橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及混凝土結(jié)構(gòu)的防護技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料及其制備方法，防護修復(fù)材料的原料組分包括防銹乳液、防銹顏料、防銹劑、分散劑、消泡劑、成膜助劑、pH調(diào)節(jié)劑和水。將本發(fā)明橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料在橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破損銹蝕露筋修復(fù)中涂覆應(yīng)用，能夠滿足橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破損銹蝕露筋修復(fù)相關(guān)設(shè)計指標，對鋼筋有良好的附著力和防銹性能，能夠?qū)︿P蝕鋼筋起到良好的修復(fù)作用，增強混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性，有效阻止外部腐蝕性介質(zhì)與鋼筋的接觸，從而使混凝土鋼筋得到有效保護，進而延長相關(guān)橋梁的使用壽命，而且，成本低，對環(huán)境污染小，適于在混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)相關(guān)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
【專利說明】
橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及混凝土結(jié)構(gòu)的防護技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù) 材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土是建筑工程中普遍使用的一種可滲透的孔隙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料，可滲透性及其 多孔隙網(wǎng)絡(luò)的分布是其得到普遍應(yīng)用的優(yōu)點所在，但由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長期暴露在復(fù)雜 的大氣環(huán)境中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長期暴露在復(fù)雜的大氣環(huán)境中，由于混凝土本身存在不致 密，抗裂性差等缺點，環(huán)境中的腐蝕介質(zhì)極易滲透到混凝土內(nèi)部，從而引起內(nèi)部鋼筋的銹 蝕，順筋產(chǎn)生裂縫，影響混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性，降低建筑結(jié)構(gòu)的實用壽命。如何采 取經(jīng)濟有效的措施，修復(fù)和控制橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕破壞，是世界各國普遍關(guān)心的 研究課題。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在橋梁中也被廣泛應(yīng)用，目前，針對橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破損露 筋的修復(fù)，已經(jīng)開發(fā)了多種橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕系統(tǒng)，其中，用于已建橋梁鋼筋混凝 土結(jié)構(gòu)的防護措施以及銹蝕鋼筋破損修復(fù)的方法主要有：1)采用高性能混凝土；2)鋼筋的 除銹和保護；3)采用聚合物改性砂漿層；4)混凝土表面涂層；5)鋼筋阻銹劑。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，發(fā)明專利ZL 201110245986. 5公開了一種鋼纖維的防銹方法，包括 步驟：步驟一，對鋼纖維噴氫氧化鈉、硝酸鈉、亞硝酸鈉的混合水溶液，使得鋼纖維表面均勻 覆蓋氫氧化鈉、硝酸鈉、亞硝酸鈉的混合水溶液；步驟二，將步驟一所得的鋼纖維和氫氧化 鈉混合均勻；步驟三，將步驟二所得鋼纖維和氫氧化鈣混合物在130~150°C溫度下充分干 燥，即完成了鋼纖維的防銹處理；該方法對于自身堿性就較高的混凝土用鋼筋來說，銹蝕現(xiàn) 象不能得到有效避免。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù) 材料及其制備方法，有效阻止外部腐蝕性介質(zhì)與鋼筋的接觸，從而使混凝土鋼筋得到有效 保護，而且，成本低，對環(huán)境污染小。
