)為3～6的硅酸鋰溶液，以及無機(jī)色粉；以500～1200轉(zhuǎn)/分鐘持續(xù)攪拌30～120min，得到呈混合溶液狀態(tài)的A組分；
(2)在充分?jǐn)嚢钘l件下，將固含量20～45％的納米級擬薄水鋁石溶膠加入蒸餾水中，以100～400轉(zhuǎn)/分鐘的速度繼續(xù)攪拌15min；然后加入光亮劑，繼續(xù)攪拌30～70min后，得到呈混合溶液狀態(tài)的B組分；
在步驟(1)和(2)中，控制各成分的加入量，使各組分的成分及其質(zhì)量百分比滿足權(quán)利要求1所述要求。
所述雙組份染色密封硬化地坪材料的使用方法，包括以下步驟：
(1)利用研磨機(jī)對混凝土地面進(jìn)行研磨處理后，將地面沖洗干凈并晾干；將呈混合溶液狀態(tài)的A組分均勻地噴涂或滾涂于地面上，在30min內(nèi)保持濕潤，A組分的混合充分滲透并與混凝土發(fā)生反應(yīng)；
(2)呈混合溶液狀態(tài)的B組分按照0.01～0.3kg/㎡用量均勻地噴涂至地面上，靜置20～60min；使用旋轉(zhuǎn)速度為500～1500rmp的拋光機(jī)，以0.1～1min/m的推進(jìn)速度對已噴涂過B組分的地面進(jìn)行研磨；研磨完成后清理地面，即得到完成染色密封的硬化地坪。
各實(shí)施例中的試驗數(shù)據(jù)見下表：
上述表格中的地坪成品基本性能的測試結(jié)果，是在同樣施工條件下得到的混凝土地面基礎(chǔ)上進(jìn)行的對比試驗獲得的，因此具備參考意義。