本發明屬于涂料技術領域，具體涉及一種防混凝土中性化涂料及其使用方法。
背景技術：
混凝土中存在這水泥水化生成物ca(oh)2等，屬于強堿物質，且易溶于水，混凝土與水接觸時ca(oh)2就會溶解析出。當混凝土放置在空氣或者二氧化碳含量較多的水中時，其表面吸收空氣或水中的二氧化碳與氫氧化鈣生成碳酸鈣，堿性物質逐漸消失，混凝土中的ph值下降，這種失去堿性的現象叫做混凝土中性化。
混凝土中性化不僅對混凝土本身引起體積收縮，并且產生微小縫隙，對混凝土強度、抗凍、滲透性能等指標均會產生不良影響，尤其對混凝土中的鋼筋影響更大。混凝土空隙中的水分ph值在12-13之間，這主要是因為有水泥水化生成物氫氧化鈣的存在。當ph值在10以上時，鋼筋表面形成致密的氫氧化鐵保護膜防止了鋼筋的銹蝕。混凝土中性化過程會生成碳酸化合物失去堿性，ph值隨之降到8.5-10之間。當混凝土的ph低于10時，保護膜遭到破壞鋼筋就會發生銹蝕，鋼銹比鐵的體積膨脹2.5倍。在鋼筋生銹的同時，混凝土發生裂縫，混凝土與鋼筋的粘結力降低。會造成保護層混凝土脫落，如此形成惡性循環，鋼筋的斷面面積逐漸減少，使鋼筋混凝土結構物質的耐久性大大降低，造成重大損傷破壞。
混凝土中性化是直接影響鋼筋混凝土結構物質耐久性的重要因素，混凝土結構物質的耐久性是工程技術人員最為關心的問題。在一些發達國家，由于混凝土中性化、凍融等因素導致混凝土結構物過早發生破壞而引起的維修和更換費用占建筑物總投資的40％以上，而且逐年上升，造成了巨大的經濟損失。
在水泥品種、水灰比、骨科等因素無法改變時，尋求一種涂料來防護混凝土中性化具有重要的意義。
技術實現要素：
本發明的目的是克服現有技術中的混凝土易中性化的問題，提供一種防混凝土中性化涂料。
根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種防混凝土中性化涂料，所述防混凝土中性化涂料由a組分和b組分構成，其中a組分與b組分的重量比為1：3；
所述a組分按重量份數計由以下成分組成：16-22重量份的生物質負載的納米離子；酸改性硬脂酸鋁6-8重量份；γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷11-15重量份；3-氨基巴豆酸異丙酯3-5重量份；相容劑四氫呋喃22-23重量份；優選的，所述a組分按重量份數計由以下成分組成：20重量份的生物質負載的納米離子；酸改性硬脂酸鋁7重量份；γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷14重量份；3-氨基巴豆酸異丙酯4重量份；相容劑四氫呋喃23重量份；
所述b組分按重量份數計由以下成分組成：dlp型光敏樹脂22-25重量份；5-氨基酮戊酸0.3-0.5重量份；苯乙烯46-50重量份；顏料3-5重量份；丙烯酸樹脂5-8重量份；優選的，所述b組分按重量份數計由以下成分組成：dlp型光敏樹脂23重量份；5-氨基酮戊酸0.4重量份；苯乙烯48重量份；顏料4重量份；丙烯酸樹脂6重量份。
dlp型光敏樹脂為光敏涂料的組成；5-氨基酮戊酸能夠對dlp型光敏樹脂起到了光敏化劑的作用；丙烯酸樹脂起到了成膜劑的作用；
所述生物質負載的納米離子由以下步驟制備：
1)取風干后的荷葉用1mol/l的稀鹽酸浸泡后晾干；
2)取10g步驟1)稀鹽酸處理后的荷葉用100ml的硫酸鋅和硝酸銀組成的混合溶液攪拌3-5小時，然后于110℃蒸干；所述硫酸鋅和硝酸銀組成的混合溶液中二者的濃度均為0.05mol/l；
3)蒸干后的固體在氮氣的氛圍下于300-350℃煅燒得纖維骨架開孔結構的生物質負載的納米離子。
所述酸改性硬脂酸鋁為硬脂酸鋁經1mol/l的氯化銨水溶液浸泡，在800rpm的轉速下攪拌0.5小時，經孔徑為0.5微米的濾膜過濾，然后干燥粉碎至粒徑為10微米以下得酸改性硬脂酸鋁；本發明采取改性硬脂酸鋁作為a組分中的增稠劑，但是由于硬脂酸鋁具有在酸性下分解成硬脂酸和相應的鹽，因為生物質負載的納米離子具有一定的lewis酸性，所以在與生物質負載的納米離子接觸時會發生部分分解，所以前期進行適當酸化處理，避免后期使用時發生分解，導致涂料產生裂痕，影響涂料的效果；改性后本發明涂料a組分在放置中未出現顆粒下沉、同時在a組分的使用過程中涂膜流平效果好；當不進行酸改性時后期涂料a組分在使用過程中容易開裂。當采取強酸，例如鹽酸、硫酸、磷酸等硬脂酸鋁進行酸改性時，a組分的使用過程中涂膜流平效果差，不利于使用和施工。
混凝土內部潮濕氣體在一定溫度下可通過開孔結構的生物質負載的納米離子所在的a組分構成的涂層，并通過dlp型光敏樹脂所在b組分的涂層；透過紫外光固化涂料時，外部的陽光透射進入氣孔使氣孔封閉，形成單向透氣；即混凝土內部氣體可以逸出到外界環境中，逸出后陽光透過氣體逸出的路徑照射到紫外光固化涂料表面或者周圍，使涂料固化，形成閉孔。
