一种防锈环保水泥基材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种防锈环保水泥基材料及其制备方法，本发明专利技术的防锈环保水泥基材料，由碳酸钠(Na

A kind of antirust and environmental friendly cement-based material and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种防锈环保水泥基材料及其制备方法和应用
本专利技术属于防锈材料领域，具体涉及一种防锈环保水泥基材料及其制备方法。
技术介绍
为避免车流和人流平面相交产生的冲突，保障人们安全的穿越，提高车速，减少交通事故。一般在车流量大、行人稠密的地段，或者交叉口、广场及铁路上面建造人行天桥。而绝大部分人行天桥两侧护栏采用钢材，外部涂刷油漆做防锈处理，但由于油漆耐久性较差，易因水长期浸泡产生脱落现象，导致天桥柱脚或焊缝周围大面积生锈，如不及时处理，锈蚀严重将导致护栏断裂，严重威胁行人和桥下车辆行车安全。因此，研究出一种耐久性优异的防锈材料具有十分重要的意义。目前，现有防锈处理方式主要有涂敷、表面处理、电镀、化学药品、阴极防锈处理或其他方法。防锈水泥基材料的专利或公开文献未见报道，因此该专利技术的防锈环保水泥基材料能填补空白。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中存在的缺陷与问题，本专利技术提供了一种防锈环保水泥基材料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术首先提供了一种防锈环保水泥基材料及其制备方法。该防锈环保水泥基材料由碳酸钠(Na2CO3)、氢氧化钙(Ca(OH)2)、砂、矿渣、PTB乳液和水组成，各组分质量百分数为：Na2CO31.2％～3.2％、Ca(OH)20.8％～2.2％、砂31.6％～68.2％、矿渣20.2％～46.6％、PTB乳液3.1％～5.7％、水6.5％～10.7％，各组分质量百分数和为100％。进一步地，所述的Na2CO3为分析纯Na2CO3。进一步地，所述的Ca(OH)2为分析纯Ca(OH)2。进一步地，所述的矿渣为S95级粒化高炉矿渣粉。进一步地，所述的PTB乳液是乙烯-氯乙烯-乙烯酯产品，白色乳液状。其物理性能指标为粘性：80～120mPa.s、固体含量：52±1wt％、比重：1.1、pH值：7～9。本专利技术还提供了所述防锈环保水泥基材料的制备方法，包括以下步骤：(1)计量：按上述比例分别计量各组成材料；(2)拌合干料：将碳酸钠、氢氧化钙和矿渣倒入搅拌机中干拌2～3分钟，然后再倒入砂搅拌2～3分钟，得到拌和均匀的混合干料；(3)制备防锈材料：将PTB乳液溶解在水中，搅拌2～3分钟，形成PTB溶液；然后将PTB溶液倒入混合干料中搅拌2～3分钟，即制成防锈环保水泥基材料。最后，本专利技术提供了所述防锈环保水泥基材料的应用，具体为：先清除钢材表面杂质和松动的铁锈，然后将防锈环保水泥基材料喷或涂刷在钢材表面，厚度为3～5mm，起到防锈作用。本专利技术的主要机理为：(1)工作性优异。PTB乳液具有减水效果，使得防锈环保水泥基材料在施工过程中具有较好的流动性，可采用喷或涂刷等方法施工。(2)PTB乳液和碱(氢氧化钙和碳酸钠混合碱，作用是：氢氧化钙和碳酸钠生成氢氧化钠激发矿渣的活性，生成的碳酸钠具有填充内部孔隙的作用)激发水泥具有极好的粘结性。当PTB乳液掺入到防锈环保水泥基材料中时，PTB乳液在防锈环保水泥基材料内部形成聚合物网状空间结构，这抑制了防锈环保水泥基材料内部微裂缝的发展，使环保水泥基材料具有较好的柔韧性和粘结强度，能够与钢质基面很好的粘结。(3)防锈性能好。本专利技术的碱激发水泥中所使用的激发剂为氢氧化钙和碳酸钠，其中氢氧化钙在水化反应过程中会被消耗掉，生成的水化产物是氢氧化钠和碳酸钙，因此生成物和反应物中均没有Ca(OH)2，而普通硅酸盐水泥的水化产物含有20％～30％的氢氧化钙，而Ca(OH)2是不稳定的产物，这保证了本专利技术产品良好的性能，形成的碱矿渣水泥的水化产物结构致密，化学性能稳定，具有良好的耐久性。混凝土密实性高，水和空气难以渗入。而且掺入PTB乳液的防锈环保水泥基材料具有较好的防水性，两者的协同作用使得防锈效果极佳。