[0005] 本發(fā)明解決問題的技術(shù)方案是：一種橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料，原料組分包 括防銹乳液、防銹顏料、防銹劑、分散劑、消泡劑、成膜助劑、pH調(diào)節(jié)劑和水。
[0006] 優(yōu)選地，所述的防護修復(fù)材料的原料組分配比如下：防銹乳液40~50份、防銹顏 料30~35份、防銹劑0. 1~0. 5份、分散劑1. 0~1. 5份、消泡劑0. 1~0. 5份、成膜助劑 1. 0~2. 0份、pH調(diào)節(jié)劑0· 5~1. 0份、水15. 5~20份。
[0007] 較佳地，在本發(fā)明橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料中，所述防銹乳液的原料組成包 括：去離子水、乳化劑、引發(fā)劑、緩沖劑、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯 酸磷酸酯、衣康酸單丁酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三乙胺；其中，所述乳化 劑為壬基酚聚氧乙烯（4)醚硫酸銨（DNS-458)、烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸銨（SR-10)、 丙烯酸磷酸酯（ΡΑΜ-200)、烯丙氧基壬基酚丙醇聚氧乙烯（10)醚硫酸銨（DNS-86)中的一種 或兩種以上的組合；所述引發(fā)劑為過硫酸鈉、過硫酸銨和過硫酸鉀中的一種；所述緩沖劑 為碳酸氫鈉。優(yōu)選地，上述防銹乳液原料組成及重量配比如下：水150~170份，γ -甲基丙 烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0. 5~1. 5份，丙烯酸丁酯53~55份，苯乙烯82~90份，丙烯 酸磷酸酯4~5份，甲基丙烯酸縮水甘油酯4~5份，衣康酸單丁酯1~2份，烯丙氧基脂肪 醇氧乙烯醚硫酸銨（SR-10) 0. 6~0. 8份，壬基酚聚氧乙烯（4)醚硫酸銨（DNS-458) 0. 05~ 0. 15份，過硫酸鈉0. 5~0. 7份，碳酸氫鈉0. 1~0. 3份，三乙胺3. 0~3. 2份。
[0008] 較佳地，在本發(fā)明橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料中，所述防銹顏料為氧化鐵紅、鋁 粉、玻璃鱗片和云母氧化鐵中的一種或兩種以上的組合。
[0009] 較佳地，在本發(fā)明橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料中，所述防銹劑為亞硫酸鈉、鉬酸 鈉、NEUF316有機硼酰胺類防銹劑和raybo 60腐蝕抑制劑中的一種或兩種以上的組合。 [0010] 較佳地，在本發(fā)明橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料中，所述分散劑為焦磷酸鈉、多偏 磷酸鈉、聚丙烯酸鈉、檸檬酸鉀、草酸鈉、單寧酸和硅酸鈉中的一種或兩種以上的組合；所述 消泡劑為乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復(fù)合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧 丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一種或兩種 以上的組合；所述成膜助劑為十二醇酯、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯中的 一種或兩種以上的組合；所述pH調(diào)節(jié)劑為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉和碳酸氫鉀中的一種 或兩種以上的組合；所述原料水為去離子水。
[0011] 本發(fā)明還提供了一種橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料的制備方法，包括如下步驟：
[0012] (1)將原料防銹乳液、成膜助劑、防銹劑、消泡劑和pH調(diào)節(jié)劑混合后，在高速分散 機中攪拌均勻，得混合體系；
[0013] (2)在高速分散機中加入水、消泡劑、分散劑和防銹顏料混合均勻制得色漿，然后， 向所得色漿中加入步驟（1)所得混合體系，于高速分散機中混合攪拌均勻，將所得混合料 過濾，除去濾渣，出料，即制得防護修復(fù)材料。
