【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新旧混凝土界面修补剂的制备，尤其涉及一种混凝土用界面修补剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、混凝土作为世界上使用量最大宗的建筑材料，随着我国经济的快速发展，我国混凝土用量激增，约占世界总量60％。与此同时，随着服役年龄的延长，混凝土结构因人为和自然环境等因素的作用，出现不可避免的裂缝、剥蚀、表层大面积脱落甚至塌陷等病害，使其安全性和耐久性受到严重侵害，每年所带来直接经济损失高达3000亿元/年。面对既有混凝土结构不断劣化的严峻形势，修补加固已成为有效的解决方法。
2、目前，普遍应用的界面修补剂为溶剂型环氧树脂或硅烷偶联剂。硅烷偶联剂的分子结构式一般为两性结构，一端为硅氧烷基，一端为功能基。硅烷氧基对无机物具有反应性，水解后形成硅羟基，能够跟无机表面所暴露的羟基发生化学键合。功能基如氨基、环氧基、乙烯基、硫醇基等均是对有机物具有反应性或相容性的官能团。因此，当硅烷偶联剂介于无机和有机界面之间，在水解缩合过程中，可形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层。利用这一特点可以在水泥基和环氧树脂表面构筑化学键。
3、然而，虽然此类界面修补剂与水性环氧-水泥基修补材料在理论上具有化学相容性、反应性，但溶剂型环氧树脂、硅烷偶联剂均不溶于水，在修补材料浇筑后仍然会与界面修补剂层间形成一层水膜层，影响新旧材料的交联而导致修补层脱粘。因此使用常规的界面剂，新旧界面粘结问题依然存在。而且现有的界面修补剂仍未针对旧混凝土表面的特性解决以下问题：
4、(1)混凝土结构破坏后，表面开裂松散，即使经过打磨
5、(2)混凝土复合修补材料(nepc)对ch晶体的生长有促进作用，ch晶体对界面过渡区粘结性能增益效果小、溶解性强，一旦在新旧混凝土界面形成大量ch晶体，不利于粘结力的发展，需要设法将ch晶体转化成稳定态或对界面粘结有益的形态；
6、(3)硅烷偶联剂与水并不混溶，需不断搅拌，促使硅氧烷端与水反应水解，形成硅羟基，才能逐渐增加偶联剂的水溶性，直至成为均匀的水溶液。硅烷偶联剂水解缩合作用需要有水参与，若直接将硅烷偶联剂喷涂于旧混凝土表面，则反应缓慢，界面粘结效率低；如与水混合再喷涂，则还需解决硅烷偶联剂与水的混合反应平衡问题。另外，每个硅烷偶联剂水解后会形成三分子的甲醇或乙醇，这些溶剂在界面处聚集对水泥水化不利，将削弱水性环氧-水泥基修补材料的界面粘结力。
7、除以上因素，还要综合考虑修补经济成本、可操作性及施工效率等。因此，本领域亟需发展一种可有效提高水性环氧-水泥基修补材料与旧混凝土基体之间的粘结性能，提高修补混凝土的耐久性的混凝土用界面修补剂。
技术实现思路
1、本专利技术的目的为提供一种混凝土用界面修补剂及其制备方法与应用，以解决现有的界面修补剂对新旧混凝土的粘结效果差，导致修补后的混凝土仍然存在较低的使用寿命的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种混凝土用界面修补剂，所述混凝土用界面修补剂包括氟硅酸钠的溶液和psca的溶液；所述psca的溶液包括氢氧化钾、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和水。
4、作为优选，所述氟硅酸钠、氢氧化钾和n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的用量为：氟硅酸钠1～20份、氢氧化钾70～90份、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷100～200份。
5、作为优选，所述氟硅酸钠的溶液为氟硅酸钠的水溶液；氟硅酸钠的溶液的质量浓度为8～12％；所述psca的溶液的质量浓度为3～7％。
6、本专利技术还提供了所述混凝土用界面修补剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7、氟硅酸钠的溶液的制备：将氟硅酸钠和水混合，得氟硅酸钠的溶液；
8、psca的溶液的制备：将氢氧化钾和水混合，得混合液；在混合液中滴加n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷后经两次反应，得到psca的溶液。
9、作为优选，所述氢氧化钾和水混合中，混合的温度为-25～2℃，混合的搅拌速率为400～600r/min。
10、作为优选，所述滴加的温度为-2～2℃，滴加的速率为0.8～1ml/s。
11、作为优选，所述两次反应包括第一次反应和第二次反应。
12、作为优选，第一次反应的温度为-25～2℃，第一次反应的时间为5～7h；第二次反应的温度为-25～30℃，第二次反应的时间为10～14h；第一次反应和第二次反应的搅拌速率独立的为400～600r/min。
13、本专利技术还提供了所述混凝土用界面修补剂的制备方法制备得到的混凝土用界面修补剂在待修补混凝土中的应用。
14、作为优选，所述应用的方法如下：
