[发明专利]高致密碱激发涂覆材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种高致密碱激发涂覆材料，用于地下空间、建筑外表面的修复和防护，尤其适用于外墙、地下室、水利工程、隧道、桥梁、公路、码头、水池的表面修复和防护，属于建筑材料领域。

背景技术

土聚水泥是上个世纪70年代末由法国J·Davidovits开发的一类新型的碱激发胶凝材料，它是指由烧粘土(偏高岭土为主)、工业废渣等为主要原料，在碱激发剂的作用下形成的。土聚水泥原料的矿物中的硅铝氧化合物经历了一个由解聚到再聚合的过程，形成了类似地壳中一些天然矿物的结构，是耐久性优良的新型胶凝材料。许多矿物或矿物混合料经过高温煅烧后会具有火山灰活性或潜在水硬性，比如高岭土经过500-900度的煅烧之后具有很好的活性，碱激发以及以碱激发为主的胶凝材料统称为碱激发胶凝材料。碱激发胶凝材料的显著优点是与混凝土基体的粘结十分牢固而且耐久，因此不会产生脱离、起皮、翘曲等问题，因此可以用于混凝土表面的修复和防护。

目前的桥梁、隧道码头等建筑工程大量采用清水混凝土，这些工程在一段时间之后都会出现碳化、钢筋锈蚀等老化问题，要解决这些问题必须采取保护措施，目前较常用的保护方法有：涂刷各种涂料、聚合物水泥和水泥砂浆粉刷。水泥砂浆的最大缺陷是与混凝土的粘结不够牢固，容易脱落，因此这种方法一般在不太重要的场合使用，在重要的场合已经越来越少。

尽管碱激发胶凝材料有许多优秀的性能，但碱激发胶凝材料的实际应用却十分稀少，即使有些已经申请专利的技术，也几乎没有在实际工程中完全实现应用的，这是因为碱激发胶凝材料本身还存在着一些缺陷，主要是收缩性大，容易产生裂纹，在快速凝固的碱激发胶凝材料中充满毛细孔，结构疏松，防护能力差。

申请号为201010299679.0的名称为《一种双组分环保型无机聚合物涂覆材料及其制备方法》的专利是一种典型的碱激发胶凝材料的配方，在该专利中以促硬剂加速涂料的凝固，由于碱激发胶凝材料是亲水性材料，在水分没有完全蒸发之前促硬剂会使得涂覆材料迅速固化，待水分蒸发之后会在已经固化的涂覆材料中留下大量毛细孔，因此结构疏松，无法阻挡水和空气的侵入。该专利中为了防止后期裂纹的产生加入了稠化剂，稠化剂是膨润土等材料，它本身结构疏松，使得涂层降低刚度，防止集中的裂纹形成。

采用促硬剂有几大好处：

(1)缩短固化时间，在室外应用时需要在较短时间内固化，免得硬化之前因雨淋而损坏。

(2)适合潮湿环境应用，由于固化剂的作用，使该涂覆材料可以在潮湿的环境应用，我国的涂料规范中也都对涂料表干时间有限制。

采用促硬剂的坏处是使得涂覆材料留下太多毛细孔，结构疏松，要提高碱激发胶凝材料的密实性需要减缓涂料的固化速度，因此有必要减少固化剂的使用，或干脆不使用固化剂，这样可以在涂料基本干燥之后再达到固化的程度，从而减少了毛细孔，涂料的致密度从而得到提升。

发明内容

本发明是为了改进已有技术，结合碱激发胶凝材料的优势，提供一种更加致密的碱激发涂覆材料。所采用的技术路线是减缓碱激发胶凝材料的固化，并且利用片状骨料的特点，使得在同样厚度的涂层内水和空气的渗透路径更加曲折，因而增强了防护能力。

本发明通过以下方式来实现：

一种高致密碱激发涂覆材料，其特征是除水分以外还包含如下组份：

2～80份的碱激发剂(以固含量计)；

20～120份的胶凝基材；

2～250份的片状骨料；

0～20份的憎水剂；

0～20份的着色剂；

0～80份的膨胀剂；

0～200份的填料；

0～50份的助剂；

所指的碱激发剂是指碱金属硅酸盐、碱金属磷酸盐、碱金属氧化物、碱、碱金属碳酸盐中的至少一种，碱激发剂可以是单一的，也可以是多种激发剂复合在一起，相比单一激发剂，复合激发剂的激发效果更有优势，硫酸盐和氯盐可以促进激发效果，在体系中加入这些材料使其与碱激发剂共同作用可以提高激发效果，碱激发剂可以是液体，也可以是固体。

所指的胶凝基材是指无定形硅铝氧化合物，胶凝基材可以是经过煅烧的，也可以是未经煅烧的。

所指的片状骨料是指薄片状的填充料。

所指的憎水剂是指分散在涂层中的低表面能的疏水性物质，该疏水性物质阻隔毛细渗透的途径，疏水性物质来源于下述两种情况之一：憎水剂自身及憎水剂的反应产物。

所指的着色剂是指具有相应色彩的材料。

所指的膨胀剂是指在硬化过程中产生体积膨胀作用的材料。