本發(fā)明涉及海工高性能混凝土防腐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海工混凝土防護(hù)用地聚合物涂層材料的制備方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)是海洋大國(guó)，開發(fā)海洋資源，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)是我國(guó)重要戰(zhàn)略決策。海洋工程建設(shè)是海洋綜合開發(fā)的重要前提和基礎(chǔ)保障，但由于海洋環(huán)境的特殊性(輻射強(qiáng)、鹽度高、濕度大等)，會(huì)造成金屬材料銹蝕破壞、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂膨脹、高分子材料變形劣化等現(xiàn)象?；炷磷鳛楹Ｑ蠊こ讨匾牧希瑢?duì)其耐久性有很高要求。常規(guī)的海工高性能混凝土對(duì)抑制海洋環(huán)境條件下材料的劣化與失效有一定效果，但其不能從根本上解決海洋環(huán)境下氯鹽和硫酸鹽對(duì)混凝土材料的腐蝕。其根本原因在于普通水泥水化后是形成以c-s-h凝膠和3ca(oh)2為主的多相材料，so42-、cl-、mg2+等離子容易與水泥石結(jié)構(gòu)中的氫氧化鈣、硫鋁酸鹽等結(jié)晶相發(fā)生反應(yīng)，引起混凝土體積變化、結(jié)構(gòu)疏松，縮短海洋工程服役時(shí)間，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失和生命財(cái)產(chǎn)損失。
地聚合物(geopolymer)上世紀(jì)70年代末由davidovits教授提出，又稱無(wú)機(jī)聚合物，為堿激發(fā)劑與鋁硅酸鹽材料反應(yīng)生成的一類以鋁氧四面體和硅氧四面體為結(jié)構(gòu)單位，具有晶態(tài)和非晶態(tài)特征的三維網(wǎng)絡(luò)狀膠凝體。地聚合物原料來(lái)源廣泛，制備工藝簡(jiǎn)單，具有陶瓷和有機(jī)物性能優(yōu)點(diǎn)，是一種新型膠凝材料，有望取代傳統(tǒng)水泥膠凝材料。地聚合物滲透率低、與混凝土附著力高，不含氫氧化鈣、硫鋁酸鹽等結(jié)晶相，不與海洋中so42-、cl-、mg2+等離子等反應(yīng)，耐腐蝕性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，可作為海洋工程材料的優(yōu)選材料之一。李文進(jìn)(無(wú)機(jī)聚合物海工混凝土耐久性研究，哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士論文，2012年)以礦渣為鋁硅酸鹽材料，以naoh為堿激發(fā)劑，合成地聚合物膠凝材料，并摻和粗細(xì)骨料，開發(fā)出海洋工程混凝土，研究表明地聚合物是一種主要元素為c、o、si、ca、al的非結(jié)晶性物質(zhì)，顆粒分布均勻，與傳統(tǒng)水泥相比，其3d、7d抗壓和抗折強(qiáng)度均優(yōu)于水泥，在抗腐蝕、耐久性方面也優(yōu)于水泥，總體性能比水泥優(yōu)越。
地聚合物除直接做海工混凝土外，其主要研究重點(diǎn)還是作為傳統(tǒng)海工混凝土表面防護(hù)涂層材料，提高混凝土抗so42-、cl-等離子侵蝕能力。aguirre-guerrero等(anovelgeopolymerapplication:coatingstoprotectreinforcedconcreteagainstcorrosion,appliedclayscience,2017,135:437-446)分別以粉煤灰(fa)和偏高嶺土(mk)為鋁硅酸鹽材料，以硅酸鉀為堿激發(fā)劑，并復(fù)配砂河砂、pp纖維及波特蘭水泥等輔助材料，開發(fā)出兩種地聚合物防護(hù)涂層，用于混凝土表面，研究結(jié)果表明該地聚合物涂層在混凝土表面有高的附著力，能顯著降低cl-滲透，能對(duì)混凝土起保護(hù)作用，且mk-地聚合涂層防護(hù)效果要好于fa-地聚合物涂層，但在加速腐蝕試驗(yàn)中，mk-和fa-地聚合物涂層都只能承受四個(gè)干濕循環(huán)，其防護(hù)效果就消失了。