[发明专利]胶乳组合物、使用它的防腐胶乳水泥砂浆及其在低温施工中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及防腐胶乳水泥砂浆及其所含胶乳组合物。更具体地，涉及可低温施工的防腐胶乳水泥砂浆及其所含胶乳组合物。

背景技术

目前，建筑防腐蚀施工要求环境温度一般在10～30℃。参考其他行业如《公路路面基层施工技术规范》规定“水泥稳定结构层施工期的最低气温应在5℃以上，并在第一次重冰冻(-3～5℃)到来之前半个月到一个月完成”。常温下，胶乳组合物与水泥砂浆充分混合后，形成具有弹性的刚性复合层，其粘结性能好，耐久性和耐磨性高，抗折强度明显提高。例如，氯丁胶乳水泥砂浆防腐复合层，无论是化工厂整体面层还是梁、柱防腐，效果都很好，但其缺点是不能在低温下施工。

刚形成的胶乳水泥砂浆防腐复合层的强度增长主要靠水化作用，低温液相完全结冰前，水化作用部分进行。当水泥砂浆的温度低于5℃时，水泥与水之间的放热水化反应速度将变慢，防腐施工中存在工期长、费用高、强度低和抗渗性降低的问题，导致防腐效果大大降低。低温液相结冰后，水化作用停止，而且液相结冰时，体积会膨胀，使混凝士结构松散破坏。

与防腐低温施工有一定联系的混凝土冬季施工常采用加热的方法，如火炉加热、蒸汽加热和红外线加热，可以缩短工期，做到固化强度达标，但存在费用高，工艺复杂的缺点，胶乳水泥砂浆防腐低温施工不宜采用。在特殊情况下，某些形状复杂的基层也不能用加热的方法。在北方，如哈尔滨市处在东北寒冷地区，每年有5个月以上的冬期施工期。其他地区低温时采用胶乳防腐施工也有相当大的难度。近年来，国家号召节能减排，胶乳水泥砂浆低温施工就是在要节省能源的前提下，满足化工防腐要求。

胶乳水泥砂浆的低温防腐施工可以借鉴混凝土采用功能性外加剂的方法来达到低温固化的目的，但胶乳水泥砂浆因组分中有机聚合物的特殊性，存在容易破乳失效的问题，使用现有的外加剂不能保证胶乳水泥砂浆防腐性能，不能满足化工尤其是碱厂相对严重的腐蚀环境。低温防腐施工若只采用塑料薄膜养生，很难保证质量。即使温度不是很低(0℃以上)，在施工中也往往需要较长的时间和相对复杂的方法来养护，这就延长了工期。

发明内容

本发明的目的是，提供一种胶乳组合物，使得包含该胶乳组合物的防腐胶乳水泥砂浆尤其满足低温施工的要求。

本发明人对胶乳组合物进行了深入研究。筛选出性价比好的乳化稳定剂、硅粉、消泡剂、促凝剂、抗冻剂等功能性助剂，加入到胶乳中制得胶乳组合物，发现可以降低胶乳水泥砂浆的水灰比，保证低温水化进行，防止结冻破坏的发生。这些功能性助剂可以加快胶乳水泥砂浆的固化进程，并降低胶乳水泥砂浆中液相冰点，使胶乳水泥砂浆在零摄氏度以下温度固化，保证胶乳水泥砂浆不遭受冻害，缩短胶乳水泥砂浆达到龄期强度的时间，进而保证胶乳水泥砂浆固化后发挥正常的防腐功能，实现-5～5℃低温施工，而且无VOC排放。

其中，胶乳本身具有优异的抗腐蚀功能，水泥水化吸收乳液中水分，使乳液脱水、硫化而逐渐凝固，水泥水化产物与聚合物互相包裹填充形成致密的结构，从而改善了水泥砂浆的物理性能，与水泥砂浆形成具有弹性的刚性复合层，极大提高防腐性能。乳化稳定剂可以维持胶乳的稳定，并与水泥砂浆混合后不发生破乳现象。硅粉主要提高抗冻性，促凝剂可加快早期水化速度，使得胶乳水泥砂浆能迅速达到临界强度，可减少气泡，并具有降低水灰比的优点，意味着提高了混凝土的密实性，改善混凝土的亚微观结构，堵塞混凝土的毛细孔径；抗冻剂降低了胶乳水泥砂浆的冻点。

因此，通过选择合适的功能性助剂与胶乳配合，使低温条件下施工变为可能，避免过去繁杂的低温施工工序，延长了防腐施工工期，节约材料成本和劳动力成本，拓宽胶乳水泥砂浆防腐应用领域。

本发明的技术方案为：

一种适合防腐水泥砂浆用途的胶乳组合物，以胶乳组合物总质量计含5％～10％的乳化稳定剂，3％～6％的硅粉，0.4％～1％的消泡剂，30％～60％的胶乳，及余量的水。

本发明用的合适的胶乳有氯丁胶乳和丁苯胶乳。从防腐性能上看，氯丁胶乳优于丁苯胶乳，而且施工方便。例如，LDR-401型氯丁胶乳、LDR-501Y型阳离子氯丁胶乳、LSR-511型羧基氯丁胶乳，它们本身具有优异的抗腐蚀功能，使得水泥砂浆固化后抗腐蚀性能良好。这几种氯丁胶乳比PC-18X3羧基丁苯胶乳抗冻融性更好，抗腐蚀性能好。本发明特别优先选用乳液型的氯丁胶乳。