[发明专利]一种无机纳米硅地面材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无机纳米硅地面材料及其制备方法，其原料组成按重量份为：强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥32～37份、强度等级为32.5的复合硅酸盐水泥32～37份、重质碳酸钙25～28份、改性纳米二氧化硅6～10份、贝壳3～6份、云母3～6份、彩石3～6份、彩砂3～6份、彩玻3～6份以及一定量的纤维素醚、减水剂、乳胶粉、缓凝剂等，该地面材料不仅抗压抗折，耐久性好，同时能大幅提高地面的抗侵蚀能力，并且对原料粒径要求不高，原料来源易得，便于生产和使用，成本低廉。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种无机纳米硅地面材料及其制备方法。

背景技术

随着胶凝材料组分向纳米尺度的延伸，纳米材料在水泥基材料中的应用成为当前建筑材料的研究热点，例如纳米活性二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛、纳米炭黑、碳纳米管、纳米高岭土等均有在水泥基地面材料中的应用实例，并证实能改善水泥砂浆的力学性能，尤其是抗压性和抗折性，并能显著提高耐久性。

有资料证实，由于纳米材料(如纳米矿粉)可以填充整体结构中的微细空隙，进而提高密实性，可使水泥基材料的抗渗能力明显增强，因此特别适用于沿海地区工程结构物，可有效抵抗氯盐的长期侵蚀。但是，这种水泥基材料对原料粒径要求特别高，需要大量高细度(1～5μm)的辅助性凝胶材料和中细度(3～32μm)硅酸盐水泥熟料，生产难度大，且成本极高，并且由于纳米材料分散性不佳，使用时无法直接加水制备，而需要采用特定的分散方法，导致制备步骤多，使用不便。

因此，仍然需要开发出对原料要求尤其是粒径要求不高，易于生产和实用，成本低廉的具有良好抗腐蚀、抗渗透性能的水泥基地面材料，以延长使用寿命，适应特殊场地的需求，扩大应用范围。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种具有良好抗腐蚀、抗渗透性能的水泥基地面材料，该材料不仅抗压抗折，耐久性好，同时能大幅提高地面的抗侵蚀能力，并且对原料粒径要求不高，原料来源易得，便于生产和使用，成本低廉。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种无机纳米硅地面材料，该地面材料按重量份由以下原料制成：

其中，所有原料的粒径不超过60μm，所述改性纳米二氧化硅的制备方法为：取硬脂酸和羟丙基甲基纤维素，溶解于50～70℃、60～70％乙醇溶液中，然后加入纳米二氧化硅，保温超声2～3小时，抽滤，得到的固体用无水乙醇清洗，然后水洗，干燥即得。

在本发明的优选实施方案中，所述羟丙基甲基纤维素的粘度为20000～30000mPa·s，该粘度范围制备的改性纳米二氧化硅稳定性更好，不易受环境如温度、pH值的变化而发生变性。

在本发明的优选实施方案中，所述硬脂酸、羟丙基甲基纤维素和纳米二氧化硅的重量比为0.15～0.2:0.1～0.15:1～1.2。该重量比范围制备的改性纳米二氧化硅分散性更佳，不易团聚。

在本发明的优选实施方案中，所述硬脂酸、羟丙基甲基纤维素和纳米二氧化硅的重量比为0.2:0.15:1，使用时纳米二氧化硅更易均匀分散于水泥混凝土等成分中，并且在加水后不易与其他材料产生离散性。

在本发明的优选实施方案中，所述乳胶粉为AcronalP5033，与其他乳胶粉相比，AcronalP5033对本发明地面材料的本体拉伸强度与断裂伸长率增加显著，同时自流平的抗折强度明显提高，自流平地坪材料的弹性模量适当降低，进一步提高了抗压抗折性。

在本发明的优选实施方案中，所述缓凝剂为柠檬酸，与酒石酸、葡萄糖酸钠等缓凝剂相比，柠檬酸掺量最低，并且不易损失流动度和强度，提高施工可操作性。

在本发明的优选实施方案中，所述消泡剂是有机硅类消泡剂，能够更快的消除因搅拌或施工导致的气泡。