与现有的防锈处理技术相比，本专利技术具有以下优点：1)现有的防锈处理措施主要有涂敷、表面处理、电镀、化学药品、阴极防锈处理或其他方法，但都存在稳定性和耐久性差，易剥落等缺点。本专利技术的防锈水泥基材料具有稳定性高、耐久性好和防水性好等优点。2)PTB乳液具有减水效果，且具备极好的防水性、粘结性和非凡的柔韧性，是一种有机粘结剂，其在失水时产生强度；该碱激发水泥(由矿渣，氢氧化钙和碳酸钠组成)是一种无机粘结剂，其产生强度时需要消耗水。将无机和有机粘结剂相结合，取长补短，使添加了PTB乳液的水泥基材料具有很好的工作性、韧性、强度和耐久性。3)由于该水泥基材料具有较高的粘结性能，且PTB乳液可以较大提高混凝土的粘结性，因此，防锈环保水泥基材料与钢质基面粘结强度高，在各种荷载作用下不易脱落。具体实施方式本专利技术提供的是一种防锈环保水泥基材料及其制备方法。该防锈环保水泥基材料由碳酸钠(Na2CO3)、氢氧化钙(Ca(OH)2)、砂、矿渣、PTB乳液和水组成，各组分质量百分数为：Na2CO31.2％～3.2％、Ca(OH)20.8％～2.2％、砂31.6％～68.2％、矿渣20.2％～46.6％、PTB乳液3.1％～5.7％、水6.5％～10.7％，各组分质量百分数和为100％。本专利技术防锈环保水泥基材料，其制备过程为：(1)计量：按上述比例分别计量各组成材料；(2)拌合干料：将碳酸钠、氢氧化钙和矿渣倒入搅拌机中干拌2～3分钟，然后再倒入砂搅拌2～3分钟，得到拌和均匀的干料；(3)制备防锈材料：将PTB乳液溶解在水中，搅拌2～3分钟，形成PTB溶液；然后将PTB溶液倒入混合干料中搅拌2～3分钟，即制成防锈环保水泥基材料。其使用方法为：先清除钢材表面杂质和松动的铁锈，然后将防锈环保水泥基材料喷或涂刷在钢材表面，厚度为3～5mm，起到防锈作用。关于PTB胶浆的耐水性，我们做了以下试验，基准砂浆和PTB胶浆配合比见表1，实验结果见表2。表1配合比表2吸水量由表2知，基准砂浆浸水1h，吸水37.5g，已浸透。PTB胶浆浸水1年，吸水仅25.9g，试件仍没有浸透。由此可知，PTB乳液可以大大提高砂浆的防水性能。另外通过实验测得基准砂浆的拉伸粘结强度为0.02MPa，PTB胶浆的拉伸粘结强度为1.58MPa，可知PTB胶浆极大地提高了砂浆的粘结性能。实施例1主要由碳酸钠、氢氧化钙、砂、矿渣、PTB乳液和水组成，各组分质量百分数为：Na2CO32.2％、Ca(OH)21.5％、砂58.0％、矿渣25.3％、PTB乳液4.3％、水8.7％，各组分质量百分数和为100％。本专利技术防锈环保水泥基材料制备方法的具体步骤为：(1)计量：按上述比例分别计量各组成材料；(2)拌合干料：将碳酸钠、氢氧化钙和矿渣倒入搅拌机中干拌2～3分钟，然后再倒入砂搅拌2～3分钟，得到拌和均匀的干料；(3)制备防锈材料：将PTB乳液溶解在水中，搅拌2～3分钟，形成PTB溶液；然后将PTB溶液倒入混合干料中搅拌2～3分钟，即制成防锈环保水泥基材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防锈环保水泥基材料，其特征在于：该防锈环保水泥基材料由碳酸钠、氢氧化钙、砂、矿渣、PTB乳液和水组成，各组分质量百分数为：Na

【技术特征摘要】
1.一种防锈环保水泥基材料，其特征在于：该防锈环保水泥基材料由碳酸钠、氢氧化钙、砂、矿渣、PTB乳液和水组成，各组分质量百分数为：Na2CO31.2％～3.2％、Ca(OH)20.8％～2.2％、砂31.6％～68.2％、矿渣20.2％～46.6％、PTB乳液3.1％～5.7％、水6.5％～10.7％，各组分质量百分数总和为100％。


2.根据权利要求1所述的防锈环保水泥基材料，其特征在于：所述的Na2CO3为分析纯Na2CO3。


3.根据权利要求1所述的防锈环保水泥基材料，其特征在于：所述的Ca(OH)2为分析纯Ca(OH)2。


4.根据权利要求1所述的防锈环保水泥基材料，其特征在于：所述的矿渣为S95级粒化高炉矿渣粉。


5.根据权利要求1所述的防锈环保水泥基材料，其特征在于：所述的PT...

【专利技术属性】
技术研发人员：周骏宇，
申请(专利权)人：福州市宇心建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35