混凝土結構防護方法
【專利摘要】一種混凝土結構防護方法，用于建筑工程的防護處理，尤其適用于地下工程、水利工程、隧道、橋梁、道路、碼頭、水池的防護，屬于建筑工程領域。本發明利用有機材料和堿激發無機聚合物材料的優點，用有機材料填補堿激發無機聚合物材料的毛細孔，從而使得混凝土結構防護層既具有良好的耐久性又具有很好的隔離性能，而且保證了混凝土結構防護層不會產生脫離、起皮、翹曲等問題。
【專利說明】混凝土結構防護方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種混凝土結構防護方法，用于建筑工程的防護處理，尤其適用于地下工程、水利工程、隧道、橋梁、道路、碼頭、水池的防護，屬于建筑工程領域。

【背景技術】
[0002]目前對混凝土結構的防護方法主要就是涂裝涂覆材料，涂覆材料分為兩類，一類是有機聚合物涂料，另一類是無機防護涂料，有機聚合物涂料防護性好，彈性充足，但缺點是容易老化，無機防護涂料的缺點是結構松散，容易開裂，涂層中存在大量毛細孔，而且它與混凝土基體的粘結很脆弱，容易剝落。
[0003]土聚水泥是上個世紀70年代末由法國J.Davidovits開發的一類新型的堿激發膠凝材料，它是指由燒粘土(偏高嶺土為主)、工業廢渣等為主要原料，在堿激發劑的作用下形成的。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構，是耐久性優良的新型膠凝材料。許多礦物或礦物混合料經過高溫煅燒后會具有火山灰活性或潛在水硬性，比如高嶺土經過500-900度的煅燒之后具有很好的活性，礦渣、爐渣、粉煤灰等都是經過高溫之后的產物，也具有很好的活性，煅燒的硅灰石、鈣礬石、石灰石、方解石等都是很好的活性材料。隨著研究的深入，激發劑的種類已經不局限于常規的堿，而是出現了堿性碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽等多種材料，激發方式因而出現了復合激發劑，上述材料總稱為化學激發膠凝材料，也叫無機聚合物材料，從總體性能來說，堿激發以及以堿激發為主的膠凝材料要明顯好于非堿激發膠凝材料，因此通常意義上來說，堿激發以及以堿激發為主的膠凝材料統稱為堿激發無機聚合物材料。堿激發無機聚合物材料的顯著優點是與混凝土基體的粘結十分牢固而且耐久，因此不會產生脫離、起皮、翹曲等問題。因此堿激發無機聚合物材料用于混凝土結構防護有顯著的優點。
[0004]堿激發無機聚合物材料的弱點是其硬化過程中會形成毛細孔，這些毛細孔成了水和空氣的滲透通道，為了更進一步提升堿激發無機聚合物材料的防護能力，有必要對這些毛細孔進行封堵?？梢杂脕韺γ毧走M行封堵的材料主要是滲透性強的有機材料，本發明就是綜合利用有機材料和堿激發無機聚合物材料的優點，取長補短，實現綜合性能的提升。


【發明內容】

[0005]本發明利用有機材料和堿激發無機聚合物材料的優點，用有機材料填補堿激發無機聚合物材料的毛細孔，從而使得混凝土結構防護層既具有良好的耐久性又具有很好的隔離性能，而且保證了混凝土結構防護層不會產生脫離、起皮、翹曲等問題。
[0006]本發明通過以下方式來實現:
[0007]—種混凝土結構防護方法，包含堿激發無機聚合物防護層和封閉防護層的施工，其特征是包含如下步驟:
[0008]I)基層檢查
[0009]檢查基層的基本狀況，主要是檢查混凝土結構基層的碳化、腐蝕、漏水、起砂、蜂窩、麻面、凹凸、空洞、裂紋、積灰、附著物等情況，為后續施工提供基本依據。
[0010]2)基層處理
[0011]對基層中的缺陷、附著物、碳化層進行處理，具體包含:
[0012]2.1)缺陷修復
