憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料制造技术

本发明专利技术涉及一种憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料，用于建筑工程的表面修复和防护，尤其适用于墙体、水利工程、隧道、桥梁、公路、码头、水池的混凝土修复和防护，属于建筑材料领域，其特征是除水分以外还包含如下组份：碱激发剂，胶凝基材，憎水剂，助剂等。

【技术实现步骤摘要】
憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料
本专利技术涉及一种憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料，用于建筑工程的表面修复和防护，尤其适用于墙体、水利工程、隧道、桥梁、公路、码头、水池的混凝土修复和防护，属于建筑材料领域。
技术介绍
土聚水泥是上个世纪70年代末由法国J.Davidovits开发的一类新型的碱激发胶凝材料，它是指由烧粘土(偏高岭土为主)、工业废渣等为主要原料，在碱激发剂的作用下形成的。土聚水泥原料的矿物中的硅铝氧化合物经历了一个由解聚到再聚合的过程，形成了类似地壳中一些天然矿物的结构，是耐久性优良的新型胶凝材料。许多矿物或矿物混合料经过高温煅烧后会具有火山灰活性或潜在水硬性，比如高岭土经过500-900度的煅烧之后具有很好的活性，矿渣、炉渣、粉煤灰等都是经过高温之后的产物，也具有很好的活性，煅烧的硅灰石、钙矾石、石灰石、方解石等都是很好的活性材料。随着研究的深入，激发剂的种类已经不局限于常规的碱，而是出现了碱性碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐等多种材料，激发方式因而出现了复合激发剂。上述材料总称为化学激发胶凝材料，也叫无机聚合物材料，从总体性能来说，碱激发以及以碱激发为主的胶凝材料要明显好于非碱激发材料，因此通常意义上来说，碱激发以及以碱激发为主的胶凝材料统称为碱激发无机聚合物材料。碱激发无机聚合物材料的显著优点是与混凝土基体的粘结十分牢固而且耐久，因此不会产生脱离、起皮、翘曲等问题。碱激发无机聚合物材料可以用于涂覆材料也可以用作混凝土缺陷修复材料。 目前的桥梁、隧道码头等建筑工程大量采用清水混凝土，这些工程在一段时间之后都会出现碳化、钢筋锈蚀等老化问题，要解决这些问题必须采取保护措施，目前较常用的保护方法有:涂刷各种涂料和水泥砂浆粉刷。水泥砂浆的最大缺陷是与混凝土的粘结不够牢固，容易脱落，因此这种方法一般在不太重要的场合使用，在重要的场合已经越来越少。 涂料可以分为内墙涂料、外墙涂料、透明涂料等，上述材料的最大问题是耐久性差，对于一般的建筑，这种涂料基本能满足要求，但对于重要的工程来说很难满足需要，t匕如上海市的杨浦大桥桥塔采用的是外墙涂料，因此桥塔每隔10年左右得粉刷一次，非常劳命伤财，还有更多的工程是不对混凝土进行保护，比如一些立交桥、高速公路、铁路工程的桥梁，都直接采用清水混凝土，外面并没有保护涂料。 上海市最早的跨黄浦江大桥是松浦大桥，该大桥已经使用了 40年，到现在已经出现混凝土老化现象，钢筋锈蚀，目前正计划拆除，因此对于重要的混凝土结构进行保护和修复是十分重要，老化、损坏的混凝土可以采用碱激发无机聚合物材料进行修复和保护，预计松浦大桥通过憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料的修复和保护将可以延长使用寿命100年以上，因此具有十分重要的经济价值。 尽管碱激发无机聚合物有许多优秀的性能，但碱激发无机聚合物材料的实际应用却十分稀少，即使有些已经申请专利的技术，也几乎没有在实际工程中完全实现应用的，这是因为碱激发无机聚合物材料本身还存在着一些缺陷，而高性能水泥技术却越来越成熟，在大多数场合，碱激发无机聚合物材料难以替代水泥，虽然如此，如果能够做到取长补短，碱激发无机聚合物材料还是有一些用武之地。 申请号为201010299679.0的名称为《一种双组分环保型无机聚合物涂覆材料及其制备方法》的专利是一种典型的碱激发无机聚合物材料的配方，由于碱激发无机聚合物材料是亲水性材料，在其硬化过程中会产生大量贯通的毛细孔，形成了水渗透的通道，因此该涂料无法阻挡水的侵袭，从试验来看，甚至比不上水泥基材料，因此对墙体的保护效果很差。涂层内部积聚水分有几个危害:一是被保护的结构会受到水的侵袭，耐久性降低，二是冬季会产生冻融破坏，这是因为水在结冰时体积膨胀，把涂层破坏掉。要提高其保护能力有必要进行憎水改性，以阻断毛细渗透的通道。
