[发明专利]一种无机水性渗透型固砂剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无机水性渗透型固砂剂及其制备方法，其中无机水性渗透型固砂剂，按重量份数包括硅酸钠溶液40‑50份、固化剂2‑5份、表面活性剂0.05‑0.25份、表面硬化剂0.8‑2份、去离子水40‑50份，本发明以硅酸钠作为主要成分，可利用自身的固化反应固结砂层，通过与固化剂的复配形成协同增效作用，生成稳定的硅胶，使硅酸钠在混凝土基面上形成一层致密的硅胶薄膜，以达到固砂的目的，同时还能起到分散的作用，可有效阻碍硅酸钠胶体粒子的团聚，使得硅酸钠保持以纳米级的尺寸，有利于在混凝土中的渗透。

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，尤其涉及一种无机水性渗透型固砂剂及其制备方法。

背景技术

混凝土作为一种广泛使用的建筑材料，在现代建筑工程技术中发挥着巨大的作用。然而，由于基面材料质量原因、混凝土配合比、施工操作、养护不到位等问题，混凝土常常会出现起灰起砂的问题，严重影响混凝土的使用性能和后续施工进程。

国际上从20世纪30年代开始，就有人从事固砂剂的开发和应用研究，当时研究的主要目的是治理沙漠道路两旁的流沙，避免风暴的侵害。由于受水平和条件的限制，当时的固砂剂不但品种单一，而且效果一般，保持时间较短，未能得到广泛的应用。到本世纪六七十年代，固砂剂的研究重新得到广泛的重视。随着土壤沙化的日益加重，越来越多的人加入到固砂剂研究的行列中。目前市场上的固砂剂主要分为有机和无机两个大类，其中有机类固砂剂主要以高分子类树脂为主，这类固砂剂通常具有较高的分子量，粘性较大，可使混凝土基面上松散的灰、砂结成较大的稳定体；但高分子类固砂剂也具有耐热性差、易燃、不耐老化等缺陷，在热、氧、光的长期作用下，高分子发生降解，其理化性能、力学性能逐渐降低，直到完全失效，因此使用寿命较短。目前市场上的无机类固砂剂主要以硅酸盐类为主，这类固砂剂通常性质稳定，价格较低，无毒无害，使用寿命长，且不含可挥发性的有机物质，对环境影响小；但因为其反应速度较快，渗透型较差，不能在混凝土基面充分完成固化反应，且固砂层强度较低，容易受到外界环境的损害。

因此，开发出一款强度较高的无机水性渗透型固砂材料，对于改善混凝土起灰起砂问题，提高混凝土基面耐磨度和硬度，具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无机水性渗透型固砂剂及其制备方法，以硅酸钠作为主要成分，可利用自身的固化反应固结砂层，同时通过与固化剂的复配形成协同增效作用，生成稳定的硅胶，使硅酸钠在混凝土基面上形成一层致密的硅胶薄膜，以达到固砂的目的。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无机水性渗透型固砂剂，按重量份数包括如下组分，硅酸钠溶液40-50份、固化剂2-5份、表面活性剂0.05-0.25份、表面硬化剂0.8-2份、去离子水40-50份。

作为进一步的优化，无机水性渗透型固砂剂按重量份数包括如下组分，硅酸钠溶液45-50份、固化剂3-5份、表面活性剂0.1-0.15份、表面硬化剂1-1.5份、去离子水40-50份。

作为进一步的优化，所述硅酸钠溶液的模数大于等于3.0，其20℃时波美度为37-42，硅酸钠可利用自身的固化反应固结砂层，以达到固砂的目的。

作为进一步的优化，所述固化剂为磷酸硅，其主要作用是和硅酸钠发生反应，生成稳定的硅胶SiO₂，使硅酸钠在混凝土基面上形成一层致密的硅胶薄膜，以达到固砂的目的。它可以通过水解产生的H⁺与硅酸钠结合，替代硅酸钠中具有吸水性质的Na⁺，生成硅酸凝胶SiO₂·nH₂O，脱水后生成硅胶SiO₂，形成一层致密的薄膜，达到固砂的目的。

作为进一步的优化，所述固化剂的细度为100-150目。