15、在待修补混凝土表面喷涂1～3次氟硅酸钠的溶液，经面干后，再喷涂2～4次psca的溶液，经待修补混凝土的修补和养护，得到修补混凝土。
16、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术有益效果如下：
17、(1)本专利技术提出的混凝土用界面修补剂利用psca的溶液与na2sif6(氟硅酸钠)的溶液间的络合作用和na2sif6-ch的化学反应实现旧混凝土表面的硬化、粗糙化和新旧界面间的粘结性能提升；
18、(2)本专利技术提出的混凝土用界面修补剂可操作性较好且施工效率较高，经济成本较低；
19、(3)本专利技术提出的混凝土用界面修补剂中的na2sif6的溶液对硬化水泥浆体表面存在硬化作用，对于旧混凝土表面存在松动、孔隙等薄弱层的工况下，na2sif6可对薄弱层起到一定的硬化加固作用，结合psca在界面的固化封堵作用可进一步提高粘结性能；
20、(4)本专利技术提出的混凝土用界面修补剂的合成方法成熟、工艺简单，可有效提高水性环氧-水泥基修补材料与旧混凝土基体之间的粘结性能，符合国家长期发展战略。
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1.一种混凝土用界面修补剂，其特征在于，所述混凝土用界面修补剂包括氟硅酸钠的溶液和PSCA的溶液；所述PSCA的溶液包括氢氧化钾、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和水。
2.根据权利要求1所述混凝土用界面修补剂，其特征在于，所述氟硅酸钠、氢氧化钾和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的用量为：氟硅酸钠1～20份、氢氧化钾70～90份、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷100～200份。
3.根据权利要求2所述混凝土用界面修补剂，其特征在于，所述氟硅酸钠的溶液为氟硅酸钠的水溶液；氟硅酸钠的溶液的质量浓度为8～12％；所述PSCA的溶液的质量浓度为3～7％。
4.权利要求1～3任一项所述混凝土用界面修补剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述混凝土用界面修补剂的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钾和水混合中，混合的温度为-25～2℃，混合的搅拌速率为400～600r/min。
6.根据权利要求4或5所述混凝土用界面修补剂的制备方法，其特征在于，所述滴加的温度为-2～2℃，滴加的速
7.根据权利要求6所述混凝土用界面修补剂的制备方法，其特征在于，所述两次反应包括第一次反应和第二次反应。
8.根据权利要求7所述混凝土用界面修补剂的制备方法，其特征在于，第一次反应的温度为-25～2℃，第一次反应的时间为5～7h；第二次反应的温度为-25～30℃，第二次反应的时间为10～14h；第一次反应和第二次反应的搅拌速率独立的为400～600r/min。
9.权利要求4～8任一项所述混凝土用界面修补剂的制备方法制备得到的混凝土用界面修补剂在待修补混凝土中的应用。
10.根据权利要求9所述混凝土用界面修补剂的制备方法制备得到的混凝土用界面修补剂在待修补混凝土中的应用，其特征在于，所述应用的方法如下：
...【技术特征摘要】
1.一种混凝土用界面修补剂，其特征在于，所述混凝土用界面修补剂包括氟硅酸钠的溶液和psca的溶液；所述psca的溶液包括氢氧化钾、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和水。
2.根据权利要求1所述混凝土用界面修补剂，其特征在于，所述氟硅酸钠、氢氧化钾和n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的用量为：氟硅酸钠1～20份、氢氧化钾70～90份、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷100～200份。
3.根据权利要求2所述混凝土用界面修补剂，其特征在于，所述氟硅酸钠的溶液为氟硅酸钠的水溶液；氟硅酸钠的溶液的质量浓度为8～12％；所述psca的溶液的质量浓度为3～7％。
4.权利要求1～3任一项所述混凝土用界面修补剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述混凝土用界面修补剂的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钾和水混合中，混合的温度为-25～2℃，混合的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫敏，张宇，张守祺，代希华，梅波，罗吉庆，徐硕华，
申请(专利权)人：广东省公路建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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