[发明专利]用于防止混凝土劣化的水泥涂覆材料

说明书

本发明涉及用于防止混凝土劣化的水泥涂覆材料。更具体地说，本发明涉及一种对混凝土受到的盐害、中性化、冻害以及由于裂纹漏水而引起的混凝土劣化和钢筋腐蚀等损伤能有效地抑制的水泥涂覆材料。

混凝土是一种由水泥、砂子和碎石组成的混合物与水一起搅和后经过凝结而形成的坚固物体。混凝土会由于各种各样的原因而逐渐劣化，这些劣化的原因在过去也已为人们所知，并且人们正在针对这些引起混凝土劣化的原因采取各种不同的对策。这些原因包括盐害、中性化和冻害等。所谓盐害是指由于海水飞溅或飘落到混凝土上并渗透入混凝土躯体中所引起的混凝土化学劣化和使混凝土中的钢筋锈蚀的现象。所谓中性化是指由于碳酸气渗透入混凝土的裂缝或空隙中并与混凝土反应而导致的混凝土劣化，其情况也与盐害的情况一样会造成混凝土中的钢筋腐蚀。另外，所谓冻害是指水分进入混凝土的裂纹或空隙内并在遇冷时结冰膨胀而引起混凝土被胀裂的现象。上述各种损害的结果都会使混凝土产生裂缝，从而以漏水作为契机使混凝土发生各种劣化损伤。

作为针对上述水泥劣化原因的相应措施，已知的方法有，改变水泥的组成或种类，但这种方法往往会大大增加成本；或者采取应急的临时性的相应处理，例如涂布或填充某些迅速固化的树脂砂浆等，但是这种方法不是根本解放问题的对策。况且，迄今为止尚未见到能够针对各种劣化原因普遍通用的方法。

鉴于上述现有技术的背景，本发明的目的是提供一种可以用来针对混凝土的各种劣化进行预防性处理，并且对于混凝土建筑物在启用后发生的进行性劣化和损伤均具有良好的抑制和修复效果，用于防止混凝土劣化的水泥涂覆材料。

本发明的技术方案如下：

1.一种水泥涂覆材料，其特征在于，它由下列成分组成：5～15重量％选自六偏磷酸或其碱金属盐和三聚磷酸或其碱金属盐中的至少一种、30～50重量％的硅酸盐水泥、余量为粒径≤0.7mm的石英砂。

2.如上述第1项所述的水泥涂覆材料，其特征在于，其中所说的碱金属盐是钠盐或钾盐。

3.如上述第2项所述的水泥涂覆材料，其特征在于，其中所说的碱金属盐是钠盐。

4.如上述第1至第3项的任一项中所述的水泥涂覆材料，其特征在于，它由下列成分组成：7重量％选自六偏磷酸钠和三聚磷酸钠中的至少一种、38重量％的硅酸盐水泥、55重量％粒径≤0.7mm的石英砂。

上述第一项是本发明的必要技术特征，而第2至第4项是进一步限定的和优选的技术特征。

下面详细地解释本发明。

当将本发明的水泥涂覆材料涂敷或喷涂于混凝土表面上或者将其混合到生混凝土的砂浆中时，作为其主成分的六偏磷酸或其碱金属盐或者三聚磷酸或其碱金属盐就与水泥中所含的钙离子(Ca²⁺)和反应性二氧化硅例如硅酸盐中的硅酸根离子(SiO₃^2-)作用，按照如下的反应式(1)、(2)在混凝土组织的裂缝或空隙内生成作为水泥主成分Ca-Si-水合物的水泥凝胶，通过反复地进行这种反应，使水泥凝胶不断增殖，直到把水泥缝隙填满为止，因此阻止了水分、盐分和碳酸气等的渗透，从而可以防止混凝土的劣化。所说的反应可以认为基本上按如下反应式进行。

(1)

(2)

式中，L表示六偏磷酸根阴离子或三聚磷酸根阴离子。根据《化工辞典》第三版(王箴主编，化学工业出版社，1993年4月)第109页b栏和第42页b栏中的记载，六偏磷酸钠的化学式为(NaPO₃)₆，玻璃状固体，是偏磷酸钠NaPO₃聚合体的一种，溶于水，不溶于有机溶剂；三聚磷酸钠的化学式为Na₅P₃O₁₀，白色晶体或结晶粉末，易溶于水。从其化学式看，当L为六偏磷酸根时，n为6；而当L为三聚磷酸根时，n为5。但是在实际情况中，随着其聚合度的不同，n可在一定范围内变化。但其主要存在形式仍应为上述化学式表示的物质。m为结晶水的数目。

在作为有效成分的六偏磷酸或其碱金属盐和三聚磷酸或其碱金属盐中，可以将它们按单一的成分使用，也可以将其一种以上按任何比例的混合物使用。