[0013]將基層的缺陷進行修復，在缺陷處理完成之后進入下一步，對于沒有缺陷的基層，可以直接進入下一步。
[0014]所指的缺陷修復是指鋼筋的防銹處理、混凝土堿性恢復處理、蜂窩麻面處理、空洞修補、凹凸表面平整、缺損修補、裂縫注漿等各種處理方式。
[0015]2.2)表面清理
[0016]對基層表面進行清理，在清理完成后進入下一步，對于比較干凈的混凝土基層可以直接進入下一步。
[0017]所指的表面清理是指對附著于表面的積灰、附著物、裝飾材料、殘渣、污痕、起砂層、碳化層等進行清理，清理的方法可以采用化學方法、機械方法、噴砂方法、真空吸塵方法、射水方法等。
[0018]3)堿激發無機聚合物防護層施工
[0019]根據防護要求和現場情況確定堿激發無機聚合物防護層的厚度和層數，逐層涂覆堿激發無機聚合物防護層，直到全部防護層完成。
[0020]堿激發無機聚合物防護層可以是一次涂覆完成，也可以分多層涂覆，逐層施工，對于比較干燥的混凝土基層，可以對其進行濕潤，表面濕潤的材料可以是以下材料中的任何一種:
[0021]水、水泥基防水劑、滲透結晶型防水材料、稀釋的堿激發無機聚合物、水泥漿、界面齊U、硅酸鹽、憎水性材料等。
[0022]4)封閉防護層施工
[0023]將封閉防護材料涂覆在堿激發無機聚合物防護層表面，使其滲透在堿激發無機聚合物內。
[0024]所指的封閉防護材料是指滲透性的有機材料。為了提高封閉防護材料的滲透性，可以加入溶劑制成溶劑或乳液，也可以粉碎成更小的顆粒，制成納米材料。
[0025]5)養護
[0026]堿激發無機聚合物防護層和封閉防護層需要經過一段時間的養護才可以達到強度，養護時間為4小時至25天，養護方式為自然養護和人工養護中的兩者之一。
[0027]所指的堿激發無機聚合物是指以堿激發膠凝材料為主要粘結劑的防護材料。
[0028]所指的堿激發膠凝材料是指以堿激發活性物質和堿性材料混合后經過解聚-縮聚反應過程，生成新的無機聚合物網絡結構的膠凝材料。
[0029]所指的堿激發活性物質是指具有火山灰活性材料、潛在水硬性材料中的至少一種。
[0030]所指的堿性材料是指堿性硅酸鹽、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。
[0031]所指的基層是指混凝土結構的外露面。
[0032]本發明的混凝土結構防護方法，在步驟3)的堿激發無機聚合物防護層施工中還可以包含纖維布粘貼工序。
[0033]所指的纖維布的材質可以是聚脂纖維、聚丙烯纖維、纖維素纖維、鋼纖維、玻璃纖維、單絲纖維、PVA纖維、碳纖維、礦物纖維、陶瓷纖維、有機聚合物纖維等。纖維布可以在每一層堿激發無機聚合物防護層中粘貼，也可以只選擇部分粘貼，優選的纖維布的網孔為0.3到8暈米。粘貼纖維布可以有效提聞涂層的整體性，防止開裂，從而進一步提聞防護能力。纖維布可以直接用堿激發無機聚合物粘貼，粘帖之后與堿激發無機聚合物防護層融為一體，不必再用另外的材料。
[0034]本發明的混凝土結構防護方法，所指的堿激發活性物質可以是偏高嶺土、高嶺土、礦渣、爐渣、粉煤灰、高爐水渣、鋼渣、煤矸石、硅灰石、煅燒礦物、煅燒粘王、磷渣、赤泥、工業尾礦中的至少一種。
[0035]本發明的混凝土結構防護方法，所指的堿性材料可以是硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氫氧化鈣、氧化鈉、氧化鉀、氧化鋰、氧化鈣、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸鋰中的至少一種。
[0036]本發明的混凝土結構防護方法，所指的堿激發無機聚合物還可以包含填料。
