[发明专利]大坝表面无机保温涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种保温涂料及其制备方法，尤其是涉及一种大坝 表面无机保温涂料及其制备方法。

背景技术

1958年后，全国形成了水利水电建设的高潮，几十座大中型水 利枢纽同时开工，由于历史和技术的原因，其中不少大坝混凝土出 现了大量裂缝。研究表明气温骤降是引起大体积混凝土表面裂缝的 主要成因，由于坝区气温年变化大、骤降频繁，会给坝体表面带来 很大的温降冲击，产生较大的温度应力，极易导致坝体表面裂缝。 因此，对混凝土表面温度的控制，如选用合适的保温材料对混凝土 表面温度进行有效控制是避免裂缝产生的有效手段。

传统的保温材料如聚苯乙烯板厚度大，需多块拼装，接缝处难 以完全填封，造成保温效果降低，从而导致局部温差较大，当养护 期过后需要铲除，铲除时甚至会破坏到大坝表面的混凝土，留下的 贴痕也严重影响大坝外观。因此，具有良好的保温功能并且只需涂 刷施工的耐久保温涂料是大坝表面最为理想的保温涂料。

由于大坝长期处于雨淋日晒、气温骤变以及流水冲刷侵蚀等特 殊的恶劣环境中，因此，涂刷于大坝表面的保温涂料要求抗老化能 力强，长时间暴露在自然环境下不会粉化，具有良好的防水和抗冲 刷能力，能有效降低温度骤变引起的温度应力冲击，保护大坝表面 免受冲击。目前，民用建筑物外墙保温涂料大多采用有机或高分子 材料作为基体，防水性能较好但其耐久性较差，在日光照射下易老 化而出现粉化现象造成保温涂料剥落失去保温能力，因此不适合作 为大坝混凝土表面保温涂料。而采用无机材料作为基体的保温涂 料，虽然耐紫外光照射能力强，但其防水性能差，经不起大坝表面 雨水冲刷。

因此，发明一种具有良好的保温功能并且只需涂刷施工的耐久 保温涂料成为了一项重要而迫切的工作，同时也是大坝表面最为理 想的保温涂料。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有背景技术的不足之处，而提供 一种既具有优异保温性能、耐候性能又具有优秀力学性能和防水性 能的大坝表面保温涂料。

本发明的另一目的在于提供一种上述大坝表面无机保温涂料 的制备方法。

为实现上述目的，本发明所提供的大坝表面无机保温涂料，包 括无机聚合物基体材料和空心玻璃微珠，所述无机聚合物基体材料 与空心玻璃微珠的质量比为20∶1～50∶1；所述无机聚合物基体材料 按照质量份数包括如下组分：工业废弃物40～45份，水玻璃40～50 份，强碱2～5份，水2～5份，纳米金属氧化物0～1份，无机添加剂 0～2份，表面活性剂0～1份；所述大坝表面无机保温涂料按如下方 法制备：按照质量份数，将强碱与水配成溶液冷至常温后，将称量 好的水玻璃倒入其中，加入工业废弃物并分散均匀，使之充分反应 后，再加入纳米金属氧化物材料、表面活性剂和无机添加剂并分散 均匀，制得无机聚合物基体材料；将制备好的无机聚合物基体材料 与空心玻璃微珠按质量比混合，分散均匀，制得大坝表面无机保温 涂料。

本发明中，所述工业废弃物为偏高岭土、高岭土、粉煤灰、炉 渣、煤渣中的任一种或几种，且该原料中所含的SiO₂、Al₂O₃分别 为53±10％和44±10％。所述水玻璃选用的模数为1.5～2.7的钠水玻 璃或钾水玻璃。所述强碱选用氢氧化钠、氢氧化钾或消石灰。所述 水选用蒸馏水或可安全饮用的自来水。

本发明中所述纳米金属氧化物选用纳米Fe₂O₃、纳米MnO₂、纳 米Co₂O₃和纳米CuO中的一种或几种，平均粒径50nm，纯度 99.5％～100％。所述无机添加剂选用硅灰石、硅微粉、蛭石和云母 粉中的一种或几种。所述表面活性剂选用硅烷偶联剂、吐温60、吐 温80和司盘中的一种或几种。

本发明所提供的上述大坝表面无机保温涂料的制备方法，具 体步骤为：按照质量份数，将强碱与水配成溶液冷至常温后，将称 量好的水玻璃倒入其中，加入工业废弃物并分散均匀，使之充分反 应后，再加入纳米金属氧化物材料、表面活性剂和无机添加剂并分 散均匀，制得无机聚合物基体材料；将制备好的无机聚合物基体材 料与空心玻璃微珠按质量比混合，分散均匀，制得大坝表面无机保 温涂料。

优选地，在使原料分散均匀的过程中，采用搅拌或研磨的方式 混合均匀。