一种混凝土表面增强剂及其使用方法技术

本发明专利技术属于混凝土增强剂领域，具体公开了一种混凝土表面增强剂及其使用方法，该增强剂由A、B、C、D四种组份组成，其中，所述A组份为可溶性钙盐水溶液，所述B组份为氟硅酸盐、水化硅酸钙凝胶粉、三乙醇胺、纤维素醚、聚羧酸减水剂、聚醚改性硅消泡剂的混合水溶液，所述C组份为可溶性铝盐、活性纳米碳酸钙、纤维素醚、聚羧酸减水剂、聚醚改性硅消泡剂的混合水溶液，所述D组份是以异辛基三乙氧基硅烷作为活性稀释剂与有机硅低聚物按一定比例混合而成的有机硅低聚物乳液。本发明专利技术制备的混凝土增强剂在填充致密性、抗耐久老化性能、填充物的稳定性、表面处理后的观赏性、不同应用环境的组份用量可调配性等方面，综合性能都表现优异。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土表面增强剂及其使用方法
本专利技术属于化学建筑材料领域，具体公开一种混凝土表面增强剂及其使用方法。
技术介绍
混凝土结构的表面处理技术(如防护、增强等)能有效改善混凝土的抗腐蚀性、抗冲击性、耐磨性、耐久性及观赏性等，已成为影响混凝土工作性能和服役寿命的关键因素之一。其使用方法一般为：通过人工或设备，按一定的步骤，将一种或几种液态的表面处理成分均匀地(分层)涂装在做过杂物清除的混凝土表面，其主要作用原理是：利用表面处理剂之间的物理化学反应，或表面处理剂与混凝土之间的物理化学反应，在混凝土表面的微观缺陷与孔隙中生成C-S-H凝胶、AFt、高分子化合物等填充物，封堵混凝土表面的微观缺陷与孔隙，使混凝土表面微观结构更加平整密实。混凝土表面增强剂目前主要有两类，一类为单组份的，另一类为双组份的。其中，按主要成份差异，单组份增强剂又可分为“有机乳液型”、“无机盐型”及“有机乳液+无机盐混合型”，“有机乳液型”应用在混凝土表面经长期暴露在自然环境后易降解老化挥发而失效，“无机盐型”的渗透性和处理后的质感不如“有机乳液型”，而“有机乳液+无机盐混合型”的作用机制却十分复杂不可控、不同成份的作用大小难于评估、不便于根据不同使用环境进行及时调配；双组份增强剂主要由“补钙”组份和“无机盐”组份构成，其缺陷与“无机盐型”类似。所以现在技术中的表面增强剂使用效果并不是很理想。
技术实现思路
为克服现有技术中的部分缺陷，改进混凝土表面增强剂技术，本专利技术提供了一种作用机制可控、综合性能更好的四组份混凝土表面增强剂及其使用方法。本专利技术的思路如下：混凝土表面的微观缺陷与孔隙是导致混凝土工作性能不良与耐久性不理想的最主要和最直接的因素之一，对混凝土性能有害的外部成分通过其表面的微观缺陷与孔隙进入混凝土内部，而对混凝土性能有益的内部成分则可能通过其表面的微观缺陷与孔隙向混凝土外部流失；同时，当混凝土表面受到外部较大冲击时，其表面的微观缺陷与孔隙就成为了混凝土的薄弱环节。因此，增强混凝土表面，必须使混凝土表面的缺陷与孔隙得到有效填充。混凝土工程一般都有较长的使用寿命要求，考虑到有机高分子长期中的降解老化问题。本专利技术选择先利用无机水化产物作为混凝土表面微观缺陷与孔隙的主要填充物，再利用少量的硅烷-有机硅低聚物对混凝土表面缺陷与孔隙做进一步的渗透填充密封。