zhangz等(potentialapplicationofgeopolymerasprotectioncoatingsformarineconcretei-iii，appliedclayscience,2010,49:1-6，appliedclayscience,2010,49:7-12，appliedclayscience,2012,67-68:57-60)從理論、實(shí)驗(yàn)室小試、實(shí)海試驗(yàn)三個(gè)層次研究了地聚合物涂層對(duì)海工混凝土的保護(hù)作用，其地聚合物涂層由偏高嶺土、礦渣等鋁硅酸鹽材料，在鈉基堿激發(fā)劑作用下，并復(fù)配mgo-基膨脹劑及pp纖維等材料制備而成，制備過(guò)程為：偏高嶺土、礦渣和mgo-基膨脹劑等干料先混合均勻，pp纖維與堿激發(fā)劑溶液混合，使pp纖維分散均勻，再與干粉混合料混合后，反應(yīng)生成地聚合物涂層。研究結(jié)果表明，地聚合物防護(hù)涂層在海工混凝土表面有合適的凝結(jié)時(shí)間，好的附著力和極好的防腐保護(hù)功能。同時(shí)，地聚合物在凝結(jié)、硬化過(guò)程中易收縮開裂能通過(guò)mgo-基膨脹劑和pp纖維來(lái)緩解，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，這種緩解作用還不夠。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種海工混凝土防護(hù)用地聚合物涂層材料的制備方法。
為解決技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的解決方案是：
提供一種海工混凝土防護(hù)用地聚合物涂層材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)按下述重量份數(shù)稱取各原料組分：
鋁硅酸鹽材料100份、堿激發(fā)劑10～20份、細(xì)集料50～200份、水溶性聚合物5～20份、纖維材料0.2～0.5份、膨脹劑3～5份、減水劑0.5～2份、懸浮劑0.5～1份、偶聯(lián)劑0.5～1份、消泡劑0.2～0.5份、水30～50份；
(2)在混合機(jī)中加入鋁硅酸鹽材料、膨脹劑和纖維材料，以600～1000rpm轉(zhuǎn)速攪拌5～10min，使纖維材料分散均勻；
(3)在攪拌機(jī)里加入水、堿激發(fā)劑、減水劑和懸浮劑，以600～1000rpm轉(zhuǎn)速攪拌至堿激發(fā)劑和減水劑溶解，懸浮劑溶脹；加入水溶性聚合物、偶聯(lián)劑，以及步驟(1)制備的混合料，以1000～2000rpm轉(zhuǎn)速繼續(xù)攪拌3～5min后，加入細(xì)集料；以1000～2000rpm轉(zhuǎn)速攪拌3～5min后，加入消泡劑；以300～500rpm轉(zhuǎn)速攪拌1～3min后，得到地聚合物涂層材料。
本發(fā)明中，所述原料組分中：鋁硅酸鹽材料是偏高嶺土、粉煤灰、礦渣或硅粉中的一種或多種，粒徑≤325目；堿激發(fā)劑是naoh、koh、na2o·nsio2或k2o·nsio2中一種，其中n＝1～4；細(xì)集料是天然砂或人工砂，粒徑≤2.36mm，含泥量小于0.5％；水溶性聚合物是再分散乳膠粉或聚合物水性乳液，其中再分散乳膠粉是乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物中的一種，聚合物水性乳液是瀝青乳液、聚丙烯酸酯乳液或聚氨酯乳液中的一種；纖維材料是聚丙烯(pp)纖維或pva纖維，長(zhǎng)度小于10mm；膨脹劑為cao基膨脹劑、mgo基膨脹劑或硫鋁酸鈣類基膨脹劑；減水劑為聚羧酸系減水劑；懸浮劑為鈉基膨潤(rùn)土或鋰基膨潤(rùn)土；偶聯(lián)劑為異丁基三乙氧基硅烷或異辛基三乙氧基硅烷；所述消泡劑為辛醇；水為自來(lái)水。
本發(fā)明所述海工混凝土防護(hù)用地聚合物涂層材料的使用方法是：采用噴涂或刷涂的方式將地聚合物涂層材料涂覆在海工混凝土表面，涂層厚度5～10mm；涂覆后的涂層無(wú)裂紋，附著力≥2.0mpa，被保護(hù)的海工混凝土6h電通量≤500c。
發(fā)明原理描述：
1、多重保障，協(xié)同增強(qiáng)地聚合物涂層材料抗干縮開裂性能
