[发明专利]一种无毒环保型防腐防水抗渗耐磨的补强材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于地下建筑工程的无毒环保型防腐防水抗渗 耐磨的补强功能性建筑材料及其制备方法。

背景技术

随着国家经济的发展及国防的需要，地下工程质量引起了国家的 高度重视，而地下工程的防腐性、抗渗性、防水性、对保护结构的安 全性及构造物的耐久性越发显示出其重要性。地下结构在腐蚀介质作 用下，加之混凝土自身的缺陷，造成了对结构的巨大破坏。腐蚀和渗 水可导致各种构筑物的结构损坏，甚至带来一系列的严重后果，国家 在这方面每年要花费数亿元人民币进行整治。俗称十隧九漏，没有不 漏水的地下室，此种现象在江湖及海边城市尤为突出，且不同的地区 除混凝土本身的缺陷外，腐蚀介质的差别也是不可忽视的因素。这种 现象若不及时进行防范就会严重影响构筑物的安全。目前市场上各种 防腐及抗渗材料只能单一地发挥效应。国外的水泥基结晶渗透材料， 价格高昂并且需要在很长的时间内通过化学反应来达到防水抗渗要 求，而且只能在中性及碱性环境下方可发挥效能。用阳离子氯丁胶乳、 丙烯酸酯、硅丙、苯丙乳液配制的聚合物砂浆等因其施工复杂，抗慢 渗性能差而无法大面积推广。因此迫切需要一种即可防腐抗渗防水又 经济实用、施工方便的材料来解决目前地下工程在有静压水渗漏情况 下的防腐、防水、抗渗的问题。

发明内容

针对目前现有技术中各种材料对地下工程防腐不防水、防水不防 渗、防渗不防腐的现象，本发明的发明人提出一种在较高静压水及各 种地下水腐蚀介质存在的情况下能够做到无毒环保、防腐、抗渗、防 水、耐磨、快速固结的补强材料，以解决因混凝土本身的缺陷及各种 腐蚀介质对混凝土的破坏导致的地铁、过江隧道、高速公路隧道、铁 路隧道、水电大坝廊道、水电站厂房、建筑物地下室等的结构损坏。

本发明的一个目的是提供一种无毒环保型防腐、抗渗、防水、耐 磨的补强材料，其组成为：

优选本发明的无毒环保型防腐防水抗渗耐磨的补强材料的组成 为：

本发明中，所述阳离子胶粉为阳离子丙烯酸酯胶粉，可以为美国 国民淀粉公司生产的FLEX8300型号的阳离子丙烯酸酯胶粉。该胶粉 为可自由流动的白色粉末，玻璃化温度为-20℃，最低成膜温度为0℃。

本发明中，所述有机硅增强密实剂为硅烷类偶联剂，具体而言， 可以为市售可得的KH560硅烷偶联剂。

本发明中，所述磨细硫铝酸盐水泥，作为体系中的水稳定固化剂。

本发明中，所述分散剂为非离子型表面活性剂，具体而言，可以 为市售可得的聚羧酸非离子型表面活性剂或聚羧酸减水剂。

本发明中，所述石英砂为市售40目～120目产品。

本发明的另一目的是提供所述无毒环保型防腐防水抗渗耐磨的补 强材料的制备方法，其包括如下步骤：

(1)改性络合钙的制备

偶联剂∶水∶CaO＝1∶10∶100(质量比)，将偶联剂溶于水并搅拌 20-40min，再把CaO投入螺旋喂料机中，然后将偶联剂与水的混合 物用喷雾的方式与螺旋喂料机中的CaO均匀混合，制得改性络合钙。

所述偶联剂可以为市售氨苄基的硅烷偶联剂。

(2)纳米活性SiO₂白炭黑的制备

二甲基硅油∶白炭黑＝5∶100～10∶100(质量比)，按上述配比，采 用粉体改性设备(如型号为SRL-Z300/600的超细粉体改性机组)进行 改性，并通过气流磨干燥而制成纳米活性SiO₂白炭黑。

(3)有机硅改性纳米膨润土的制备

有机硅改性材料∶醋酸锌∶水∶膨润土＝10∶1.2∶100∶30～20∶2∶ 150∶40，把市售有机硅改性材料和醋酸锌加入水中，混合后加入膨润 土搅拌均匀，投入反应釜，在100℃，2MPa压力下反应12小时，所 得产物送入气流磨喷雾干燥即可制成有机硅改性纳米膨润土。

其中，所述有机硅改性材料可以为甲基含氢硅油、羟基硅油或甲 基含氢聚硅氧烷。

(4)将上述制备的改性络合钙、纳米活性SiO₂白炭黑和有机硅改 性纳米膨润土，以及阳离子胶粉、有机硅增强密实剂、磨细硫铝酸盐 水泥、分散剂和石英砂按重量比均匀混合，得到无毒环保型防腐防水 抗渗耐磨的补强材料。