[0014] 優(yōu)選地，在所述步驟（2)中，所得混合料過200目篩，以保證材料性能的一致性。
[0015] 優(yōu)選地，在本發(fā)明上述橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料的制備方法中，所述防銹乳 液通過如下方法制備：
[0016] (1)在反應(yīng)器中將去離子水、乳化劑和引發(fā)劑混合后攪拌至溶解，并在攪拌的同時 緩慢滴加由苯乙烯（St)、丙烯酸丁酯（BA)和甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA)構(gòu)成的混合單 體，預(yù)乳化15min，制得核預(yù)乳液備用；
[0017] (2)將去離子水、乳化劑和引發(fā)劑混合后攪拌至溶解，并在攪拌的同時緩慢滴加由 丙烯酸丁酯（BA)、苯乙烯（St)、丙烯酸磷酸酯（EM-39)和衣康酸單丁酯（MBI)構(gòu)成的混合 單體，制得殼乳液備用；
[0018] (3)在反應(yīng)器中加入去離子水、乳化劑、引發(fā)劑及緩沖劑，升溫至80°C時，加入步 驟⑴所得部分核預(yù)乳液，控制溫度在82°C，得到成核的種子乳液，繼續(xù)反應(yīng)30min，待乳液 變藍且反應(yīng)器內(nèi)無明顯回流后，開始滴加余下步驟（1)所得核預(yù)乳液，2h內(nèi)滴完，升溫保溫 lh，然后滴加步驟（2)所得部分殼乳液，然后，在余下步驟（2)所得殼乳液中加入γ -甲基 丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，將所得混合物滴加到反應(yīng)器內(nèi)，于2h內(nèi)滴完，升溫至86°C 保溫lh，最后冷卻至50°C，用三乙胺中和反應(yīng)液pH為7~8,過濾除雜，出料，得到乳白略帶 藍光的乳液，即防銹乳液。較佳地，所述反應(yīng)器為裝有溫度計、攪拌器、冷凝管的四口燒瓶。
[0019] 優(yōu)選地，在本發(fā)明上述橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料的制備方法中，在所述防銹 乳液的制備中：在所述步驟（1)中，去離子水、乳化劑、引發(fā)劑、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基 丙烯酸縮水甘油酯的質(zhì)量比為（80-100) :(0.10-0.20) :(0.07-0.09) :(75-85) :(30-38): (4. 0-5. 0);在所述步驟（2)中，去離子水、乳化劑、引發(fā)劑、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸磷 酸酯、衣康酸單丁酯的質(zhì)量比為（80-100) :(0.10-0.20) :(0.07-0.09) :(15-25) :(20-30): (4. 0-5.0) :(1.0-2.0);在所述步驟（3)中，去離子水、乳化劑、引發(fā)劑、緩沖劑、γ-甲基 丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三乙胺的質(zhì)量比為（80-100) :(0.1-0. 2) :(0.07-0. 09): (0. 1-0. 3) : (0. 5-1. 5) : (3. 0-3. 2);在所述步驟（3)中，前后加入步驟（1)所得核預(yù)乳液的 體積比為8 :92 ;前后加入步驟⑵所得殼乳液的體積比為1 :1。
[0020] 優(yōu)選地，在本發(fā)明上述橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料的制備方法中，在所述防銹 乳液的制備中：所述乳化劑為壬基酚聚氧乙烯（4)醚硫酸銨（DNS-458)、烯丙氧基脂肪醇氧 乙烯醚硫酸銨（SR-10)、丙烯酸磷酸酯（PAM-200)、烯丙氧基壬基酚丙醇聚氧乙烯（10)醚硫 酸銨（DNS-86)中的一種或兩種以上的組合；所述引發(fā)劑為過硫酸鈉、過硫酸銨和過硫酸鉀 中的一種；所述緩沖劑為碳酸氫鈉。
[0021] 應(yīng)用橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料時，將本發(fā)明橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料 作為涂料用于橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破損銹蝕露筋的修復(fù)及保護，涂層的厚度優(yōu)選為40~ 50 μ m，具體涂覆方法能夠為刷涂、噴涂、浸涂等方法，其中，噴涂一般2-3次即可，刷涂一般 2次即可，浸涂1-2次即可，具體次數(shù)以保證優(yōu)選的涂層厚度為佳，以保障成膜起到修復(fù)和 保護作用，防止銹蝕。