地聚合物在凝結(jié)和硬化過(guò)程中，體積收縮嚴(yán)重，易導(dǎo)致開裂，是地聚合物材料一大弊端。本發(fā)明采取多重保障，協(xié)同增強(qiáng)，提高地聚合物涂層材料抗干縮開裂性能，手段包括：①使用有機(jī)聚合物材料，在地聚合物材料中形成膜狀體，填充地聚合物膠凝材料和細(xì)骨料之間的空隙，與膠凝材料結(jié)成一體，增強(qiáng)骨料黏結(jié)，提高地聚合物涂層材料韌性，增強(qiáng)抗拉、抗彎強(qiáng)度，減少收縮變形；②使用細(xì)集料，減小由于膠凝材料在凝結(jié)硬化過(guò)程中干縮濕脹所引起的體積變化，防止裂紋產(chǎn)生；③利用纖維材料，消耗裂紋擴(kuò)散能，約束裂紋長(zhǎng)大；④利用膨脹劑，補(bǔ)償?shù)鼐酆衔锊牧细煽s。
2、復(fù)配有機(jī)功能材料，增強(qiáng)地聚合物涂層材料疏水和抗離子滲透功能
地聚合物孔徑較水泥混凝土小，抗水和離子滲透能力較水泥混凝土強(qiáng)，但作為海工混凝土防護(hù)用涂層材料，一旦離子穿透過(guò)地聚合物涂層，其內(nèi)部混凝土同樣面臨腐蝕危害，因此，需要進(jìn)一步加強(qiáng)地聚合物涂層抗水和離子滲透功能。本發(fā)明復(fù)配有機(jī)功能材料，增強(qiáng)地聚合物涂層材料疏水和抗離子滲透功能，手段包括：①使用有機(jī)聚合物材料，增強(qiáng)地聚合物涂層材料密實(shí)度，且自身具有疏水功能，能有效阻止cl-、so42-離子滲透；②使用硅烷偶聯(lián)劑，硅烷偶聯(lián)劑在地聚合物高堿性環(huán)境下，硅烷中的親水有機(jī)官能團(tuán)水解形成高反應(yīng)活性的硅烷醇基團(tuán)，硅烷醇基團(tuán)繼續(xù)與水化產(chǎn)物中的羥基團(tuán)發(fā)生不可逆反應(yīng)形成化學(xué)結(jié)合，反應(yīng)產(chǎn)物填充在試樣表面的微裂縫和微孔中，使試樣表面更加密實(shí)，阻止水分及離子滲透擴(kuò)散，提高地聚合物耐久性。
3、優(yōu)選功能助劑，強(qiáng)化地聚合物涂層材料施工性能
目前針對(duì)地聚合物材料的研究，都是將地聚合物材料按照傳統(tǒng)水泥混凝土的使用方式來(lái)進(jìn)行研究的，本行業(yè)內(nèi)從未有考慮將地聚合物材料作為涂層材料進(jìn)行使用。因而導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)獲得的地聚合物材料如作為涂層材料使用會(huì)存在施工性能差異的問(wèn)題，導(dǎo)致涂層產(chǎn)品質(zhì)量差，無(wú)法實(shí)現(xiàn)其防護(hù)功能。本發(fā)明優(yōu)選合適懸浮助劑，防止功能材料沉降，提高地聚合物涂層材料流變性能，并采取辛醇等消泡劑，消除制備過(guò)程中漿料內(nèi)氣泡，強(qiáng)化了地聚合物涂層材料的施工性能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果包括：
1、本發(fā)明采用多重保障措施，協(xié)同增強(qiáng)聚合物涂層材料抗干縮開裂性能；
2、復(fù)配有機(jī)功能材料，增強(qiáng)地聚合物涂層材料疏水和抗離子滲透功能；
3、通過(guò)優(yōu)選功能助劑，提高地聚合物涂層材料流變性能，消除制備過(guò)程中漿料內(nèi)氣泡，強(qiáng)化了地聚合物涂層材料的施工性能。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種海工混凝土防護(hù)用地聚合物涂層材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分：礦渣(粒徑≤325目)50份，粉煤灰(粒徑≤325目)50份，naoh10份，天然砂砂(粒徑≤2.36mm，含泥量小于0.5％)50份，乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物5份，pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.2份，cao基膨脹劑3份，聚羧酸系減水劑0.5份，鈉基膨潤(rùn)土0.5份，異丁基三乙氧基硅烷0.5份，辛醇0.2份，水50份。
