本發(fā)明涉及建筑行業(yè)，具體涉及一種混凝土固化劑及其制備方法和性能測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
1、隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)混凝土的性能要求越來(lái)越高?；炷猎谑褂眠^(guò)程中，由于受到外界環(huán)境的影響，如水分、化學(xué)物質(zhì)、磨損等，容易出現(xiàn)強(qiáng)度降低、表面起砂、開(kāi)裂等問(wèn)題，從而影響混凝土的使用壽命和安全性。為了解決這些問(wèn)題，人們通常會(huì)使用混凝土固化劑來(lái)提高混凝土的性能。
2、目前，市場(chǎng)上的混凝土固化劑種類繁多，但普遍存在固化效果不理想、性能不穩(wěn)定、對(duì)環(huán)境有污染等問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)一種高效、環(huán)保、性能穩(wěn)定的混凝土固化劑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種混凝土固化劑及其制備方法和性能測(cè)試方法，該固化劑能夠有效地提高混凝土的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和耐久性，同時(shí)具有良好的環(huán)保性能，該方法簡(jiǎn)單易行，成本低廉，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
2、針對(duì)以上問(wèn)題，提供了如下技術(shù)方案：一種混凝土固化劑，包含以下重量份的組分：硅酸鋰18-22份、氟硅酸鎂10-13份、納米二氧化硅7-10份、表面活性劑2.5-3.5份、助劑3-8份、余量為水。
3、上述組分中，硅酸鋰采用高純度的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，其能與混凝土中的氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，生成硅酸鈣水合物，從而增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度和硬度，提高混凝土的耐磨性和耐久性。氟硅酸鎂為白色結(jié)晶粉末，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在混凝土固化劑中能促進(jìn)混凝土的快速硬化，提高混凝土的早期強(qiáng)度，同時(shí)還能增強(qiáng)混凝土的抗?jié)B性和抗化學(xué)腐蝕性。納米二氧化硅顆粒細(xì)小，具有極大的比表面積和活性，能夠填充混凝土中的微小孔隙，使混凝土更加密實(shí)，從而提高混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性和耐久性。所述表面活性劑為非離子型表面活性劑。所述非離子型表面活性劑具體為脂肪醇聚氧乙烯醚。這種表面活性劑能夠降低混凝土固化劑的表面張力，使其更好地滲透到混凝土內(nèi)部，提高固化劑與混凝土的結(jié)合力。水作為溶劑，能夠使各組分充分混合，形成均勻穩(wěn)定的溶液。采用去離子水或純凈水，以避免水中的雜質(zhì)對(duì)混凝土固化劑的性能產(chǎn)生不良影響。
4、本發(fā)明進(jìn)一步采用，所述助劑為滲透劑、消泡劑或早強(qiáng)劑的一種或幾種的組合。所述滲透劑為聚氧化乙烯或者有機(jī)硅氧烷縮聚物。所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑，占助劑總量的1-2份。所述早強(qiáng)劑為硫酸鈉或三乙醇胺，占助劑總量的1-4份。
5、上述組分中，滲透劑用以促使混凝土密封固化劑向混凝土內(nèi)部滲透。通過(guò)滲透劑，混凝土中的化學(xué)成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在三維空間形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使混凝土中的各成分固化成一個(gè)堅(jiān)固實(shí)體，從而得到一個(gè)無(wú)塵、致密的整體，永久避免了混凝土灰塵從表面空隙析出。從而有效提高了混凝土的強(qiáng)度、密度與耐磨性。通過(guò)滲透劑的分散穩(wěn)定作用，水性硬化劑中所含的活性離子如硅酸根離子與混凝土中未反應(yīng)的游離的離子如鈣離子反應(yīng)生成硅酸鈣水合物，使混凝土中游離態(tài)離子參與反應(yīng)，大幅度地提高混凝土的強(qiáng)度和硬度。消泡劑為有機(jī)硅消泡劑，占助劑總量的1-2份，能夠有效地消除混凝土固化劑在生產(chǎn)和使用過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡，提高混凝土的密實(shí)度和表面平整度。早強(qiáng)劑為硫酸鈉或三乙醇胺，占助劑總量的?1-4?份，能夠加速混凝土的早期強(qiáng)度發(fā)展，使混凝土在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到一定的強(qiáng)度，滿足工程施工的要求。
6、一種混凝土固化劑的制備方法，包括以下步驟：
7、1）將硅酸鋰、氟硅酸鎂、納米二氧化硅加入到水中，在攪拌速度為?800r/min?的條件下攪拌45分鐘，使其充分混合均勻；
8、2）加入表面活性劑，繼續(xù)在相同的攪拌速度下攪拌20分鐘，使表面活性劑均勻分散在溶液中；
9、3）根據(jù)需要加入助劑，攪拌均勻，攪拌時(shí)間為15分鐘，得到混凝土固化劑。
10、一種混凝土固化劑的性能測(cè)試方法，包括如下步驟：
11、1>強(qiáng)度測(cè)試：步驟一，制備標(biāo)準(zhǔn)混凝土試件，尺寸為150mm×150mm×150mm，將試件分為兩組，一組作為對(duì)照組不做任何處理，另一組在表面均勻涂刷本發(fā)明的混凝土固化劑，涂刷厚度為?0.8mm；
