[发明专利]水性混凝土密封硬化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种建筑工程技术领域的材料及制备方法，具体是一种水性混凝土密封硬化剂及其制备方法。

背景技术

混凝土作为一种大宗广泛使用的建筑材料，在现代建筑工程中发挥着巨大的作用。然而，普通混凝土作为地坪和路面材料在使用过程中由于其固有的一些缺陷和不足，通常易于起灰、耐磨性差、容易油污等影响其作用效果的现象。为了避免这些现象产生，人们通过不直接将普通混凝土作为地坪材料进行使用，或者在混凝土表面浇筑一层环氧树脂作为地坪材料，这样一方面增加了施工成本，其后期的维护成本也较高。因此，近些年来，市场上出现了一些水泥地面硬化剂。通过在混凝土表面喷涂固化剂，以提高混凝土结构的密实性和表面硬度达到改善混凝土地坪效果。目前，混凝土地面硬化剂主要有两类：一类是以树脂作为主要化学成分的有机类；另一类是硅酸盐为主要化学成分的无机类。而无机类由于对环境影响小而且参与水泥水化产物反应备受关注。国内外市场上的无机类的混凝土地面硬化剂主要有三类产品：第一类是以硅酸钠为主要成分的钠基盐类产品，其可以优先提高混凝土强度和耐磨性，但耐久性差，易于泛碱影响后期地坪效果；第二类是以硅酸钾为主要成分的钾基盐产品，其性能与钠基盐相比无明显提高；第三类是以硅酸锂为主要成分的锂基盐产品，从国外引进的产品大多是此类产品，其密封硬化效果较为显著，但由于是进口产品，其价格比较昂贵。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN101618956A，公开日：2009.08.03，记载了一种双组分的水性地面硬化剂及其制备方法，首先是制备第一组分硅酸锂溶液并将其涂刷到水泥混凝土表面，待其干燥后，涂刷以有机树脂为主要成分的第二组分，干燥养护1-3d后便能提高混凝土表面光洁度，减少粉尘产生。该发明综合利用了锂基盐硬化剂和有机树脂硬化剂双重的作用来实现其密实硬化作用，但其施工起来比较麻烦，且由于涉及到两组分，在运输及储存十分不方便。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种水性混凝土密封硬化剂及其制备方法，该硬化剂物理形态为无色透明的液体，喷洒到混凝土结构表面，其中的活性成分通过表面活性剂的作用渗透到混凝土内部并与混凝土内的未水化的水泥颗粒和氢氧化钙晶体发生化学反应形成结晶体堵塞和封闭混凝土内部毛细孔以提高混凝土强度达到密实硬化混凝土表面。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种水性混凝土密封硬化剂，其组分及质量百分比为：硅溶胶30～40％、催化剂0.25～3.0％、表面活性剂0.1～0.5％、甲基硅酸钾1～5％以及去离子水53.0～66.75％。

所述的硅溶胶为纳米级二氧化硅溶胶，其中SiO₂质量百分比量含为40％，平均粒径为12nm。

所述的催化剂为工业级偏铝酸钾溶液，其质量百分比浓度大于40％。

所述的表面活性剂为无泡表面活性剂8550。

所述的甲基硅酸钾为质量百分比浓度为40％的水溶液。

本发明涉及上述水性混凝土密封硬化剂的制备方法，包括以下步骤：

第一步、称取去离子水置于反应器中，在中速搅拌环境下依次缓慢加入表面活性剂和催化剂，然后在低速搅拌并自然冷却至室温；

所述的中速搅拌是指：转速控制为150-200rpm的机械搅拌。

所述的低速搅拌是指：转速控制为50-60rpm的机械搅拌。

第二步、另外称取与第一步相同质量的去离子水置于反应器中，在中速搅拌环境下缓慢加入硅溶胶后与第一步所得混合液混合并进行低速搅拌；

第三步、另外称取与第一步相同质量的去离子水置于反应器中，在中速搅拌环境下先一次性加入甲基硅酸钾，然后再缓慢加入第二步所得混合液后低速搅拌并静置，最后密封制成所述水性混凝土密封硬化剂。

本发明混凝土表面硬化剂的主要成分是纳米级硅溶胶，它在表面活性剂作用下，通过混凝土内的微细孔隙渗透到混凝土的内部，在催化剂作用下与混凝土中的水化产物氢氧化钙及未水化的水泥发生反应，生成交联结构的凝胶，使混凝土表面更加密实，硬度提高，耐磨性增加；同时硬化剂中的甲基硅酸钾为一种憎水性的有机硅，其硬化后在混凝土表面形成一层憎水膜以达到防尘、拒水的作用，有效地抑制了水、油和其它腐蚀性物质侵入。通过硬化剂处理后的混凝土，达到了内部结构密实，具有防尘、耐磨、硬化、拒水等多项功能，可广泛适用与各类新旧混凝土地坪处理。