同时，对生成无机水化产物的生成速率施加影响，促进C-S-H凝胶大量生成，延缓AFt晶体的生成速率，最终形成一定量的针棒状AFt晶体镶嵌于C-S-H凝胶的微观形态，利用AFt晶体生成时的体积膨胀对C-S-H凝胶或有机大分子产生挤压，从而使混凝土表面缺陷与孔隙的填充更加密实；其中，促进C-S-H凝胶生成与延缓AFt晶体生成的作用机理是：通过补充C-S-H凝胶生成所需的钙离子和C-S-H晶种，促进C-S-H凝胶大量生成，并提高其钙硅比，增加C-S-H凝胶的稳定性；利用先生成的大量C-S-H吸附一定量的硫酸根离子，同时利用三乙醇胺络合一定量的铝离子，在后期随着硫酸根离子和铝离子逐步被释放，逐渐形成AFt。除此之外还考虑到，虽然C-S-H凝胶和AFt晶体都作为硅酸盐水泥的重要水化产物，但AFt晶体容易受到温度、溶液离子浓度等影响而发生结构体积等变化，其稳定性不如C-S-H凝胶，因此须控制混凝土表面微观缺陷和孔隙中AFt的潜在生成量以及在填充结构中的分布状态。硅烷-有机硅低聚物乳液的选择，不仅因为其对混凝土表面缺陷或微孔具有较强的渗透填充能力，还因为它能够在混凝土表面成膜从而减少小分子硅烷的挥发。在本专利技术的研究思路中，将硅烷-有机硅低聚物应用在分步骤进行的混凝土表面增强处理过程的最后一步，是考虑到在C-S-H凝胶生成的阶段，有机大分子的存在使C-S-H凝胶发生变异的可能从而影响到填充效果。本专利技术的技术方案如下：一种混凝土表面增强剂，由A、B、C、D四种组份组成。其中，所述A组份为可溶性钙盐水溶液，可溶性钙盐10-20份，水80～90份，以重量份数计。所述的可溶性钙盐选自硝酸钙、亚硫酸氢钙、硫酸氢钙中一种或几种。作为优选，A组份的配方为硝酸钙10～20份、水80～90份，以重量份数计。作为优选，A组份的配方为硝酸钙5～10份、亚硫酸氢钙5～10份、水80～90份，以重量份数计。作为优选，A组份的配方是硝酸钙5～10份、亚硫酸氢钙4～7份、硫酸氢钙1～3份、水80～90份，以重量份数计。所述B组份为氟硅酸盐、水化硅酸钙凝胶粉(C-S-H粉)、三乙醇胺、纤维素醚、聚羧酸减水剂、聚醚改性硅消泡剂的混合水溶液。其中，氟硅酸盐25～40份、水化硅酸钙凝胶粉1～3份、三乙醇胺3～5份、纤维素醚0.01～0.1份、聚羧酸减水剂0.1～1.9份、聚醚改性硅消泡剂0.05～0.5份、水49.5～70.84份，以重量份数计。所述的氟硅酸盐选自氟硅酸钠、氟硅酸镁中的一种或两种。作为优选，B组份的配方是氟硅酸钠25～40份、水化硅酸钙凝胶粉1～3份、三乙醇胺3～5份、纤维素醚0.01～0.1份、聚羧酸减水剂0.1～1.9份、聚醚改性硅消泡剂0.05～0.5份、水49.5～70.84份，以重量份数计。作为优选，B组份的配方是氟硅酸镁25～40份、水化硅酸钙凝胶粉1～3份、三乙醇胺3～5份、纤维素醚0.01～0.1份、聚羧酸减水剂0.1～1.9份、聚醚改性硅消泡剂0.05～0.5份、水49.5～70.84份，以重量份数计。作为优选，B组份的配方是氟硅酸钠15～25份、氟硅酸镁10～15份、水化硅酸钙凝胶粉1～3份、三乙醇胺3～5份、纤维素醚0.01～0.1份、聚羧酸减水剂0.1～1.9份、聚醚改性硅消泡剂0.05～0.5份、水49.5～70.84份，以重量份数计。所述C组份为可溶性铝盐、活性纳米碳酸钙、纤维素醚、聚羧酸减水剂、聚醚改性硅消泡剂的混合水溶液，其中，可溶性铝盐6～13份、活性纳米碳酸钙3～5份、纤维素醚0.02～0.1份、聚羧酸减水剂0.1～1.9份、聚醚改性硅消泡剂0.05～0.5份、水79.5～90.83份。所述的可溶性铝盐选自硝酸铝、明矾中的一种或两种。