制備方法為：1)在高速混合機(jī)中加入礦渣、粉煤灰、cao基膨脹劑和pp纖維，攪拌5min(轉(zhuǎn)速1000rpm)使纖維分散均勻；2)往高速攪拌機(jī)里加入水、naoh、聚羧酸系減水劑和鈉基膨潤(rùn)土，攪拌(轉(zhuǎn)速600rpm)，待堿激發(fā)劑、減水劑溶解和懸浮劑溶脹后，加入步驟1)制備的混合料，以及乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、異丁基三乙氧基硅烷，高速攪拌3min(轉(zhuǎn)速2000rpm)后，加入河砂砂，繼續(xù)高速攪拌3min(轉(zhuǎn)速2000rpm)，加入辛醇，慢攪1min(轉(zhuǎn)速500rpm)，得地聚合物涂層材料。
使用方法：采用噴涂方式，將地聚合物涂層材料涂覆在海工混凝土表面，涂層厚度5mm，涂層性能見(jiàn)表1。
實(shí)施例2
一種海工混凝土防護(hù)用地聚合物涂層材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分：礦渣(粒徑≤325目)80份，偏高嶺土(粒徑≤325目)20份，na2o·1.2sio215份，人工砂砂(粒徑≤2.36mm，含泥量小于0.5％)80份，醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物8份，pva纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.5份，mgo基膨脹劑5份，聚羧酸系減水劑2份，鋰基膨潤(rùn)土1份，異辛基三乙氧基硅烷1份，辛醇0.5份，水30份。
制備方法為：1)在高速混合機(jī)中加入礦渣、偏高嶺土、mgo基膨脹劑和pva纖維，攪拌10min(轉(zhuǎn)速600rpm)使纖維分散均勻；2)往高速攪拌機(jī)里加入水、na2o·1.2sio2、聚羧酸系減水劑和鋰基膨潤(rùn)土，攪拌(轉(zhuǎn)速1000rpm)，待堿激發(fā)劑、減水劑溶解和懸浮劑溶脹后，加入步驟1)制備的混合料，以及醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、異辛基三乙氧基硅烷，高速攪拌5min(轉(zhuǎn)速1000rpm)后，加入人工砂砂，繼續(xù)高速攪拌5min(轉(zhuǎn)速1000rpm)，加入辛醇，慢攪3min(轉(zhuǎn)速300rpm)，得地聚合物涂層材料。
使用方法：采用噴涂方式，將地聚合物涂層材料涂覆在海工混凝土表面，涂層厚度10mm，涂層性能見(jiàn)表1。
實(shí)施例3
一種海工混凝土防護(hù)用地聚合物涂層材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分：礦渣(粒徑≤325目)75份，偏高嶺土(粒徑≤325目)20份，硅粉(粒徑≤325目)5份，koh15份，人工砂砂(粒徑≤2.36mm，含泥量小于0.5％)100份，聚氨酯乳液20份，pva纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.3份，硫鋁酸鈣類基膨脹劑4份，聚羧酸系減水劑2份，鈉基膨潤(rùn)土0.8份，異辛基三乙氧基硅烷0.8份，辛醇0.3份，水40份。
制備方法為：1)在高速混合機(jī)中加入礦渣、偏高嶺土、硅粉、硫鋁酸鈣類基膨脹劑和pva纖維，攪拌8min(轉(zhuǎn)速800rpm)使纖維分散均勻；2)往高速攪拌機(jī)里加入水、koh、聚羧酸系減水劑和鈉基膨潤(rùn)土，攪拌(轉(zhuǎn)速800rpm)，待堿激發(fā)劑、減水劑溶解和懸浮劑溶脹后，加入步驟1)制備的混合料，以及聚氨酯乳液、異辛基三乙氧基硅烷，高速攪拌4min(轉(zhuǎn)速1500rpm)后，加入人工砂砂，繼續(xù)高速攪拌4min(轉(zhuǎn)速1500rpm)，加入辛醇，慢攪2min(轉(zhuǎn)速400rpm)，得地聚合物涂層材料。
使用方法：采用刷涂方式，將地聚合物涂層材料涂覆在海工混凝土表面，涂層厚度8mm，涂層性能見(jiàn)表1。
實(shí)施例4
一種海工混凝土防護(hù)用地聚合物涂層材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分：礦渣(粒徑≤325目)70份，偏高嶺土(粒徑≤325目)15份，粉煤灰10份，硅粉(粒徑≤325目)5份，k2o·4sio220份，天然砂砂(粒徑≤2.36mm，含泥量小于0.5％)200份，聚丙烯酸酯乳液15份，pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.3份，mgo基膨脹劑4份，聚羧酸系減水劑1份，鈉基膨潤(rùn)土0.8份，異丁基三乙氧基硅烷0.8份，辛醇0.3份，水35份。
