CN101319123A

CN101319123A - 聚合物水泥涂料

Info

Publication number: CN101319123A
Application number: CNA2008101502207A
Authority: CN
Inventors: 申爱琴; 王剑
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2008-07-01
Filing date: 2008-07-01
Publication date: 2008-12-10

Abstract

本发明公开了一种聚合物水泥涂料，该聚合物水泥涂料的成份为：巴斯夫S400F丙烯酸乳液，占总质量的41％～45％；石英砂粉料，占总质量的26％～30％；42.5#普通硅酸盐水泥粉料，占总质量的25％～29％。在季冻地区较为严酷的公路使用环境下，公路水泥混凝土构造物经过该涂料涂覆后，抗盐冻侵蚀能力大大增强，具体体现在抗氯离子渗透能力显著提高；吸水率大大降低；耐酸、抗碱等性能明显提高。

Description

聚合物水泥涂料

技术领域

本发明属于一种混凝土表层保护新型涂料，特别涉及聚合物水泥涂料。

现有技术

现有的直接应用于混凝土表面的涂层保护技术比较少。已有的包括水泥基渗透结晶型涂料和有机硅防水渗透剂。但经研究发现，这两类涂料的抗盐冻性能、抗氯离子渗透性能及抗腐蚀性能较差，只能起到一般的防水作用。

其中，水泥基渗透结晶型涂料可直接涂覆于水泥混凝土基面上，其基本作用机理是涂料中含有的活性化学物质以水为载体，向混凝土内部渗透，与混凝土中各种氧化物或Ca²⁺反应，在混凝土中形成不溶于水的结晶体，堵塞毛细孔道，从而使混凝土表层达到致密、防水的效果。虽然此种涂料对于混凝土防水有一定效果，但经试验研究表明，在盐冻、水耦合环境下，该类型涂料对于混凝土的保护效果较差，在经历较少的冻融循环次数时(与普通混凝土可承受的冻融循环次数相近)，就出现明显的开裂、掉皮现象，基本失去对混凝土的保护功能。分析认为，此类涂料在混凝土表面发生渗透结晶后所形成的封闭界面的程度是有限的，并且其刚性相对较大，不具备良好的低温抗开裂性能，这使得其本身的抗盐冻破坏能力就较差。

另外，建筑及公路工程领域中有时会使用有机硅防水渗透剂作为混凝土构造物表面的防水处理措施。有机硅防水剂通常是由烷氧基烷基硅烷制备的，是一种对水稳定又能起斥水作用的有机硅化合物。其基本作用原理是在混凝土表面喷涂无色透明的有机硅溶液，该溶液可渗入混凝土表层1～3mm，这层有机硅涂层具有强烈的憎水性和透气性，可对混凝土进行深层次防水保护。但经试验研究表明，该涂层基本没有成膜厚度，只是一层隔水薄膜，应对外界复杂环境变化的能力较差，在初步涂覆于混凝土表面时，有一定的防水效果，但经历一段时间后(几个月甚至十几天左右)，防水效果就会明显减弱。同样，在盐冻耦合环境下，其成膜后的涂层稳定性受到很大破坏，难以起到抵抗盐冻侵蚀破坏的作用。

现有的一般聚合物水泥涂料对于混凝土构造物抗盐冻侵蚀有一定的保护作用，但可经受盐冻耦合循环的次数仍然相对较少，抗盐冻侵蚀能力相对较低；抗腐蚀能力较弱。在季冻地区较为严酷的室外混凝土使用环境下，JSA涂层涂覆于混凝土后，可有效防护自然界及生活用水对混凝土的渗入，阻止除冰盐溶液及其它盐类溶液渗入混凝土内部，减轻外界酸性或其它类型腐蚀物质对混凝土的腐蚀破坏，并且该涂料本身耐久性能优异，抵抗盐冻循环作用的能力较强。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术不足，提供一种聚合物水泥涂料，该涂料增强了混凝土构造物抵抗盐冻侵蚀破坏的能力。

该聚合物水泥涂料的成份为：

巴斯夫S400F丙烯酸乳液，占总质量的41％～45％；

石英砂粉料，占总质量的26％～30％；

42.5#普通硅酸盐水泥粉料，占总质量的25％～29％。

在季冻地区较为严酷的公路使用环境下，公路水泥混凝土构造物经过该涂料涂覆后，抗盐冻侵蚀能力大大增强，具体体现在抗氯离子渗透能力显著提高；吸水率大大降低；耐酸、抗碱等性能明显提高。

(1)经152小时吸水率试验，聚合物水泥涂层混凝土吸水率仅为0.3％，比市场已有涂料降低60％左右，比普通混凝土降低80％左右；

(2)经ASTM C1202-97混凝土耐氯离子穿透能力标准试验方法测试，6小时电通量为97库伦，比市场已有涂料降低87.6％左右，比普通混凝土降低97.5％左右，氯离子渗透性基本达到可以忽略的水平；