12、步驟二，將兩組試件放置在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中，溫度為20℃±2℃，相對(duì)濕度為95%以上，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為28天；
13、步驟三，采用壓力試驗(yàn)機(jī)對(duì)試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試。將試件放置在試驗(yàn)機(jī)的承壓面上，以0.5mpa/s-1mpa/s的加載速度施加壓力，直至試件破壞；記錄破壞時(shí)的最大壓力值，根據(jù)試件的承壓面積計(jì)算出抗壓強(qiáng)度；經(jīng)測(cè)試，使用混凝土固化劑處理后的試件抗壓強(qiáng)度比對(duì)照組提高了30%?-40%；
14、2>耐磨性測(cè)試：步驟一，采用耐磨試驗(yàn)機(jī)，試驗(yàn)機(jī)上裝有?20kg?重量的磨輪和計(jì)數(shù)器；
15、步驟二，將處理后的混凝土試件和對(duì)照組試件分別固定在試驗(yàn)機(jī)的工作臺(tái)上；
16、步驟三，啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，使磨輪在試件表面以20r/min?的轉(zhuǎn)速和?100n?的壓力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)摩擦；經(jīng)過(guò)?1000?轉(zhuǎn)的磨損后，關(guān)閉試驗(yàn)機(jī)，取下試件，用天平稱量試件的質(zhì)量損失；經(jīng)測(cè)試，使用混凝土固化劑的試件質(zhì)量損失比對(duì)照組減少了40%-50%；
17、3>抗?jié)B性測(cè)試：步驟一，儀器準(zhǔn)備，使用抗?jié)B儀，抗?jié)B儀由壓力容器、壓力控制系統(tǒng)和密封裝置等組成；
18、步驟二，將處理后的試件和對(duì)照組試件分別裝入抗?jié)B儀的試模中，用密封材料密封好；
19、步驟三，向壓力容器中注入水，逐漸增加水壓，以每小時(shí)0.1mpa?的速度升壓，保持8?小時(shí)后觀察試件的滲水情況；記錄開(kāi)始滲水時(shí)的水壓值，即為試件的抗?jié)B性能指標(biāo)；經(jīng)測(cè)試，使用混凝土固化劑的試件滲水高度比對(duì)照組降低了60%-70%；
20、4>耐久性測(cè)試：步驟一，將處理后的試件和對(duì)照組試件放置在模擬自然環(huán)境的試驗(yàn)箱中，設(shè)置干濕循環(huán)（濕度在?30%?-?90%?之間循環(huán)，溫度在?10℃?-?50℃之間循環(huán)）、凍融循環(huán)（在?-?20℃和?20℃之間循環(huán)）等條件；
21、步驟二，觀察指標(biāo)，經(jīng)過(guò)?50?次循環(huán)后，觀察試件的外觀變化，如裂縫、剝落等情況；同時(shí)，采用強(qiáng)度測(cè)試等方法檢測(cè)試件的性能衰減情況，評(píng)估混凝土固化劑對(duì)試件耐久性的影響。經(jīng)測(cè)試，使用混凝土固化劑的試件在耐久性方面表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，外觀無(wú)明顯變化，強(qiáng)度衰減小于10%，而對(duì)照組試件出現(xiàn)裂縫、剝落等現(xiàn)象，強(qiáng)度衰減大于30%。
22、有益效果：1.本發(fā)明的混凝土固化劑采用硅酸鋰、氟硅酸鎂、納米二氧化硅等多種活性成分，能夠有效地提高混凝土的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和耐久性。
23、2.表面活性劑的加入能夠提高固化劑的滲透性，使其更好地與混凝土結(jié)合，從而提高固化效果。
24、3.助劑的使用能夠調(diào)節(jié)早期強(qiáng)度發(fā)展，滿足不同工程施工的要求。
25、4.本發(fā)明的混凝土固化劑制備方法簡(jiǎn)單易行，成本低廉，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
26、5.該固化劑具有良好的環(huán)保性能，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
1.一種混凝土固化劑，其特征在于，包含以下重量份的組分：硅酸鋰18?-?22份、氟硅酸鎂10-13份、納米二氧化硅7-10份、表面活性劑2.5-3.5份、助劑3-8份、余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土固化劑，其特征在于，所述表面活性劑為非離子型表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種混凝土固化劑，其特征在于，所述非離子型表面活性劑具體為脂肪醇聚氧乙烯醚。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混凝土固化劑，其特征在于，所述助劑為滲透劑、消泡劑或早強(qiáng)劑的一種或幾種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種混凝土固化劑，其特征在于，所述滲透劑為聚氧化乙烯或者有機(jī)硅氧烷縮聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種混凝土固化劑，其特征在于，所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑，占助劑總量的1-2份。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種混凝土固化劑，其特征在于，所述早強(qiáng)劑為硫酸鈉或三乙醇胺，占助劑總量的1-4份。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的混凝土固化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的混凝土固化劑的性能測(cè)試方法，其特征在于，包括如下步驟：