制備方法為：1)在高速混合機(jī)中加入礦渣、偏高嶺土、粉煤灰、硅粉、mgo基膨脹劑和pp纖維，攪拌8min(轉(zhuǎn)速800rpm)使纖維分散均勻；2)往高速攪拌機(jī)里加入水、k2o·4sio2、聚羧酸系減水劑和鈉基膨潤(rùn)土，攪拌(轉(zhuǎn)速800rpm)，待堿激發(fā)劑、減水劑溶解和懸浮劑溶脹后，加入步驟1)制備的混合料，以及聚丙烯酸酯乳液、異丁基三乙氧基硅烷，高速攪拌4min(轉(zhuǎn)速1500rpm)后，加入人工砂，繼續(xù)高速攪拌4min(轉(zhuǎn)速1500rpm)，加入辛醇，慢攪2min(轉(zhuǎn)速400rpm)，得地聚合物涂層材料。
使用方法：采用噴涂方式，將地聚合物涂層材料涂覆在海工混凝土表面，涂層厚度8mm，涂層性能見(jiàn)表1。
實(shí)施例5
一種海工混凝土防護(hù)用地聚合物涂層材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分：礦渣(粒徑≤325目)80份，偏高嶺土(粒徑≤325目)10份，硅粉(粒徑≤325目)10份，na2o·1.5sio215份，天然砂(粒徑≤2.36mm，含泥量小于0.5％)120份，瀝青乳液15份，pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.3份，mgo基膨脹劑4份，聚羧酸系減水劑1份，鈉基膨潤(rùn)土0.8份，異丁基三乙氧基硅烷0.8份，辛醇0.3份，水35份。
制備方法為：1)在高速混合機(jī)中加入礦渣、偏高嶺土、硅粉、mgo基膨脹劑和pp纖維，攪拌8min(轉(zhuǎn)速800rpm)使纖維分散均勻；2)往高速攪拌機(jī)里加入水、na2o·1.5sio2、聚羧酸系減水劑和鈉基膨潤(rùn)土，攪拌(轉(zhuǎn)速800rpm)，待堿激發(fā)劑、減水劑溶解和懸浮劑溶脹后，加入步驟1)制備的混合料，以及瀝青乳液、異丁基三乙氧基硅烷，高速攪拌4min(轉(zhuǎn)速1500rpm)后，加入人工砂，繼續(xù)高速攪拌4min(轉(zhuǎn)速1500rpm)，加入辛醇，慢攪2min(轉(zhuǎn)速400rpm)，得地聚合物涂層材料。
使用方法：采用噴涂方式，將地聚合物涂層材料涂覆在海工混凝土表面，涂層厚度8mm，涂層性能見(jiàn)表1。
實(shí)施例6
一種海工混凝土防護(hù)用地聚合物涂層材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分：礦渣(粒徑≤325目)70份，偏高嶺土(粒徑≤325目)15份，硅粉(粒徑≤325目)15份，k2o·2.5sio215份，天然砂(粒徑≤2.36mm，含泥量小于0.5％)160份，瀝青乳液15份，pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.4份，cao基膨脹劑3份，聚羧酸系減水劑1.5份，鈉基膨潤(rùn)土0.8份，異丁基三乙氧基硅烷0.8份，辛醇0.3份，水45份。
制備方法為：1)在高速混合機(jī)中加入礦渣、偏高嶺土、硅粉、cao基膨脹劑和pp纖維，攪拌9min(轉(zhuǎn)速900rpm)使纖維分散均勻；2)往高速攪拌機(jī)里加入水、k2o·2.5sio2、聚羧酸系減水劑和鈉基膨潤(rùn)土，攪拌(轉(zhuǎn)速800rpm)，待堿激發(fā)劑、減水劑溶解和懸浮劑溶脹后，加入步驟1)制備的混合料，以及瀝青乳液、異丁基三乙氧基硅烷，高速攪拌4min(轉(zhuǎn)速1500rpm)后，加入人工砂，繼續(xù)高速攪拌4min(轉(zhuǎn)速1500rpm)，加入辛醇，慢攪2min(轉(zhuǎn)速400rpm)，得地聚合物涂層材料。
使用方法：采用刷涂方式，將地聚合物涂層材料涂覆在海工混凝土表面，涂層厚度10mm，涂層性能見(jiàn)表1。
實(shí)施例7
