桥梁混凝土结构防护修复材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及混凝土结构的防护技术领域，尤其涉及一种桥梁混凝土结构防护修复材料及其制备方法，防护修复材料的原料组分包括防锈乳液、防锈颜料、防锈剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、pH调节剂和水。将本发明专利技术桥梁混凝土结构防护修复材料在桥梁钢筋混凝土结构破损锈蚀露筋修复中涂覆应用，能够满足桥梁钢筋混凝土结构破损锈蚀露筋修复相关设计指标，对钢筋有良好的附着力和防锈性能，能够对锈蚀钢筋起到良好的修复作用，增强混凝土结构的稳定性和耐久性，有效阻止外部腐蚀性介质与钢筋的接触，从而使混凝土钢筋得到有效保护，进而延长相关桥梁的使用寿命，而且，成本低，对环境污染小，适于在混凝土结构防护修复相关领域推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混凝土结构的防护
，尤其涉及一种桥梁混凝土结构防护修复材料及其制备方法。
技术介绍
混凝土是建筑工程中普遍使用的一种可渗透的孔隙网络结构材料，可渗透性及其多孔隙网络的分布是其得到普遍应用的优点所在，但由于钢筋混凝土结构长期暴露在复杂的大气环境中，钢筋混凝土结构长期暴露在复杂的大气环境中，由于混凝土本身存在不致密，抗裂性差等缺点，环境中的腐蚀介质极易渗透到混凝土内部，从而引起内部钢筋的锈蚀，顺筋产生裂缝，影响混凝土结构的稳定性和耐久性，降低建筑结构的实用寿命。如何采取经济有效的措施，修复和控制桥梁钢筋混凝土结构的腐蚀破坏，是世界各国普遍关心的研究课题。钢筋混凝土结构在桥梁中也被广泛应用，目前，针对桥梁钢筋混凝土结构破损露筋的修复，已经开发了多种桥梁钢筋混凝土结构防腐蚀系统，其中，用于已建桥梁钢筋混凝土结构的防护措施以及锈蚀钢筋破损修复的方法主要有：1)采用高性能混凝土；2)钢筋的除锈和保护；3)采用聚合物改性砂浆层；4)混凝土表面涂层；5)钢筋阻锈剂。现有技术中，专利技术专利ZL 201110245986.5公开了一种钢纤维的防锈方法，包括步骤：步骤一，对钢纤维喷氢氧化钠、硝酸钠、亚硝酸钠的混合水溶液，使得钢纤维表面均匀覆盖氢氧化钠、硝酸钠、亚硝酸钠的混合水溶液；步骤二，将步骤一所得的钢纤维和氢氧化钠混合均匀；步骤三，将步骤二所得钢纤维和氢氧化钙混合物在130～150℃温度下充分干燥，即完成了钢纤维的防锈处理；该方法对于自身碱性就较高的混凝土用钢筋来说，锈蚀现象不能得到有效避免。
技术实现思路
本专利技术的目的是，针对现有技术存在的问题，提供一种桥梁混凝土结构防护修复材料及其制备方法，有效阻止外部腐蚀性介质与钢筋的接触，从而使混凝土钢筋得到有效保护，而且，成本低，对环境污染小。本专利技术解决问题的技术方案是：一种桥梁混凝土结构防护修复材料，原料组分包括防锈乳液、防锈颜料、防锈剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、pH调节剂和水。优选地，所述的防护修复材料的原料组分配比如下：防锈乳液40～50份、防锈颜料30～35份、防锈剂0.1～0.5份、分散剂1.0～1.5份、消泡剂0.1～0.5份、成膜助剂1.0～2.0份、pH调节剂0.5～1.0份、水15.5～20份。较佳地，在本专利技术桥梁混凝土结构防护修复材料中，所述防锈乳液的原料组成包括：去离子水、乳化剂、引发剂、缓冲剂、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸磷酸酯、衣康酸单丁酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三乙胺；其中，所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸铵(DNS-458)、烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸铵(SR-10)、丙烯酸磷酸酯(PAM-200)、烯丙氧基壬基酚丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸铵(DNS-86)中的一种或两种以上的组合；所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸铵和过硫酸钾中的一种；所述缓冲剂为碳酸氢钠。优选地，上述防锈乳液原料组成及重量配比如下：水150～170份，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.5～1.5份，丙烯酸丁酯53～55份，苯乙烯82～90份，丙烯酸磷酸酯4～5份，甲基丙烯酸缩水甘油酯4～5份，衣康酸单丁酯1～2份，烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸铵(SR-10)0.6～0.8份，壬基酚聚氧乙烯(4)醚硫酸铵(DNS-458)0.05～0.15份，过硫酸钠0.5～0.7份，碳酸氢钠0.1～0.3份，三乙胺3.0～3.2份。较佳地，在本专利技术桥梁混凝土结构防护修复材料中，所述防锈颜料为氧化铁红、铝粉、玻璃鳞片和云母氧化铁中的一种或两种以上的组合。较佳地，在本专利技术桥梁混凝土结构防护修复材料中，所述防锈剂为亚硫酸钠、钼酸钠、NEUF316有机硼酰胺类防锈剂和raybo 60腐蚀抑制剂中的一种或两种以上的组合。较佳地，在本专利技术桥梁混凝土结构防护修复材料中，所述分散剂为焦磷酸钠、多偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、柠檬酸钾、草酸钠、单宁酸和硅酸钠中的一种或两种以上的组合；所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一种或两种以上的组合；所述成膜助剂为十二醇酯、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或两种以上的组合；所述pH调节剂为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种或两种以上的组合；所述原料水为去离子水。本专利技术还提供了一种桥梁混凝土结构防护修复材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将原料防锈乳液、成膜助剂、防锈剂、消泡剂和pH调节剂混合后，在高速