本發明中采用硅烷偶聯劑γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷對混凝土的附著力較強，但是由于生物質負載的納米離子、酸改性硬脂酸鋁、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷之間相容性很差，在研發時發現四氫呋喃能夠不僅使這三種物料相互分散均勻，而且能夠在一定程度上進行融合，所以四氫呋喃起到了相容劑的作用。
根據本發明的另一個方面，本發明提供了一種防混凝土中性化涂料的使用方法，包括以下步驟：
1)取a組分涂料進行攪拌，在高速剪切機內剪切混合均勻，混合均勻后立即使用噴槍噴涂于混凝土表面，得第一涂層，所述第一涂層厚度為50-60微米；混合均勻后也可對a組分采取乙酸異丙酯進行稀釋，乙酸異丙酯用量為a組分重量的八分之一到十分之一；
2)取b組分涂料進行攪拌，在高速剪切機內剪切混合均勻，混合均勻后使用噴槍在第一涂層的表面噴涂得第二涂層；
噴涂過程中a組分與b組分的使用重量比為1：3。
優選的，在第一涂層噴涂結束后2-5h進行噴涂第二涂層。噴涂間隔時間過長第一涂層和第二涂層的結合力差，容易開裂；
本發明在使用過程中，a組分在剪切混合均勻后必須立即使用，在3h內完成第一涂層的噴涂；在使用過程中發現a組分若是不立即進行使用，靜置超過3h后在噴涂過程中容易在噴槍內沉積，并且在第一涂層形成的過程中成膜和涂膜的流平性差。
與現有技術相比，本發明具有如下優點：
1)本發明涂料具有優良的防水性和單向可呼吸性，dlp型光敏樹脂和纖維骨架開孔結構的生物質負載的納米離子既可以防止外界雨水和有害氣體向結構內滲透，又能使結構中的潮氣散發出來，不影響涂層與結構的粘結力；
2)優異的耐候性，-40℃～50℃下可長期使用；
3)本發明涂料組分綠色環保，未使用對人體有害組分，例如甲苯、二甲苯等不利于身體代謝的添加成分。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合具體實施方式，對本發明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發明的范圍。
實施例1
一、配料
按重量份數稱取：
a組分：16重量份的生物質負載的納米離子；酸改性硬脂酸鋁6重量份；γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷11重量份；3-氨基巴豆酸異丙酯3重量份；相容劑四氫呋喃22重量份；
b組分：dlp型光敏樹脂22重量份；5-氨基酮戊酸0.3重量份；苯乙烯46重量份；顏料3重量份；丙烯酸樹脂5重量份；
二、使用方法
1)取a組分涂料進行攪拌，在高速剪切機內剪切混合均勻，混合均勻后對a組分采取乙酸異丙酯進行稀釋，然后使用噴槍噴涂于混凝土表面，得第一涂層，所述第一涂層厚度為50-60微米；乙酸異丙酯用量為a組分重量的八分之一到十分之一；
2)取b組分涂料進行攪拌，在高速剪切機內剪切混合均勻，混合均勻后使用噴槍在第一涂層的表面噴涂得第二涂層；
噴涂過程中a組分與b組分的使用重量比為1：3，在施工過程中第一涂層噴涂結束后2-5h再進行噴涂第二涂層。
實施例2
按重量份數稱取：
a組分：20重量份的生物質負載的納米離子；酸改性硬脂酸鋁7重量份；γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷14重量份；3-氨基巴豆酸異丙酯4重量份；相容劑四氫呋喃23重量份；
b組分：dlp型光敏樹脂23重量份；5-氨基酮戊酸0.4重量份；苯乙烯48重量份；顏料4重量份；丙烯酸樹脂6重量份；
使用方法同實施例1。
對比例1
與實施例1相比，除了不添加生物質負載的納米離子，其余原料和使用方法同實施例1。
涂料性能檢測：
取中性化深度為1.2mm的混凝土砌塊，按照實施例1-2及其對比例1中的組分和使用方法對混凝土砌塊進行噴涂，自然晾干10天后置于-40℃/rh65％和50℃/rh65％的環境下放置12個月(存在紫外光，二氧化碳濃度為3％v以上)，隔一個月測量一次中性化深度，測試結果表1：
表1中性化深度測量結果
實施例結果表明本發明涂料可以防止混凝土中性化現象，在-40℃、rh65％的環境下放置12個月中性化深度無明顯變化，但是不添加生物質負載的納米離子的無論是在高溫還是低溫下其中性化深度一直處于大幅度增加的過程。dlp型光敏樹脂和纖維骨架開孔結構的生物質負載的納米離子既可以防止外界雨水和有害氣體向結構內滲透，形成單向呼吸。
盡管已經詳細描述了本發明的實施方式，但是應該理解的是，在不偏離本發明的精神和范圍的情況下，可以對本發明的實施方式做出各種改變、替換和變更。