一種海工混凝土防護(hù)用地聚合物涂層材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分：礦渣(粒徑≤325目)20份，偏高嶺土(粒徑≤325目)70份，硅粉(粒徑≤325目)10份，na2o·2.0sio215份，天然砂(粒徑≤2.36mm，含泥量小于0.5％)180份，聚氨酯乳液12份，pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.3份，mgo基膨脹劑5份，聚羧酸系減水劑1份，鈉基膨潤(rùn)土0.8份，異辛基三乙氧基硅烷0.8份，辛醇0.3份，水40份。
制備方法為：1)在高速混合機(jī)中加入礦渣、偏高嶺土、硅粉、mgo基膨脹劑和pp纖維，攪拌8min(轉(zhuǎn)速800rpm)使纖維分散均勻；2)往高速攪拌機(jī)里加入水、na2o·2.0sio2、聚羧酸系減水劑和鈉基膨潤(rùn)土，攪拌(轉(zhuǎn)速800rpm)，待堿激發(fā)劑、減水劑溶解和懸浮劑溶脹后，加入步驟1)制備的混合料，以及聚氨酯乳液、異辛基三乙氧基硅烷，高速攪拌4min(轉(zhuǎn)速1500rpm)后，加入天然砂，繼續(xù)高速攪拌4min(轉(zhuǎn)速1500rpm)，加入辛醇，慢攪2min(轉(zhuǎn)速400rpm)，得地聚合物涂層材料。
使用方法：采用噴涂方式，將地聚合物涂層材料涂覆在海工混凝土表面，涂層厚度9mm，涂層性能見(jiàn)表1。
實(shí)施例8
一種海工混凝土防護(hù)用地聚合物涂層材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分：偏高嶺土(粒徑≤325目)70份，粉煤灰20份，硅粉(粒徑≤325目)10份，k2o·3.0sio218份，天然砂(粒徑≤2.36mm，含泥量小于0.5％)80份，乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物6份，pva纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.3份，cao基膨脹劑5份，聚羧酸系減水劑1份，鋰基膨潤(rùn)土0.6份，異辛基三乙氧基硅烷0.6份，辛醇0.3份，水50份。
制備方法為：1)在高速混合機(jī)中加入偏高嶺土、粉煤灰、硅粉、cao基膨脹劑和pva纖維，攪拌6min(轉(zhuǎn)速900rpm)使纖維分散均勻；2)往高速攪拌機(jī)里加入水、k2o·3.0sio2、聚羧酸系減水劑和鋰基膨潤(rùn)土，攪拌(轉(zhuǎn)速600rpm)，待堿激發(fā)劑、減水劑溶解和懸浮劑溶脹后，加入步驟1)制備的混合料，以及乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、異辛基三乙氧基硅烷，高速攪拌4min(轉(zhuǎn)速1600rpm)后，加入天然砂，繼續(xù)高速攪拌3min(轉(zhuǎn)速1800rpm)，加入辛醇，慢攪3min(轉(zhuǎn)速350rpm)，得地聚合物涂層材料。
使用方法：采用噴涂方式，將地聚合物涂層材料涂覆在海工混凝土表面，涂層厚度10mm，涂層性能見(jiàn)表1。
實(shí)施例9
一種海工混凝土防護(hù)用地聚合物涂層材料包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分：偏高嶺土(粒徑≤325目)30份，粉煤灰70份，na2o·1.8sio212份，人工砂(粒徑≤2.36mm，含泥量小于0.5％)100份，醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物6份，pva纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.3份，mgo基膨脹劑5份，聚羧酸系減水劑1份，鋰基膨潤(rùn)土0.6份，異辛基三乙氧基硅烷0.6份，辛醇0.3份，水50份。
制備方法為：1)在高速混合機(jī)中加入偏高嶺土、粉煤灰、mgo基膨脹劑和pva纖維，攪拌6min(轉(zhuǎn)速900rpm)使纖維分散均勻；2)往高速攪拌機(jī)里加入水、na2o·1.8sio2、聚羧酸系減水劑和鋰基膨潤(rùn)土，攪拌(轉(zhuǎn)速600rpm)，待堿激發(fā)劑、減水劑溶解和懸浮劑溶脹后，加入步驟1)制備的混合料，以及醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、異辛基三乙氧基硅烷，高速攪拌4min(轉(zhuǎn)速1600rpm)后，加入天然砂，繼續(xù)高速攪拌3min(轉(zhuǎn)速1800rpm)，加入辛醇，慢攪3min(轉(zhuǎn)速350rpm)，得地聚合物涂層材料。
