一种耐腐蚀混凝土超疏水涂料及其制备方法与流程

本发明涉及建筑材料，尤其涉及一种耐腐蚀混凝土超疏水涂料及其制备方法。

背景技术：

1、混凝土具有原料来源丰富、价格低廉、使用性能好的特点，是使用最多的建筑材料。由于建筑混凝土结构内部被水渗透后，会腐蚀混凝土结构的钢筋，且混凝土本身也会受到渗水的影响而发生开裂、剥落等问题，严重影响了建筑混凝土结构的强度和耐久性，进而影响建筑物的使用寿命和安全性。

2、为了改善混凝土结构的耐水性，对混凝土作防水处理是一种通用的手段。常用的方法包括采用防护材料对混凝土表面进行处理，提高混凝土表面的憎水性，甚至构建超疏水结构，阻挡水进入混凝土内部，从而显著提高混凝土的防水能力。其中，将聚合物乳液和超疏水添加剂掺入水泥基材料，制得的涂料可以在混凝土表面形成超疏水涂层，具有成本低、工艺简单、效率高的优点。但是，这种方法在混凝土表面形成的涂层耐腐蚀性较差，限制了其使用环境。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐腐蚀混凝土超疏水涂料及其制备方法。

2、本发明提出的一种耐腐蚀混凝土超疏水涂料，包括下述质量份的原料：水泥15-20份、石英砂30-45份、重质碳酸钙5-8份、水性环氧树脂5-10份、疏水型气相二氧化硅1-3份、镁铝水滑石0.3-0.5份、纳米纤维素1-2份、有机硅烷5-10份、减水剂0.2-0.5份、乳化剂0.2-0.4份、水5-20份。

3、优选地，所述石英砂由10-20目的石英砂、20-40目的石英砂、40-70目的石英砂按质量比为1：(2-4)：(3-5)组成。

4、优选地，所述重质碳酸钙的粒径为300-500目。

5、优选地，所述镁铝水滑石的粒径为100nm-1μm。

6、优选地，所述有机硅烷为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

7、优选地，所述乳化剂为op-10、吐温-80、司盘-80中的至少一种。

8、优选地，所述减水剂为聚醚类减水剂或者聚羧酸类减水剂。

9、一种所述的耐腐蚀混凝土超疏水涂料的制备方法，包括下述步骤：

10、s1、将纳米纤维素、镁铝水滑石和有机硅烷混合后球磨均匀，得到物料a；

11、s2、将所述物料a与疏水性气相二氧化硅、水性环氧树脂、减水剂、乳化剂和水混合后搅拌均匀，得到物料b；

12、s3、将所述物料b与水泥、石英砂、重质碳酸钙混合后搅拌均匀，得到耐腐蚀混凝土超疏水涂料。

13、优选地，s1中，球磨的转速为200-300r/min，时间为2-5h。

14、本发明的有益效果如下：

15、本发明提供了一种聚合物-水泥基的复合型混凝土超疏水涂料，通过优化石英砂、重质碳酸钙的级配，并以疏水性气相二氧化硅与水性环氧树脂复配，可以在涂层的内部和表面形成粗糙表面和低表面能纳米材料的二元分级结构，能够使混凝土的表面具有很好的超疏水和防水效果；通过将纳米纤维素、镁铝水滑石和有机硅烷进行球磨，可以使纳米纤维素、镁铝水滑石表面疏水化，并且纳米纤维素和镁铝水滑石在球磨过程中发生插层，使镁铝水滑石能够在涂料中均匀地分散，镁铝水滑石既可以促进水泥的水化反应，又能填充混凝土中的微裂缝和孔隙，从而提高涂层的致密度，而且水滑石的片层结构能够有效阻止氯离子的渗透，因此能够显著改善涂料的耐腐蚀性能。综上，本发明的涂料不仅具有优良的超疏水性能，而且耐腐蚀性能得到了显著的提升，能够改善混凝土表面超疏水涂层的耐久性和使用范围。

技术特征：

1.一种耐腐蚀混凝土超疏水涂料，其特征在于，包括下述质量份的原料：水泥15-20份、石英砂30-45份、重质碳酸钙5-8份、水性环氧树脂5-10份、疏水型气相二氧化硅1-3份、镁铝水滑石0.3-0.5份、纳米纤维素1-2份、有机硅烷5-10份、减水剂0.2-0.5份、乳化剂0.2-0.4份、水5-20份。

2.根据权利要求1所述的耐腐蚀混凝土超疏水涂料，其特征在于，所述石英砂由10-20目的石英砂、20-40目的石英砂、40-70目的石英砂按质量比为1：(2-4)：(3-5)组成。

3.根据权利要求1所述的耐腐蚀混凝土超疏水涂料，其特征在于，所述重质碳酸钙的粒径为300-500目。

4.根据权利要求1所述的耐腐蚀混凝土超疏水涂料，其特征在于，所述镁铝水滑石的粒径为100nm-1μm。

5.根据权利要求1所述的耐腐蚀混凝土超疏水涂料，其特征在于，所述有机硅烷为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的耐腐蚀混凝土超疏水涂料，其特征在于，所述乳化剂为op-10、吐温-80、司盘-80中的至少一种。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的耐腐蚀混凝土超疏水涂料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

8.根据权利要求7所述的耐腐蚀混凝土超疏水涂料的制备方法，其特征在于，s1中，球磨的转速为200-300r/min，时间为2-5h。

技术总结本发明公开了一种耐腐蚀混凝土超疏水涂料，包括下述质量份的原料：水泥15‑20份、石英砂30‑45份、重质碳酸钙5‑8份、水性环氧树脂5‑10份、疏水型气相二氧化硅1‑3份、镁铝水滑石0.3‑0.5份、纳米微晶纤维素1‑2份、硅烷偶联剂5‑10份、减水剂0.2‑0.5份、乳化剂0.2‑0.4份、水5‑20份。本发明还公开了上述耐腐蚀混凝土超疏水涂料的制备方法。本发明的涂料具有优良的耐腐蚀性能，能够改善混凝土表面超疏水涂层的耐久性和使用范围。技术研发人员：范冬冬,黄海,陈进,孔云,王世杰,殷全周,温建峰受保护的技术使用者：中铁四局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29