一种防护材料及作为建筑物表面防护层和修复建筑物腐蚀部位的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种防护材料，是由硅酸盐水泥100份，天然细砂100~250份，杜拉纤维0.15~0.20份，水分迁移抑制剂5份，偏高岭土3~8份混合而成；本发明专利技术还公布了将该防护材料作为建筑物表面防护层和修复建筑物腐蚀部位的应用。本发明专利技术的防护材料原料种类少，原料配比和粒度级配科学合理，防水效果突出，可有效阻碍由水质原因带来了的对混凝土建筑物的腐蚀，同时作为修复材料使用时，施工方便，大大降低了施工难度。

【技术实现步骤摘要】
一种防护材料及作为建筑物表面防护层和修复建筑物腐蚀部位的应用
本专利技术涉及建筑材料领域，尤其是涉及一种建筑物用防护材料，本专利技术还涉及将该防护材料作为建筑物表面防护层和修复建筑物腐蚀部位的应用。
技术介绍
目前的建筑物外墙都需要施工防护涂层，有些还需要在外墙上敷设保温板，保温板外部再施工防护涂层。对于高海拔寒冷山区（如我国四川省甘孜州），建筑物外墙一般需要敷设保温板材料。该地区紫外线照射强烈，昼夜温差达30℃以上，环境条件极其恶劣，需要对保温板外层采取保护措施。部分地区冰雪融水丰富，水质矿化度较低，经检测，水质对水泥基材料具有重碳酸分解类中等腐蚀。如果采用水泥基材料作为保温板外层保护措施，则要求其要有较强的抗分解类腐蚀性能和抗冻性能。在非洲几内亚共和国西部的孔库雷河流域建设有某水电站。水电站坝址区地表水（河水）对混凝土具有腐蚀性，腐蚀性类型同样为重碳酸分解类中等腐蚀。目前水电站上游坝面开始出现腐蚀，表现为混凝土砂浆损失、骨料裸露严重，尤其以水位变化区为甚。为确保工程百年大计，需要对腐蚀区域进行修复。为此，需要寻找一种抗分解类腐蚀的修复材料。目前的外墙防护层材料多为有砂浆类如普通水泥砂浆、聚合物砂浆和有机涂料类如沥青、环氧、聚脲等。普通砂浆类材料属于水泥基材料，本身防水效果不佳，在分解类腐蚀条件下很容易劣化破坏；而有机涂料抗老化性能较差，在恶劣条件下，有机涂层的长期性能难以保证。对于已经被腐蚀的部位，由于表面不平整，修复施工难度极大，容易造成鼓包、刺破。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种防护材料，本专利技术的目的还提供该防护材料作为建筑物表面防护层以及在修复建筑物腐蚀部位方面的应用。为实现上述目的，本专利技术可采取下述技术方案：本专利技术所述的防护材料，是由硅酸盐水泥、天然细砂、杜拉纤维、水分迁移抑制剂和偏高岭土按下述重量份混合而成：硅酸盐水泥100份，天然细砂100~250份，杜拉纤维0.15~0.20份，水分迁移抑制剂5份，偏高岭土3~8份；其中所述水分迁移抑制剂是由下述方法制备而成：第一步，将市售金云母粉或白云母粉粉磨至400~1000目，干燥处理成基材备用；第二步，将基材加入到酒精中超声处理，然后加入一定量的硅烷偶联剂，并滴加质量分数30%的盐酸溶液调节pH值为5.0后，搅拌30分钟，抽滤、真空干燥后得到前处理粉体备用；第三步，在前处理粉体中加入适量正丁醇超声处理，然后在混合液中加入体积比为1:1的环乙烷-正丁醇混合液，滴入适量PDMS改性剂，60℃下剪切搅拌一定时间后，在150℃条件下烘干，将干料粉磨过筛，得到超疏水的水分迁移抑制剂成品。本专利技术所用的天然细砂的粒径在1.18mm以下，其含泥量＜3%，含水率＜0.2%；所述杜拉纤维的公称长度为20mm，当量直径15~40μm；所述硅酸盐水泥为硅酸盐42.5水泥。