[0037]本發明的混凝土結構防護方法，所指的填料可以是至少包含金屬顆粒、無機顆粒、金屬氧化物、金屬氫氧化物、礦粉、石材粉末、石英、工業廢渣顆粒、粗骨料、水泥、硅灰、納米粉末、稻殼灰、淤泥沉淀物、珍珠巖、鑄石粉、沸石、空心陶瓷微珠、滑石粉、硅微粉、纖維、纖維布、纖維粉末、片狀填料、云母、膨脹劑、有機聚合物填料、憎水性材料、乳液、樹脂單體、甲基硅酸鉀、甲基硅酸鈉、甲基硅酸鋰、甲基硅油、硅油、有機硅憎水劑、聚硅氧烷憎水劑、硅烷基憎水劑、納米憎水劑、聚乙烯醇憎水劑、高分子憎水劑、粉末憎水劑、乳液型憎水劑、硬脂酸鈣、有機硅、硅烷、硅氧烷、樹脂、蠟質材料、油脂、水溶性樹脂、乳膠粉、顏料中的一種。
[0038]本發明的混凝土結構防護方法，所指的堿激發無機聚合物還可以包含助劑，所指的助劑至少是流平劑、成膜助劑、增稠劑、緩凝劑、速凝劑、保水劑、增塑劑、減水劑、消泡劑、分散劑、表面活性劑、引氣劑、發泡劑、偶聯劑、促硬劑中的一種。
[0039]本發明的混凝土結構防護方法，所指的封閉防護材料可以是涂料、憎水劑、乳液、樹脂單體、甲基硅酸鉀、甲基硅酸鈉、甲基硅酸鋰、甲基硅油、硅油、有機硅憎水劑、聚硅氧烷憎水劑、硅烷基憎水劑、納米憎水劑、聚乙烯醇憎水劑、高分子憎水劑、粉末憎水劑、乳液型憎水劑、硬脂酸鈣、有機硅、硅烷、硅氧烷、樹脂、蠟質材料、油脂、水溶性樹脂、乳膠粉中的至少一種。
[0040]本發明的混凝土結構防護方法主要用于建筑工程的防護處理，尤其適用于地下工程、水利工程、隧道、橋梁、道路、碼頭、水池的防護，經過封閉防護材料處理的堿激發無機聚合物防護層具有更好的耐久性和防護性能。

【具體實施方式】
[0041]實施例1
[0042]本實施例的堿激發無機聚合物的配合比如下:
[0043]偏高嶺土 2kg 娃酸鉀溶液2.5kg 碳酸韓0.2kg 硫酸鋇0.02kg 氫氧化鈉0.0lkg 鈦白粉0.02kg 礦渣0.5kg
[0044]封閉防護材料:聚硅氧烷憎水劑
[0045]具體施工步驟如下:
[0046]I)基層檢查
[0047]檢查基層的基本狀況，并進行記錄。
[0048]2)基層處理
[0049]對基層中的缺陷、附著物、碳化層進行處理，具體包含:
[0050]2.1)缺陷修復
[0051]將基層中的缺陷進行修復，填補空洞，對裂縫進行注漿。
[0052]2.2)表面清理
[0053]對基層表面進行清理，用鋼絲刷清理混凝土基層，刷掉浮塵和松散的碳化層。
[0054]3)堿激發無機聚合物防護層施工
[0055]本實施例確定的堿激發無機聚合物防護層厚度為2毫米，分2層涂刷，在第一層涂刷之前用清水濕潤基層，待表干之后開始涂刷，在第一層完工3天之后進行第二層施工。
[0056]6)封閉防護層施工
[0057]在前一步施工完成3天之后，堿激發無機聚合物防護層已經基本干透，接下來進行封閉防護層施工，聚硅氧烷憎水劑具有很好的滲透性，用噴霧機噴灑聚硅氧烷憎水劑，使其滲透在堿激發無機聚合物防護層內。
[0058]7)養護
[0059]在全部施工完成后，自然養護10天，整個防護層全部硬化，可以投入使用或進行其他裝飾施工。
[0060]上述施工可以用來處理高架橋混凝土的防護，因而明顯提高橋梁的耐久性。
[0061]上述實施例僅為本發明較佳實施例而已，并非以此局限本發明，因此，凡與本發明特征近似、雷同的，即凡依本發明專利申請范圍所作的等同替換或修飾等，皆應仍屬本發明的專利申請保護的范圍之內。
【權利要求】