(3)经耐盐酸腐蚀试验测试，腐蚀液浸泡18天后该涂层才出现轻微的起皮、起泡现象，而普通聚合物水泥涂层在2天后就出现较为严重的起泡、褪色现象，经手轻搓后，表涂层即破损；

(4)经抗碱性试验测定，泛碱程度大为减轻；

(5)在抗盐冻性试验中，在保证试件整体稳定完整的前提下，比原有聚合物水泥类涂层混凝土经受盐冻耦合循环次数多20～50次，比普通混凝土多出100～125次。当达到100次冻融循环时，盐水渗入导致的质量变化率仅为0.86％，动弹模量维持在80％左右，整体耐久性明显增强。

具体实施方式

实施例1：

一种聚合物水泥涂料，其成份和含量如下：

巴斯夫S400F丙烯酸乳液，占总质量的42％；

石英砂粉料，占总质量的29％；

42.5#普通硅酸盐水泥粉料，占总质量的29％。

实施例2：

一种聚合物水泥涂料，其成份和含量如下：

巴斯夫S400F丙烯酸乳液，占总质量的44％；

石英砂粉料，占总质量的28％；

42.5#普通硅酸盐水泥粉料，占总质量的28％。

实施例3：

巴斯夫S400F丙烯酸乳液，占总质量的45％；

石英砂粉料，占总质量的26％％；

42.5#普通硅酸盐水泥粉料，占总质量的29％。

实施例4：

巴斯夫S400F丙烯酸乳液，占总质量的43％；

石英砂粉料，占总质量的30％；

42.5#普通硅酸盐水泥粉料，占总质量的27％。

混凝土发生盐冻腐蚀破坏的主要因素是除冰盐的介入导致混凝土内部水泥浆体出现更高的饱和度和溶液浓度(并且是浓度升高的主要来源)，而溶液浓度的增加，会使得混凝土内部孔隙中出现较大的渗透压力，进而引起水的扩散。渗透压力是混凝土产生膨胀压力的主要原因，也是混凝土发生盐冻腐蚀破坏的主要原因。而聚合物水泥的空隙小于自然界中水分子团的尺寸量级，可以有效防止盐溶液及水份的渗入，并且该涂料属于延伸性和抗拉伸性能均较好的刚柔结合的新型涂料，可以在严酷的外界使用环境下具备抗拉裂性能。

聚合物水泥涂料的制备工艺是：首先将石英砂粉料与普通硅酸盐水泥粉料混合均匀，保证混合料中没有团状或块状凝结物，然后将聚合物丙烯酸乳液和混合后粉料放入电动搅拌机中，搅拌混合均匀后，即可使用。

聚合物水泥涂料可在干燥或稍微潮湿的混凝土基面上直接涂抹施工。混凝土基面上应保持平整、清洁、无明水，没有突起的砂浆疙瘩，没有尘土杂物。但无需十分光滑，适当粗糙的界面会使得涂料与基面的粘结效果更好。

在实际工程应用中，合适的涂层厚度(或涂覆量)是确保混凝土具有良好防腐蚀性能的关键。一般聚合物水泥类涂料产品的参考用量是3.5～4.5kg/m²，但该类涂料用于混凝土基面上时，用量不宜受单位面积涂覆质量指标的限制。而应根据具体应用环境和防护的需要程度，调整涂抹厚度。经过研究认为，涂覆厚度应控制在3～5mm左右，换算为单位面积涂覆质量约为2.0kg/m²。涂抹厚度太薄会影响涂层的保护作用，太厚则使经济性降低。涂料配制完成后，应尽量在2～3小时内使用完毕。用滚筒或刷子以涂刷的方式进行涂抹。涂抹时，至少保证涂刷2～3遍，并且各遍之间用十字工法进行抹平(在熟练施工的情况下，可以采用刮涂的方式以提高施工速度)。当施工面积较大时，各遍之间需间隔半小时左右。

Claims

1、聚合物水泥涂料，其特征在于，其成份和含量如下：

巴斯夫S400F丙烯酸乳液，占总质量的41％～45％；

石英砂粉料，占总质量的26％～30％；

42.5#普通硅酸盐水泥粉料，占总质量的25％～29％。

2、根据权利要求1所述的聚合物水泥涂料，其特征在于，其成份和含量如下：

巴斯夫S400F丙烯酸乳液，占总质量的42％；

石英砂粉料，占总质量的29％；

42.5#普通硅酸盐水泥粉料，占总质量的29％。

3、根据权利要求1所述的聚合物水泥涂料，其特征在于，其成份和含量如下：

巴斯夫S400F丙烯酸乳液，占总质量的44％；

石英砂粉料，占总质量的28％；

42.5#普通硅酸盐水泥粉料，占总质量的28％。