分散机中搅拌均匀，得混合体系；(2)在高速分散机中加入水、消泡剂、分散剂和防锈颜料混合均匀制得色浆，然后，向所得色浆中加入步骤(1)所得混合体系，于高速分散机中混合搅拌均匀，将所得混合料过滤，除去滤渣，出料，即制得防护修复材料。优选地，在所述步骤(2)中，所得混合料过200目筛，以保证材料性能的一致性。优选地，在本专利技术上述桥梁混凝土结构防护修复材料的制备方法中，所述防锈乳液通过如下方法制备：(1)在反应器中将去离子水、乳化剂和引发剂混合后搅拌至溶解，并在搅拌的同时缓慢滴加由苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)构成的混合单体，预乳化15min，制得核预乳液备用；(2)将去离子水、乳化剂和引发剂混合后搅拌至溶解，并在搅拌的同时缓慢滴加由丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、丙烯酸磷酸酯(EM-39)和衣康酸单丁酯(MBI)构成的混合单体，制得壳乳液备用；(3)在反应器中加入去离子水、乳化剂、引发剂及缓冲剂，升温至80℃时，加入步骤(1)所得部分核预乳液，控制温度在82℃，得到成核的种子乳液，继续反应30min，待乳液变蓝且反应器内无明显回流后，开始滴加余下步骤(1)所得核预乳液，2h内滴完，升温保温1h，然后滴加步骤(2)所得部分壳乳液，然后，在余下步骤(2)所得壳乳液中加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，将所得混合物滴加到反应器内，于2h内滴完，升温至86℃保温1h，最后冷却至50℃，用三乙胺中和反应液pH为7～8，过滤除杂，出料，得到乳白略带蓝光的乳液，即防锈乳液。较佳地，所述反应器为装有温度计、搅拌器、冷凝管的四口烧瓶。优选地，在本专利技术上述桥梁混凝土结构防护修复材料的制备方法中，在所述防锈乳液的制备中：在所述步骤(1)中，去离子水、乳化剂、引发剂、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的质量比为(80-100)：(0.10-0.20)：(0.07-0.09)：(75-85)：(30-38)：(4.0-5.0)；在所述步骤(2)中，去离子水、乳化剂、引发剂、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸磷酸酯、衣康酸单丁酯的质量比为(80-100)：(0.10-0.20)：(0.07-0.09)：(15-25)：(20-30)：(4.0-5.0)：(1.0-2.0)；在所述步骤(3)中，去离子水、乳化剂、引发剂、缓冲剂、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三乙胺的质量比为(80-100)：(0.1-0.2)：(0.07-0.09)：(0.1-0.3)：(0.5-1.5)：(3.0-3.2)；在所述步骤(3)中，前后加入步骤(1)所得核预乳液的体积比为8：9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桥梁混凝土结构防护修复材料，其特征在于，所述防护修复材料的原料组分包括防锈乳液、防锈颜料、防锈剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、pH调节剂和水。

【技术特征摘要】
1.一种桥梁混凝土结构防护修复材料，其特征在于，所述防护修复材料的原料组分包括防锈乳液、防锈颜料、防锈剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、pH调节剂和水。2.根据权利要求1所述的桥梁混凝土结构防护修复材料，其特征在于，所述的防护修复材料的原料组分重量配比如下：防锈乳液40～50份、防锈颜料30～35份、防锈剂0.1～0.5份、分散剂1.0～1.5份、消泡剂0.1～0.5份、成膜助剂1.0～2.0份、pH调节剂0.5～1.0份、水15.5～20份。3.根据权利要求1或2所述的桥梁混凝土结构防护修复材料，其特征在于，所述防锈乳液的原料组成包括：去离子水、乳化剂、引发剂、缓冲剂、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸磷酸酯、衣康酸单丁酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三乙胺。4.根据权利要求1或2所述的桥梁混凝土结构防护修复材料，其特征在于，所述防锈颜料为氧化铁红、铝粉、玻璃鳞片和云母氧化铁中的一种或两种以上的组合。5.根据权利要求1或2所述的桥梁混凝土结构防护修复材料，其特征在于，所述防锈剂为亚硫酸钠、钼酸钠、NEUF316有机硼酰胺类防锈剂和raybo 60腐蚀抑制剂中的一种或两种以上的组合。6.根据权利要求1或2所述的桥梁混凝土结构防护修复材料，其特征在于，所述分散剂为焦磷酸钠、多偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、柠檬酸钾、草酸钠、单宁酸和硅酸钠中的一种或两种以上的组合；所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一种或两种以上的组合；所述成膜助剂为十二醇酯、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或两种以上的组合；所述pH调节剂为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种或两种以上的组合；所述原料水为去离子水。7.一种如权利要求1所述的桥梁混凝土结构防护修复材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将原料防锈乳液、成膜助剂、防锈剂、消泡剂和pH调节剂混合后，在高速
\t分散机中搅拌均匀，得混合体系；(2)在高速分散机中加入水、消泡剂、分散剂和防锈颜料混合均匀制得色浆，然后，向所得色浆中加入步骤(1)所得混合体系，于高速分散机中混合搅拌均匀，将所得混合料过滤，除去滤渣，出料，即制得防护修复材料。8.根据权利要求7所述的桥梁混凝土结构防护修复材料的制备方法，其特征在于，所述防锈乳液通过如下方法制备：(1)在反应器中将去离子水、乳化剂和引发剂混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：余朝阳，涂伟萍，
申请(专利权)人：广州市承信公路工程检验有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44