使用方法：采用噴涂方式，將地聚合物涂層材料涂覆在海工混凝土表面，涂層厚度8mm，涂層性能見(jiàn)表1。
表1.地聚合防護(hù)涂層材料性能
普通c40混凝土或孔隙極小的c30混凝土電通量一般為1500c(6h)，采用常規(guī)技術(shù)手段難以將c30或c40混凝土的電通量降到500c(6h)以下。
對(duì)比實(shí)施方式
以下對(duì)比例，均以上述9個(gè)案例中的綜合性能最好的案例—實(shí)施例5作為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)置。
對(duì)比例1
將實(shí)施例5中“瀝青乳液15份”更換為“瀝青乳液0份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表2。
對(duì)比例2
將實(shí)施例5中“pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.3份”更換為“pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表2。
對(duì)比例3
將實(shí)施例5中“mgo基膨脹劑4份”更換為“mgo基膨脹劑0份”，其余等
同實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表2。表1.地聚合防護(hù)涂層材料性能
對(duì)比例4
將實(shí)施例5中“異丁基三乙氧基硅烷0.8份”更換為“異丁基三乙氧基硅烷0份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表2。
對(duì)比例5
將實(shí)施例5中“辛醇0.3份”更換為“辛醇0份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表2。
對(duì)比例6
將實(shí)施例5中“瀝青乳液15份，pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.3份”更換為“瀝青乳液0份，pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表2。
對(duì)比例7
將實(shí)施例5中“瀝青乳液15份，mgo基膨脹劑4份”更換為“瀝青乳液0份，mgo基膨脹劑0份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表2。
對(duì)比例8
將實(shí)施例5中“pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.3份，mgo基膨脹劑4份”更換為“pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0份，mgo基膨脹劑0份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表2。
表2.地聚合物防護(hù)涂層性能
對(duì)比例9
將實(shí)施例5中“瀝青乳液15份，異丁基三乙氧基硅烷0.8份”更換為“瀝青乳液0份，異丁基三乙氧基硅烷0份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
對(duì)比例10
將實(shí)施例5中“瀝青乳液15份，pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.3份，mgo基膨脹劑4份”更換為“瀝青乳液0份，pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0份，mgo基膨脹劑0份，”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
對(duì)比例11
將實(shí)施例5中“瀝青乳液15份”更換為“瀝青乳液25份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
對(duì)比例12
