預(yù)熟化堿激發(fā)無機(jī)涂覆材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種預(yù)熟化堿激發(fā)無機(jī)涂覆材料，用于地下空間、建筑外表面的修復(fù)和防護(hù)，尤其適用于外墻、地下室、水利工程、隧道、橋梁、公路、碼頭、水池的表面修復(fù)和防護(hù)，屬于建筑材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]土聚水泥是上個世紀(jì)70年代末由法國J.Davidovits開發(fā)的一類新型的堿激發(fā)膠凝材料，它是指由燒粘土(偏高嶺土為主)、工業(yè)廢渣等為主要原料，在堿激發(fā)劑的作用下形成的。土聚水泥原料的礦物中的硅鋁氧化合物經(jīng)歷了一個由解聚到再聚合的過程，形成了類似地殼中一些天然礦物的結(jié)構(gòu)，是耐久性優(yōu)良的新型膠凝材料。許多礦物或礦物混合料經(jīng)過高溫煅燒后會具有火山灰活性或潛在水硬性，比如高嶺土經(jīng)過500-900度的煅燒之后具有很好的活性，堿激發(fā)以及以堿激發(fā)為主的膠凝材料統(tǒng)稱為堿激發(fā)膠凝材料。堿激發(fā)膠凝材料的顯著優(yōu)點(diǎn)是與混凝土質(zhì)基體的粘結(jié)十分牢固而且耐久，因此不會產(chǎn)生脫離、起皮、翹曲等問題，因此可以用于混凝土質(zhì)表面的修復(fù)和防護(hù)。
[0003]申請?zhí)枮?01010299679.0的名稱為《一種雙組分環(huán)保型無機(jī)聚合物涂覆材料及其制備方法》的專利是一種典型的堿激發(fā)膠凝材料的配方，在該專利中是雙組分配方，固體部分為一個組分，液體部分為另一組分，它的好處是:
[0004]1、配料方便，直接把固體部分混合在一起，再把液體和增稠劑混合在一起就行。
[0005]2、幾乎沒有儲存時間的限制，由于堿激發(fā)劑和其它材料是分離的，因此不會因?yàn)楸换旌隙獭?br>[0006]3、制造技術(shù)簡單。
[0007]該技術(shù)的缺點(diǎn)是:
[0008]1、在使用之前的混合過程要求攪拌十分充分，否則有些沒有充分混合的偏高嶺土、促硬劑會結(jié)塊，形成較粗大的顆粒，使得涂層不均勻。
[0009]2、一般偏高嶺土的解聚過程需要幾小時時間，因此使用之前需要熟化，這個等待過程浪費(fèi)了工作時間。
[0010]目前已有的堿激發(fā)涂覆材料都采用這種一次性熟化的技術(shù)，因此開發(fā)一種使用前不需要等待而且保證熟化充分的堿激發(fā)材料涂覆材料很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明是為了改進(jìn)已有技術(shù)，通過預(yù)熟化過程，使得堿激發(fā)涂覆材料的使用更加方便，而且熟化更充分，所謂預(yù)熟化過程是指分步熟化的過程，第一次熟化時并不把所有的堿激發(fā)劑投入，使得預(yù)熟化在較低的堿度下進(jìn)行，預(yù)熟化可以分兩步甚至多次逐步遞進(jìn)。
[0012]本發(fā)明通過以下方式來實(shí)現(xiàn):
[0013]一種預(yù)熟化堿激發(fā)無機(jī)涂覆材料，由預(yù)熟化組份、輔料和二次激發(fā)劑組成，其特征是:
[0014]除水分外預(yù)熟化組份還包含:
[0015]I?50份的堿激發(fā)劑(以固含量計)；
[0016]20?120份的膠凝基材。
[0017]二次激發(fā)劑包含:
[0018]I?50份的堿激發(fā)劑(以固含量計)。
[0019]輔料包含:
[0020]O?60份的膠凝基材；
[0021]O?60份的憎水劑；
[0022]O?20份的著色劑；
[0023]O?80份的膨脹劑；
[0024]O?50份的促硬劑；
[0025]5?250份的填料；
[0026]O?50份的助劑。
[0027]預(yù)熟化組份和二次激發(fā)劑隔離放置，輔料的放置按下述方式之一:
[0028](I)單獨(dú)放置；
[0029](2)全部與預(yù)熟化組份混合；
[0030](3)全部與二次激發(fā)劑混合；
[0031](4)部分與預(yù)熟化組份混合；
[0032](5)部分與二次激發(fā)劑混合。
[0033]所指的堿激發(fā)劑是指堿性硅酸鹽、堿性磷酸鹽、堿金屬氧化物、堿、碳酸鹽、硫酸鹽、氯鹽中的至少一種，堿激發(fā)劑可以是單一的，也可以是多種激發(fā)劑復(fù)合在一起，相比單一激發(fā)劑，復(fù)合激發(fā)劑的激發(fā)效果更有優(yōu)勢，硫酸鹽和氯鹽可以促進(jìn)激發(fā)效果，在體系中加入這些材料使其與其它堿激發(fā)劑共同作用可以提高激發(fā)效果，堿激發(fā)劑可以是液體，也可以是固體。堿激發(fā)劑的一部分用于預(yù)熟化，另一部分用于二次激發(fā)劑，這是為了降低預(yù)熟化過程的堿濃度。
