[发明专利]勃姆石溶胶型耐磨混凝土密封硬化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种混凝土密封硬化剂及其制备方法。

背景技术

目前，国内外市场上混凝土密封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，其可以提高混凝土强度和耐磨性，但其pH值往往在12左右，易在混凝土表面形成碱性物质、盐类物质等析出，不仅影响地面美观度，而且造成地面发滑，严重影响使用。此外，强碱性的金属离子容易和混凝土中的碱骨料发生反应，产生体积膨胀的副产物，导致地面生产细小裂纹，甚至裂缝，严重时对地坪强度造成破坏，引发安全问题。

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，这种硬化剂密封硬化效果较好，可大幅提高混凝土地面的抗压强度和耐磨性，还可避免前两代产品出现的泛碱发白的通病，是本领域的研究重点。但该技术主要掌握在欧美国家手中，我国虽然有一些研究，但是产业化产品很少。如CN200910055825.2公开了以硅酸锂为主要成份，氟硅酸镁、硅烷乳液、丙烯酸树脂乳液、石蜡和水为第二组份的硬化剂制备方法。使用方法是第一组份使用并干燥后再刷涂第二组份。该专利技术主要利用硅酸锂和混凝土反应，起增强作用。氟硅酸镁、硅烷乳液起一定的疏水作用，丙烯酸树脂乳液、石蜡则起光亮剂作用。该方法存在硅酸锂增硬反应速度慢，石蜡等光亮剂有效期比较短，多种组分混溶效果不好而出现浑浊等问题。另外，CN101618956A也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。

除硅酸盐类无机密封硬化剂外，近几年来又兴起了以纳米硅溶胶为主要成分的无机密封硬化剂，硅溶胶含有大量硅氧键，能和混凝土中游离的Ca²⁺以及H₂O形成混凝土的主要强度物质水合硅酸钙(C-SH)，从而提高混凝土耐磨性能。如CN201010543000.8公开了利用纳米级硅溶胶渗透到混凝土孔隙中，在偏铝酸钾催化作用下与氢氧化钙及未水化的水泥发生反应，生成交联结构的凝胶，降低混凝土磨耗45～60％。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种勃姆石溶胶型耐磨混凝土密封硬化剂及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种勃姆石溶胶型耐磨混凝土密封硬化剂，其由以下重量百分含量的成分组成：勃姆石溶胶30～60％、纳米粒子3～8％、硅烷偶联剂5～10％、蜡粉1～5％、表面活性剂0.1～0.5％、乙醇5～11％；余量为去离子水。

作为本发明的勃姆石溶胶型耐磨混凝土密封硬化剂的改进：

所述勃姆石溶胶粒径10～40nm，pH值3～5，固含量20～50％；

所述纳米粒子为SiO₂、Al₂O₃、ZnO、Si₃N₄中的至少一种(即为一种或多种)；粒径为：20～60nm；

所述硅烷偶联剂为正硅酸乙酯、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、双-(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺，双-(三乙氧基甲硅烷基丙基)胺、1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷中的至少一种(即为一种或多种)；

所述蜡粉为聚乙烯蜡粉或聚四氟乙烯蜡粉；

所述表面活性剂为非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂。

作为本发明的勃姆石溶胶型耐磨混凝土密封硬化剂的改进：

勃姆石溶胶粒径10～20nm，pH值3.5～4.5，固含量20～40％；

所述纳米粒子为SiO₂、Al₂O₃中的至少一种(即一种或两种)；

所述硅烷偶联剂为双-(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺，双-(三乙氧基甲硅烷基丙基)胺、1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷中的至少一种(即一种或多种)；

所述蜡粉为聚四氟乙烯蜡粉；

所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚(属于非离子表面活性剂)。

本发明还同时公开了上述勃姆石溶胶型耐磨混凝土密封硬化剂的制备方法(配方如上)，依次包括以下步骤：