本专利技术所用的偏高岭土为市售高岭土经750℃~800℃煅烧处理后，再粉磨至细度500目；其粉体中SiO2＞50%，Al2O3＞40%，比表面积＞15000m2/kg。本专利技术防护材料的配制方法为：将所用原料按上述重量份比例准确称量，然后入混料机充分混合均匀，称量装袋密封保存。本专利技术配制的的防护材料作为建筑物表面防护层应用时，其施工方法为：第一步，界面预处理用于保温板外层防护时，施工前半小时在保温板上喷涂界面剂；用于新建混凝土结构表面防护时，提前3天使用毛刷蘸取水灰比为0.50的硅酸盐42.5水泥净浆对表面进行挂毛处理，使用清水湿润施工区域，保持界面在整个施工过程中始终处于潮湿但无明水的状态；第二步，浆体制备在不低于5℃的环境温度下，将本专利技术配制的防护材料和水按100:12~18之重量比拌和均匀，得到稠度满足施工要求的浆体；注意用水量一般不应超过上限；第三步，涂抹首层涂抹厚度3mm±0.5mm，施工完毕，覆盖一层玻璃纤维网格布；然后进行第二层涂抹，第二层涂抹厚度为4mm±0.5mm，控制两层总厚度不超过8mm；涂抹时适当施加压力，力求涂抹层致密；第四步，养护涂抹后第二天用木搓对涂层表面进行磨砂化处理；然后喷雾或薄膜覆盖养护，在7天内保持表面潮湿；七天养护结束后，开始自然干燥过程，根据环境温度湿度的不同，该干燥过程需要经过2~3周的时间；待表面和内部超疏水效果形成后即可。本专利技术配制的防护材料用于修复混凝土建筑物受腐蚀部位时，其施工方法为：第一步，界面处理使用高压水枪、电锤或其他工具，将腐蚀面上的松散腐蚀产物清除，露出新鲜混凝土界面，并尽可能保持界面平整；如需要，应先完成结构加固或钢筋的防锈蚀处理；目视检查所维修区域，产品施工的厚度至少需保证6mm。使用高压水枪或其他有效工具清除施工区域中的垃圾、碎片或其他杂物，以使基面清洁从而保证产品和混凝土的粘结力；使用清水湿润施工区域，施工过程中保持基面潮湿且无明水的状态；第二步，浆体制备在不低于5℃的环境温度下，将本专利技术配制的防护材料和水按100:12~18之重量比拌和均匀，得到稠度满足施工要求的浆体，注意用水量一般不应超过上限；第三步，涂抹根据腐蚀深度确定涂抹层数，腐蚀厚度大于10mm时，首层涂抹厚度5.5mm±0.5mm，之后每层涂抹厚度不超过5mm，两层涂层之间覆盖一层玻璃纤维网格布；当腐蚀厚度不足10mm时，可以只涂抹一层浆体，不加网格布；同样，涂抹时适当施加压力，力求涂层致密；第四步，养护涂抹后第二天用木搓对涂层表面进行磨砂化处理；然后喷雾或薄膜覆盖养护，在7天内保持表面潮湿；七天养护结束后，开始自然干燥过程，根据环境温度湿度的不同，该干燥过程需要经过2~3周的时间；待表面和内部超疏水效果形成后即可。本专利技术防护材料的性能指标见下表1，表中同时列出了我国建材行业标准《聚合物水泥防水砂浆》JC/T984-2005对聚合物水泥防水砂浆的主要要求。为反映本专利技术防护材料的抗重碳酸腐蚀性能，下表中还专门列出了耐酸性试验。即本防护材料硬化后在0.1mol/L稀硝酸中浸泡48h，要求表面无开裂、剥落。表1本专利技术防护材料的性能指标从上表中可以看出，本专利技术防护材料的性能指标可完全满足JC/T984-2005的要求。同时本专利技术防护材料硬化后在0.1mol/L稀硝酸中浸泡48h，表面无开裂、剥落，证明本专利技术防护材料的抗重碳酸腐蚀性能可满足实际使用要求。本专利技术的防护材料原料种类少，原料配比和粒度级配科学合理，防水效果突出，可有效阻碍由水质原因带来了的对混凝土建筑物的腐蚀，同时作为修复材料使用时，施工方便，大大降低了施工难度。研究表明，毛细吸附是外界侵蚀性水质进入水泥基材料内部的主要动力。