作为优选，C组份的配方为明矾5～8份、活性纳米碳酸钙3～5份、纤维素醚0.02～0.1份、聚羧酸减水剂0.1～1.9份、聚醚改性硅消泡剂0.05～0.5份、水84.5～91.83份，以重量份数计。作为优选，C组份的配方为硝酸铝3～5份、明矾3～8份、活性纳米碳酸钙3～5份、纤维素醚0.02～0.1份、聚羧酸减水剂0.1～1.9份、聚醚改性硅消泡剂0.05～0.5份、水79.5～90.83份，以重量份数计。进一步，所述D组份是以异辛基三乙氧基硅烷作为活性稀释剂与有机硅低聚物按一定比例混合而成的有机硅低聚物乳液，其中，异辛基三乙氧基硅烷和有机硅低聚物的活性物质含量不低于99％，异辛基三乙氧基硅烷50～70份、有机硅低聚物30～50份。作为优选：异辛基三乙氧基硅烷和有机硅低聚物的质量比例为7:3或6:4或5:5中的一种。一种混凝土表面增强剂的使用方法，包括以下步骤：按照A、B、C、D的顺序，依次涂装在已经做好杂物清除的混凝土表面；首先利用A组份进行涂装，涂装1次；A组份涂装结束待表面干燥后，开始涂装B组份，涂装2次，2次涂装间隔不小于30min、不大于60m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土表面增强剂，其特征在于：由A、B、C、D四种组份组成，其中，所述A组份为可溶性钙盐水溶液；所述B组份为氟硅酸盐、水化硅酸钙凝胶粉、三乙醇胺、纤维素醚、聚羧酸减水剂、聚醚改性硅消泡剂的混合水溶液；所述C组份为可溶性铝盐、活性纳米碳酸钙、纤维素醚、聚羧酸减水剂、聚醚改性硅消泡剂的混合水溶液，所述D组份是以异辛基三乙氧基硅烷作为活性稀释剂与有机硅低聚物混合而成的有机硅低聚物乳液。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土表面增强剂，其特征在于：由A、B、C、D四种组份组成，其中，所述A组份为可溶性钙盐水溶液；所述B组份为氟硅酸盐、水化硅酸钙凝胶粉、三乙醇胺、纤维素醚、聚羧酸减水剂、聚醚改性硅消泡剂的混合水溶液；所述C组份为可溶性铝盐、活性纳米碳酸钙、纤维素醚、聚羧酸减水剂、聚醚改性硅消泡剂的混合水溶液，所述D组份是以异辛基三乙氧基硅烷作为活性稀释剂与有机硅低聚物混合而成的有机硅低聚物乳液。2.根据权利要求1所述的一种混凝土表面增强剂，其特征在于：所述的A组份中可溶性钙盐10-20份，水80～90份；所述的B组份中氟硅酸盐25～40份、水化硅酸钙凝胶粉1～3份、三乙醇胺3～5份、纤维素醚0.01～0.1份、聚羧酸减水剂0.1～1.9份、聚醚改性硅消泡剂0.05～0.5份、水49.5～70.84份；所述C组份中可溶性铝盐6～13份、活性纳米碳酸钙3～5份、纤维素醚0.02～0.1份、聚羧酸减水剂0.1～1.9份、聚醚改性硅消泡剂0.05～0.5份、水79.5～90.83份；所述的D组份中异辛基三乙氧基硅烷50～70份、有机硅低聚物30～50份，以重量份数计。3.根据权利要求2所述的一种混凝土表面增强剂，其特征在于：所述的可溶性钙盐选自硝酸钙、亚硫酸氢钙、硫酸氢钙中一种或几种。4.根据权利要求2所述的一种混凝土表面增强剂，其特征在于：所述的氟硅酸盐选自氟硅酸钠、氟硅酸镁中的一种或两种。5.根据权利要求2所述的一种混凝土表面增强剂，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范长利，肖超，
申请(专利权)人：成都宏基建材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51