[0034]所指的膠凝基材是指具有火山灰活性材料、潛在水硬性材料、無定形硅鋁氧化合物中的至少一種。膠凝基材可以是經(jīng)過煅燒的，也可以是未經(jīng)煅燒的。膠凝基材可以全部預(yù)熟化，也可以部分預(yù)熟化，因此把不預(yù)熟化的那部分膠凝基材歸于輔料中。
[0035]所指的憎水劑是指分散在涂層中的低表面能的疏水性物質(zhì)，該疏水性物質(zhì)阻隔毛細(xì)滲透的途徑，疏水性物質(zhì)來源于下述兩種情況之一:憎水劑自身及憎水劑的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0036]所指的著色劑是指具有相應(yīng)色彩的材料。
[0037]所指的膨脹劑是指在硬化過程中產(chǎn)生體積膨脹作用的材料。
[0038]所指的促硬劑是指提高涂料硬化進(jìn)程的材料。
[0039]所指的填料是填充體積、減少收縮、調(diào)整表面質(zhì)感的材料。
[0040]所指的助劑是指改善涂料工作性能的輔助性材料。
[0041 ] 二次激發(fā)劑可以是液狀的，也可以是干粉狀。
[0042]上述組份沒有單獨(dú)列出水分，主要是因?yàn)楣杷徕c、氫氧化鈉等材料一般都帶有水分，可以直接利用，還考慮到在不同應(yīng)用場合和原料粒度的不同所需要的稠度差別非常大，另外也考慮到在涂料施工時操作人員會適當(dāng)?shù)奶砑铀忠赃m合不同吸水率的表面，因而隨意性比較大。
[0043]本發(fā)明所述的預(yù)熟化堿激發(fā)無機(jī)涂覆材料，所指的堿激發(fā)劑可以是硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸鋰中的至少一種。
[0044]本發(fā)明所述的預(yù)熟化堿激發(fā)無機(jī)涂覆材料，所指的膠凝基材可以是偏高嶺土、高嶺土、粉煤灰、煤矸石、礦渣、爐渣、高爐水渣、磷渣、鋼渣、煤渣、硅酸鋁、煅燒粘土、赤泥、工業(yè)尾礦中的至少一種。
[0045]本發(fā)明所述的預(yù)熟化堿激發(fā)無機(jī)涂覆材料，所指的憎水劑可以是甲基硅酸鉀、甲基硅酸鈉、甲基硅酸鋰、甲基硅油、硅油、有機(jī)硅憎水劑、聚硅氧烷憎水劑、硅烷基憎水劑、NAN0THIXB1490納米級憎水劑、改性聚乙烯醇水性憎水劑、HEA高分子憎水劑、粉末憎水劑、乳液型憎水劑、硬脂酸鈣中的至少一種。除上述常用的憎水劑，市場上憎水劑的種類非常多，難以一一羅列，總的來說選擇憎水劑的標(biāo)準(zhǔn)是耐堿、分散性好、耐久性好、憎水性強(qiáng)。
[0046]憎水劑可以直接添加在涂料中，也可以在涂料施工完成之后再涂刷在涂層上面，使其滲透到涂層內(nèi)部，優(yōu)選的是先直接添加在涂料中，如果在涂層凝固后再在涂層表面涂刷一層，使其滲透到涂層內(nèi)部，這樣分子之間的嵌合更充分，但成本也會更高一些。
[0047]憎水劑的品種很復(fù)雜，有些材料的添加量很大，有效添加比例在15%左右，有些品種的有效添加比例在0.005%左右，要達(dá)到好的效果一定要根據(jù)憎水劑的品種試驗(yàn)確定。
[0048]本發(fā)明所述的預(yù)熟化堿激發(fā)無機(jī)涂覆材料，所指的著色劑可以是至少包含白色顏料、黑色顏料、有機(jī)顏料、無機(jī)顏料、熒光顏料、夜光顏料、珠光顏料、染料、有色金屬氧化物顏料中的一種。
[0049]市場上著色劑的品種非常多，可以按需要選擇采用，因?yàn)橥苛弦话阈枰侄鄬佣啻瓮克?，因此也可以考慮底層不用著色劑，在面層使用著色劑。
[0050]本發(fā)明所述的預(yù)熟化堿激發(fā)無機(jī)涂覆材料，所指的膨脹劑可以是至少包含礬土、鋁土礦、無水石膏、氫氧化鋁、氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂、明礬石膨脹劑、硫鋁酸鈣膨脹劑、氧化鈣一硫鋁酸鈣復(fù)合膨脹劑、HEA膨脹劑、UEA膨脹劑、磷石膏中的一種。
[0051]本發(fā)明所述的預(yù)熟化堿激發(fā)無機(jī)涂覆材料，所指的促硬劑可以是至少包含碳酸鹽、金屬氧化物、鈣化合物、氟化合物、石膏、輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣、生石灰、熟石灰、灰鈣粉、硫酸鈣、縮合磷酸鋁、磷酸硅、硅灰石、氟硅酸鈉、磷酸