1.一種混凝土結構防護方法，包含堿激發無機聚合物防護層和封閉防護層的施工，其特征是包含如下步驟: 1)基層檢查 檢查基層的基本狀況； 2)基層處理 對基層中的缺陷、附著物、碳化層進行處理，具體包含: 2.1)缺陷修復 將基層的缺陷進行修復，在缺陷處理完成之后進入下一步，對于沒有缺陷的基層，可以直接進入下一步； 2.2)表面清理 對基層表面進行清理，在清理完成后進入下一步，對于比較干凈的混凝土基層可以直接進入下一步； 3)堿激發無機聚合物防護層施工 根據防護要求和現場情況確定堿激發無機聚合物防護層的厚度和層數，逐層涂覆堿激發無機聚合物防護層，直到全部防護層完成； 4)封閉防護層施工 將封閉防護材料涂覆在堿激發無機聚合物防護層表面，使其滲透在堿激發無機聚合物內； 所指的封閉防護材料是指滲透性的有機材料； 5)養護 堿激發無機聚合物防護層和封閉防護層需要經過一段時間的養護才可以達到強度，養護時間為4小時至25天，養護方式為自然養護和人工養護中的兩者之一； 所指的堿激發無機聚合物是指以堿激發膠凝材料為主要粘結劑的防護材料； 所指的堿激發膠凝材料是指以堿激發活性物質和堿性材料混合后經過解聚-縮聚反應過程，生成新的無機聚合物網絡結構的膠凝材料； 所指的堿激發活性物質是指具有火山灰活性材料、潛在水硬性材料中的至少一種；所指的堿性材料是指堿性硅酸鹽、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； 所指的基層是指混凝土結構的外露面。
2.按照權利要求1所述的混凝土結構防護方法，其特征是在步驟3)的堿激發無機聚合物防護層施工中還包含纖維布粘貼工序。
3.按照權利要求1所述的混凝土結構防護方法，其特征是所指的堿激發活性物質是偏高嶺土、高嶺土、礦渣、爐渣、粉煤灰、高爐水渣、鋼渣、煤矸石、硅灰石、煅燒礦物、煅燒粘土、磷渣、赤泥、工業尾礦中的至少一種。
4.按照權利要求1所述的混凝土結構防護方法，其特征是所指的堿性材料是硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氫氧化鈣、氧化鈉、氧化鉀、氧化鋰、氧化鈣、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸鋰中的至少一種。
5.按照權利要求1所述的混凝土結構防護方法，其特征是所指的堿激發無機聚合物還包含填料。
6.按照權利要求5所述的混凝土結構防護方法，其特征是所指的填料至少包含金屬顆粒、無機顆粒、金屬氧化物、金屬氫氧化物、礦粉、石材粉末、石英、工業廢渣顆粒、粗骨料、水泥、硅灰、納米粉末、稻殼灰、淤泥沉淀物、珍珠巖、鑄石粉、沸石、空心陶瓷微珠、滑石粉、硅微粉、纖維、纖維布、纖維粉末、片狀填料、云母、膨脹劑、有機聚合物填料、憎水性材料、乳液、樹脂單體、甲基硅酸鉀、甲基硅酸鈉、甲基硅酸鋰、甲基硅油、硅油、有機硅憎水劑、聚硅氧烷憎水劑、硅烷基憎水劑、納米憎水劑、聚乙烯醇憎水劑、高分子憎水劑、粉末憎水劑、乳液型憎水劑、硬脂酸鈣、有機硅、硅烷、硅氧烷、樹脂、蠟質材料、油脂、水溶性樹脂、乳膠粉、顏料中的一種。
7.按照權利要求1所述的混凝土結構防護方法，其特征是所指的堿激發無機聚合物還包含助劑，所指的助劑至少是流平劑、成膜助劑、增稠劑、緩凝劑、速凝劑、保水劑、增塑劑、減水劑、消泡劑、分散劑、表面活性劑、引氣劑、發泡劑、偶聯劑、促硬劑中的一種。
8.按照權利要求1所述的混凝土結構防護方法，其特征是所指的封閉防護材料是涂料、憎水劑、乳液、樹脂單體、甲基硅酸鉀、甲基硅酸鈉、甲基硅酸鋰、甲基硅油、硅油、有機硅憎水劑、聚硅氧烷憎水劑、硅烷基憎水劑、納米憎水劑、聚乙烯醇憎水劑、高分子憎水劑、粉末憎水劑、乳液型憎水劑、硬脂酸鈣、有機硅、硅烷、硅氧烷、樹脂、蠟質材料、油脂、水溶性樹月旨、乳膠粉中的至少一種。
【文檔編號】C04B28/06GK104343122SQ201310327111
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月24日 優先權日:2013年7月24日
【發明者】呂孟龍 申請人:呂孟龍