[0022] 本發(fā)明橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料將上述各原料進行有機的融合，依據(jù) GB10834-1989、GB1720-1979、GB/T6739-2006等進行檢測，具有優(yōu)越的耐候性、耐老化性、耐 腐蝕性和粘接性，在橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破損銹蝕露筋修復(fù)中涂覆應(yīng)用本發(fā)明橋梁混凝土 結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料，能夠滿足橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破損銹蝕露筋修復(fù)相關(guān)設(shè)計指標，對鋼 筋有良好的附著力和防銹性能，能夠?qū)︿P蝕鋼筋起到良好的修復(fù)作用，增強混凝土結(jié)構(gòu)的 穩(wěn)定性和耐久性，有效阻止外部腐蝕性介質(zhì)與鋼筋的接觸，從而使混凝土鋼筋得到有效保 護，進而延長相關(guān)橋梁的使用壽命，而且，成本低，對環(huán)境污染小，適于在混凝土結(jié)構(gòu)防護修 復(fù)相關(guān)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
【具體實施方式】
[0023] 下面以具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
[0024] 下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
[0025] 下述實施例中所用的材料、試劑等均可從商業(yè)途徑得到，其中，丙烯酸丁酯（BA)、 苯乙烯（St)、衣康酸單丁酯（MBI)、甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA)和γ -甲基丙烯酰氧基丙 基三甲氧基硅烷（ΚΗ-570)均為分析純，購買自天津科密歐化學(xué)試劑有限公司；丙烯酸磷酸 酯（ΕΜ-39)為分析純，購買自長興化學(xué)材料有限公；DNS-458和SR-10均為化學(xué)純，購買自 廣東雙鍵貿(mào)易有限公司；過硫酸鈉、碳酸氫鈉、三乙胺均為化學(xué)純，購買自上海凌風化學(xué)試 劑有限公司；去離子水（自制）；上述試劑也可從其他商業(yè)途徑得到。
[0026] 在進行本發(fā)明橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料時，預(yù)制防銹乳液，所述防銹乳液的 原料組成包括：去離子水、乳化劑、引發(fā)劑、緩沖劑、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸縮水 甘油酯、丙烯酸磷酸酯、衣康酸單丁酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三乙胺； 其中，所述乳化劑為壬基酚聚氧乙烯（4)醚硫酸銨（DNS-458)、烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚 硫酸銨（SR-10)、丙烯酸磷酸酯（ΡΑΜ-200)、烯丙氧基壬基酚丙醇聚氧乙烯（10)醚硫酸銨 (DNS-86)中的一種或兩種以上的組合；所述引發(fā)劑為過硫酸鈉、過硫酸銨和過硫酸鉀中的 一種；所述緩沖劑為碳酸氫鈉。優(yōu)選地，上述防銹乳液原料組成及重量配比如下：水150~ 170份，γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0. 5~1. 5份，丙烯酸丁酯53~55份，苯乙 烯82~90份，丙烯酸磷酸酯4~5份，甲基丙烯酸縮水甘油酯4~5份，衣康酸單丁酯1~ 2份，烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸銨（SR-10) 0. 6~0. 8份，壬基酚聚氧乙烯（4)醚硫酸銨 (DNS-458) 0. 05~0. 15份，過硫酸鈉0. 5~0. 7份，碳酸氫鈉0. 1~0. 3份，三乙胺3. 0~ 3. 2 份。
[0027] 具體地，在上述橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料的制備方法中，原料防銹乳液制備 方法如下：
[0028] (1)在反應(yīng)器中將去離子水、乳化劑和引發(fā)劑混合后攪拌至溶解，并在攪拌的同時 緩慢滴加由苯乙烯（St)、丙烯酸丁酯（ΒΑ)和甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA)構(gòu)成的混合單 體，預(yù)乳化15min，制得核預(yù)乳液備用；