技术实现思路
碱激发无机聚合物材料是亲水性的材料，在其聚合过程中会产生大量的贯通毛细孔，这对防止水的渗透很不利。一般来说，憎水性材料的表面能非常低，对于防水有独特的优势，如果用憎水性的材料对碱激发无机聚合物材料改性，可以阻断毛细渗透的途径，从而明显的提升防护性能。实验表明，经过憎水改性的碱激发无机聚合物材料可以使水分永久隔离在涂层的一侧，直到水分风干为止，而未经憎水改性的碱激发无机聚合物材料在1.5秒内就可以在涂层背面看到渗透水，对比十分明显。 可以用来对无机聚合物材料进行憎水改性的憎水剂有两类:一类是自身是憎水性的材料，将其分散在无机聚合物材料之中以后，使得整个涂覆材料体系也具有憎水性，另一类是自身并不一定是憎水的，但加入在涂覆材料体系中之后产生了一系列化学反应，其反应产物具有憎水性，不管哪种材料，同样实现了憎水改性，使得涂覆材料的防护性能得以提高，憎水的程度则根据掺入的憎水改性材料用量进行调节。 本专利技术是为了改进已有技术，结合碱激发无机聚合物材料和憎水剂的优势，提供一种与基体连接可靠、防水性能良好的憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料，本专利技术的另一个目的是提供一种混凝土缺陷修复材料。 本专利技术通过以下方式来实现: 一种憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料，其特征是除水分以外还包含如下组份: I?80份的碱激发剂(以固含量计)； 20?120份的胶凝基材； 0.001?60份的憎水剂； O?50份的助剂； O?20份的着色剂； O?80份的膨胀剂； O?50份的促硬剂； O?80份的填料； 所指的碱激发剂是指碱性硅酸盐、碱性磷酸盐、碱金属氧化物、碱、碳酸盐、硫酸盐、氯盐中的至少一种。 碱激发剂可以是单一的，也可以是多种激发剂复合在一起，相比单一激发剂，复合激发剂的激发效果更有优势，硫酸盐和氯盐可以促进激发效果，在体系中加入这些材料使其与碱激发剂共同作用可以提高激发效果，碱激发剂可以是液体，也可以是固体。 所指的胶凝基材是指具有火山灰活性材料、潜在水硬性材料中的至少一种，胶凝基材可以是经过煅烧的，也可以是未经煅烧的。 所指的憎水剂是指分散在涂层中的低表面能的疏水性物质，该疏水性物质阻隔毛细渗透的途径，疏水性物质来源于下述两种情况之一:憎水剂自身及憎水剂的反应产物。 所指的助剂是指改善涂料工作性能的辅助性材料。 所指的着色剂是指具有相应色彩的材料。 所指的膨胀剂是指在硬化过程中产生体积膨胀作用的材料。 所指的促硬剂是指提高涂料硬化进程的材料。 所指的填料是填充体积、减少收缩、调整表面质感的材料。 本专利技术的憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料，其所指的碱激发剂可以是硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氧化钠、氧化钾、氧化锂、氧化钙、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、磷酸钠、磷酸钾、磷酸锂中的至少一种。 本专利技术的憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料，其所指的胶凝基材可以是偏高岭土、高岭土、矿渣、炉渣、粉煤灰、高炉水渣、钢渣、煤矸石、硅灰石、煅烧矿物、煅烧粘土、磷渣、赤泥、工业尾矿中的至少一种。 