將實(shí)施例5中“瀝青乳液15份”更換為“瀝青乳液4份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
對(duì)比例13
將實(shí)施例5中“pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.3份”更換為“pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.6份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
對(duì)比例14
將實(shí)施例5中“pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.3份”更換為“pp纖維(長(zhǎng)度≤10mm)0.1份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
對(duì)比例15
將實(shí)施例5中“mgo基膨脹劑4份”更換為“mgo基膨脹劑6份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
對(duì)比例16
將實(shí)施例5中“mgo基膨脹劑4份”更換為“mgo基膨脹劑2份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
表3.地聚合物防護(hù)涂層性能
對(duì)比例17
將實(shí)施例5中“異丁基三乙氧基硅烷0.8份”更換為“異丁基三乙氧基硅烷0.4份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
對(duì)比例18
將實(shí)施例5中“異丁基三乙氧基硅烷0.8份”更換為“異丁基三乙氧基硅烷1.2份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
對(duì)比例19
將實(shí)施例5中“辛醇0.3份”更換為“辛醇0.1份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
對(duì)比例20
將實(shí)施例5中“辛醇0.3份”更換為“辛醇0.6份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
對(duì)比例21
將實(shí)施例5中“涂層厚度8mm”更換為“涂層厚度4mm”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
對(duì)比例22
將實(shí)施例5中“涂層厚度8mm”更換為“涂層厚度12mm”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
對(duì)比例23
將實(shí)施例5中“天然砂(粒徑≤2.36mm，含泥量小于0.5％)120份”更換為“天然砂(粒徑≤2.36mm，含泥量小于0.5％)40份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
對(duì)比例24
將實(shí)施例5中“天然砂(粒徑≤2.36mm，含泥量小于0.5％)120份”更換為“天然砂(粒徑≤2.36mm，含泥量小于0.5％)220份”，其余等同于實(shí)施例5，涂層性能見(jiàn)表3。
表4.地聚合物防護(hù)涂層性能
從對(duì)比例1-24的數(shù)據(jù)可以看出：
(1)瀝青乳液、pp纖維、mgo基膨脹劑協(xié)同使用，能克服地聚合物涂層干燥收縮產(chǎn)生裂縫，能避免cl-穿透至海工混凝土表面，降低了海工混凝土電通量值，提高了防腐性能；
(2)瀝青乳液、異丁基三乙氧基硅烷等有機(jī)功能材料的使用，能提高地聚合物涂層材料疏水功能，能阻止cl-滲透至海工混凝土表面，也降低了海工混凝土電通量值，提高了防腐性能。
(3)地聚合物涂層材料配方范圍及涂層厚度等參數(shù)都是有嚴(yán)格要求的，如增加瀝青乳液用量會(huì)導(dǎo)致涂層附著力下降，而降低瀝青乳液用量，會(huì)導(dǎo)致涂層電通量升高，增加涂層后會(huì)導(dǎo)致涂層開裂，而降低涂層厚度，則防腐性能下降，電通量也發(fā)生升高。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。