本专利技术采用有机-无机复合的方法制备出的超疏水材料--水分迁移抑制剂，将其加入防护材料中后，可使浆体具有超疏水性能，在硬化浆体表面与内部均能形成超疏水效果，对水分的吸附降低，阻碍了外部水分的进入，大大缓解了浆体对腐蚀性水体的吸附作用，提高了浆体材料的抗腐蚀性能和防水性能；同时防护材料中还添加了高活性混凝土掺合料--偏高岭土原料，偏高岭土的平均粒径为1~2μm，具有优良的火山灰效应和填充效应，能有效提高材料的抗酸侵蚀性能，降低自收缩和干燥收缩；最重要的是，偏高岭土能吸附大量自由水，大幅增加浆体的黏度，增加了浆体与界面的粘结强度，并降低泌水和抹面的粗糙感，改善了抹面的施工难度。附图说明图1为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防护材料，其特征在于：是由硅酸盐水泥、天然细砂、杜拉纤维、水分迁移抑制剂和偏高岭土按下述重量份混合而成：硅酸盐水泥100份，天然细砂100~250份，杜拉纤维0.15~0.20份，水分迁移抑制剂5份，偏高岭土3~8份；其中所述水分迁移抑制剂是由下述方法制备而成：第一步，将市售金云母粉或白云母粉粉磨至400~1000目，干燥处理成基材备用；第二步，将基材加入到酒精中超声处理，然后加入一定量的硅烷偶联剂，并滴加质量分数30%的盐酸溶液调节pH值为5.0后，搅拌30分钟，抽滤、真空干燥后得到前处理粉体备用；第三步，在前处理粉体中加入适量正丁醇超声处理，然后在混合液中加入体积比为1:1的环乙烷‑正丁醇混合液，滴入适量PDMS改性剂，60℃下剪切搅拌一定时间后，在150℃条件下烘干，将干料粉磨过筛，得到超疏水的水分迁移抑制剂成品。

【技术特征摘要】
1.一种防护材料，其特征在于：是由硅酸盐水泥、天然细砂、杜拉纤维、水分迁移抑制剂和偏高岭土按下述重量份混合而成：硅酸盐水泥100份，天然细砂100~250份，杜拉纤维0.15~0.20份，水分迁移抑制剂5份，偏高岭土3~8份；其中所述水分迁移抑制剂是由下述方法制备而成：第一步，将市售金云母粉或白云母粉粉磨至400~1000目，干燥处理成基材备用；第二步，将基材加入到酒精中超声处理，然后加入一定量的硅烷偶联剂，并滴加质量分数30%的盐酸溶液调节pH值为5.0后，搅拌30分钟，抽滤、真空干燥后得到前处理粉体备用；第三步，在前处理粉体中加入适量正丁醇超声处理，然后在混合液中加入体积比为1:1的环乙烷-正丁醇混合液，滴入适量PDMS改性剂，60℃下剪切搅拌一定时间后，在150℃条件下烘干，将干料粉磨过筛，得到超疏水的水分迁移抑制剂成品。2.根据权利要求1所述的防护材料，其特征在于：所述天然细砂的粒径在1.18mm以下，其含泥量＜3%，含水率＜0.2%；所述杜拉纤维的公称长度为20mm，当量直径15~40μm；所述硅酸盐水泥为硅酸盐42.5水泥。3.根据权利要求1所述的防护材料，其特征在于：所述偏高岭土为市售高岭土经750℃~800℃煅烧处理后，再粉磨至细度500目；其粉体中SiO2＞50%，Al2O3＞40%，比表面积＞15000m2/kg。4.权利要求1的防护材料作为建筑物表面防护层应用时，其施工方法为：第一步，界面预处理用于保温板外层防护时，施工前半小时在保温板上喷涂界面剂；用于新建混凝土结构表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金良，苏茂林，尚宏琦，吴法辰，景来红，毛文然，杨林，陈学理，
申请(专利权)人：黄河勘测规划设计有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41