本专利技术的憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料，其所指的憎水剂可以是甲基硅酸钾、甲基硅酸钠、甲基硅酸锂、甲基硅油、硅油、有机硅憎水剂、聚硅氧烷憎水剂、硅烷基憎水剂、ΝΑΝ0ΤΗΙΧ B1490纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料，其特征是除水分以外还包含如下组份：1～80份的碱激发剂(以固含量计)；20～120份的胶凝基材；0.001～60份的憎水剂；0～50份的助剂；0～20份的着色剂；0～80份的膨胀剂；0～50份的促硬剂；0～80份的填料；所指的碱激发剂是指碱性硅酸盐、碱性磷酸盐、碱金属氧化物、碱、碳酸盐、硫酸盐中的至少一种；所指的胶凝基材是指具有火山灰活性材料、潜在水硬性材料中的至少一种；所指的憎水剂是指分散在涂层中的低表面能的疏水性物质，该疏水性物质阻隔毛细渗透的途径，疏水性物质来源于下述两种情况之一：憎水剂自身及憎水剂的反应产物；所指的助剂是指改善涂料工作性能的辅助性材料；所指的着色剂是指具有相应色彩的材料；所指的膨胀剂是指在硬化过程中产生体积膨胀作用的材料；所指的促硬剂是指提高涂料硬化进程的材料；所指的填料是填充体积、减少收缩、调整表面质感的材料。

【技术特征摘要】
1.一种憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料，其特征是除水分以外还包含如下组份: I?80份的碱激发剂(以固含量计); 20?120份的胶凝基材； 0.001?60份的憎水剂； O?50份的助剂； O?20份的着色剂； O?80份的膨胀剂； O?50份的促硬剂； O?80份的填料； 所指的碱激发剂是指碱性硅酸盐、碱性磷酸盐、碱金属氧化物、碱、碳酸盐、硫酸盐中的至少一种； 所指的胶凝基材是指具有火山灰活性材料、潜在水硬性材料中的至少一种； 所指的憎水剂是指分散在涂层中的低表面能的疏水性物质，该疏水性物质阻隔毛细渗透的途径，疏水性物质来源于下述两种情况之一:憎水剂自身及憎水剂的反应产物； 所指的助剂是指改善涂料工作性能的辅助性材料； 所指的着色剂是指具有相应色彩的材料； 所指的膨胀剂是指在硬化过程中产生体积膨胀作用的材料； 所指的促硬剂是指提高涂料硬化进程的材料； 所指的填料是填充体积、减少收缩、调整表面质感的材料。2.按照权利要求1所述的憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料，其特征是所指的碱激发剂是硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氧化钠、氧化钾、氧化锂、氧化钙、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、磷酸钠、磷酸钾、磷酸锂中的至少一种。3.按照权利要求1所述的憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料，其特征是所指的胶凝基材是偏高岭土、高岭土、矿渣、炉渣、粉煤灰、高炉水渣、钢渣、煤矸石、硅灰石、煅烧矿物、煅烧粘土、磷渣、赤泥、工业尾矿中的至少一种。4.按照权利要求1所述的憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料，其特征是所指的憎水剂是甲基硅酸钾、甲基硅酸钠、甲基硅酸锂、甲基硅油、硅油、有机硅憎水剂、聚硅氧烷憎水剂、硅烷基憎水剂、NANOTHIX B1490纳米级憎水剂、改性聚乙烯醇水性憎水剂、HEA高分子憎水剂、粉末憎水剂、乳液型憎水剂、硬脂酸钙中的至少一种。5.按照权利要求1所述的憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料，其特征是所指的着色剂至少包含白色颜料、黑色颜料、有机颜料、无机颜料、荧光颜料、夜光颜料、染料、有色金属氧化物颜料中的一种。6.按照权利要求1所述的憎水改性碱激发无机聚合物涂覆修复材料，其特征是所指的膨胀剂至少包含矾土、铝土矿、无水石膏、氢氧化铝、氧化铝、氧化锌、氧化镁、明矾石膨胀齐U、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙-硫铝酸钙复合膨胀剂、HEA膨...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕孟龙，
申请(专利权)人：吕孟龙，
类型：发明
国别省市：上海;31