[发明专利]混凝土防护溶胶

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土防护材料，属于外涂装渗透型的产品，特别是一种溶胶型的混凝土防护材料。

背景技术

目前为对混凝土结构防护而采用对混凝土外表面涂装材料的方法有很多。在渗透型材料中，如：以硅酸钠为主成份的材料，它通过在防水处和维修处涂布或注入以硅酸钠为主成份的材料，来达到保护混凝土结构的目的。但该材料存在因主体是单硅酸钠而引起在混凝土中反应速度快，渗透性差及生成表面膜状物易磨损破坏等问题。

针对上述问题而改进的碱金属硅酸盐水溶液，如：中国发明专利公开：采用碱金属硅酸盐硅中酸钠、硅酸钾、硅酸锂之间任意两种的组合，按摩尔比约1∶1与水混合形成碱金属硅酸盐水溶液(以下简称混合水溶液)，并添加氢氧化钠，通过调节氢氧化钠的添加量，调节混合水溶液在混凝土中的凝胶化速度。当混合形成的碱金属硅酸盐水溶液涂布于混凝土构造物的表面后，由于该材料在混凝土毛细孔内凝胶化，堵住毛细孔，因此可抑止水分对混凝土的渗入。这些改进后的碱金属硅酸盐水溶液，通过调节混合水溶液的凝胶速度的方法，对延缓混合水溶液在混凝土中的胶凝时间，使混合水溶液能较深的渗入混凝土中，起到了积极的作用。但就渗透结晶型防护材料对混凝土结构进行综合防护的课题而言，反应生成的凝胶---结晶质量是混凝土结构防水防护的关键所在。由于该材料是碱金属硅酸盐的混合水溶液，溶液的性质决定了其反应生成的凝胶仍存在很多缺陷，有很多问题尚待解决。

混合水溶液对混凝土结构实现有效防护尚待解决的一些问题：

1、形成的凝胶不稳定。

混合水溶液在混凝土中反应生成的凝胶，当再遇水后会重新回到水溶液状态，凝胶在水的作用下会发生凝胶→水溶液→凝胶的变化，具有可逆性。所以，混合水溶液在混凝土中反应生成的凝胶是不稳定，也就是防护作用不可靠，这对使用在自然环境中的混凝土结构的防护是极为不利的。

2、混合水溶液在混凝土孔隙中反应生成的凝胶自身力学性能较差。

混合水溶液在混凝土孔隙中反应生成的凝胶，因是从无固体组织的溶液态直接反应而成，凝胶就缺少固体骨架组织的支撑，导致凝胶自身的力学性能较差，造成凝胶层的抗渗压比低，抵御混凝土变形的能力小，不利于混凝土结构防护。

3、凝胶层的孔型结构差。

由于凝胶缺少固体骨架组织，使凝胶层的孔型结构差、孔径较大、孔的分散度小，导致凝胶层的比表面积较小，表面吸附能较小，造成凝胶层对气态水及腐蚀介质的吸附能力变差，凝胶层对混凝土保护能力较低。

4、混合水溶液对混凝土的保护不全面。

混合水溶液对混凝土的保护，仅能通过凝胶固定混凝土中易受侵蚀的组分之一Ca(OH)₂的Ca²⁺离子，进行对混凝土保护的。但是，对于全面保护混凝土结构来说，Ca(OH)₂只是混凝土中易被侵蚀的一个组份，混凝土中还有很多组份同样易被腐蚀介质侵蚀。如：混凝土中水泥熟料矿物C₃A(3CaO·SiO₂)的水化产物水化铝酸钙(4CaO·Al₂O₃·19H₂O)和水化单铝酸钙(3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·32H₂O)都容易被硫酸盐腐蚀，对混凝土产生膨胀性破坏；C-S-H(3CaO·2SiO₂·3H₂O)是可碳化物质，易被CO₂腐蚀，对混凝土产生中性化破坏等等。由于混合水溶液对混凝土中同样易受腐蚀介质侵蚀的其它组份无保护作用，腐蚀介质照样可以侵蚀混凝土中的其它未受保护的易侵蚀组分，腐蚀混凝土。所以，混合水溶液对于综合提高混凝土结构抵御腐蚀介质的侵蚀能力来讲，保护是不全面的。

5、凝胶层自身无抗冻融性能。

对于混凝土的冻融破坏，混合水溶液通过保持混凝土内部相对干燥，达到抗冻融破坏目的的。但是，由于凝胶层自身的多孔性具有毛细吸水作用，在冰点时，吸水后的凝胶自身也会产生冰冻，而使混凝土的凝胶层产生冻融破坏，失去对混凝土的保护作用。所以，混合水溶液只能防止在混凝土内部产生的冻融破坏，而不能防止混凝土凝胶层自身产生的冻融破坏。但混凝土产生冻融破坏一般都是由表及里发生的，所以，混合水溶液的抗冻融性能较差。

发明内容