[0029] (2)將去離子水、乳化劑和引發(fā)劑混合后攪拌至溶解，并在攪拌的同時緩慢滴加由 丙烯酸丁酯（BA)、苯乙烯（St)、丙烯酸磷酸酯（EM-39)和衣康酸單丁酯（MBI)構(gòu)成的混合 單體，制得殼乳液備用；
[0030] (3)在反應(yīng)器中加入去離子水、乳化劑、引發(fā)劑及緩沖劑，升溫至80°C時，加入步 驟⑴所得部分核預(yù)乳液，控制溫度在82°C，得到成核的種子乳液，繼續(xù)反應(yīng)30min，待乳液 變藍且反應(yīng)器內(nèi)無明顯回流后，開始滴加余下步驟（1)所得核預(yù)乳液，2h內(nèi)滴完，升溫保溫 lh，然后滴加步驟（2)所得部分殼乳液，然后，在余下步驟（2)所得殼乳液中加入γ -甲基 丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，將所得混合物滴加到反應(yīng)器內(nèi)，于2h內(nèi)滴完，升溫至86°C 保溫lh，最后冷卻至50°C，用三乙胺中和反應(yīng)液pH為7~8,過濾除雜，出料，得到乳白略帶 藍光的乳液，即防銹乳液。
[0031] 優(yōu)選地，在上述防銹乳液的制備中：
[0032] 在所述步驟（1)中，去離子水、乳化劑、引發(fā)劑、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯 酸縮水甘油酯的質(zhì)量比為（80-100) : (0· 10-0. 20) : (0· 07-0. 09) : (75-85) : (30-38): (4. 0-5. 0)；
[0033] 在所述步驟（2)中，去離子水、乳化劑、引發(fā)劑、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸磷酸 酯、衣康酸單丁酯的質(zhì)量比為（80-100) :(0.10-0.20) :(0.07-0.09) :(15-25) :(20-30): (4. 0-5. 0) ： (1. 0-2. 0)；
[0034] 在所述步驟（3)中，去離子水、乳化劑、引發(fā)劑、緩沖劑、γ-甲基丙烯酰氧基丙 基三甲氧基硅烷、三乙胺的質(zhì)量比為（80-100) : (0. 1-0. 2) : (0. 07-0. 09) : (0. 1-0. 3): (0. 5-1. 5) ： (3. 0-3. 2)；
[0035] 在所述步驟（3)中，前后加入步驟（1)所得核預(yù)乳液的體積比為8 :92 ;前后加入 步驟⑵所得殼乳液的體積比為1 :1。
[0036] 防銹乳液制備實施例1
[0037] -種防銹乳液，按表1所示各原料及重量配比稱取各原料后，進行如下制備步驟：
[0038] (1)在反應(yīng)器中將去離子水、乳化劑和引發(fā)劑混合后攪拌至溶解，并在攪拌的同時 緩慢滴加由苯乙烯（St)、丙烯酸丁酯（BA)和甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA)構(gòu)成的混合單 體，預(yù)乳化15min，制得核預(yù)乳液備用；
[0039] (2)將去離子水、乳化劑和引發(fā)劑混合后攪拌至溶解，并在攪拌的同時緩慢滴加由 丙烯酸丁酯（BA)、苯乙烯（St)、丙烯酸磷酸酯（EM-39)和衣康酸單丁酯（MBI)構(gòu)成的混合 單體，制得殼乳液備用；
[0040] (3)在裝有溫度計、攪拌器、冷凝管的四口燒瓶中加入去離子水、乳化劑、引發(fā)劑及 緩沖劑，升溫至80°C時，加入步驟（1)所得核預(yù)乳液的8%，控制溫度在82°C，得到成核的 種子乳液，繼續(xù)反應(yīng)30min，待乳液變藍且反應(yīng)器內(nèi)無明顯回流后，開始滴加余下全部步驟 (1)所得核預(yù)乳液，2h內(nèi)滴完，升溫保溫lh，然后滴加步驟（2)所得殼乳液的1/2,然后，在 余下步驟（2)所得殼乳液中加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，將所得混合物滴 加到反應(yīng)器內(nèi)，于2h內(nèi)滴完，升溫至86°C保溫lh，最后冷卻至50°C，用三乙胺中和反應(yīng)液 pH為7~8,過濾除雜，出料，得到乳白略帶藍光的乳液，即防銹乳液。
[0041] 在上述實施例中，步驟（1)和步驟（2)所用乳化劑均為復(fù)合乳化劑，所述復(fù)合 乳化劑均由烯丙氧基脂肪醇氧乙烯醚硫酸銨（SR-10)和壬基酚聚氧乙烯（4)醚硫酸銨 (DNS-458)構(gòu)成，其中，SR-10 與 DNS-458 的質(zhì)量配比為（0· 6 ~0· 8) : (0· 05 ~0· 15)。
[0042] 防銹乳液制備實施例2
[0043] -種防銹乳液，其各原料組分及重量配比如表1所示，其基本的制備方法同實施 例1〇
[0044] 防銹乳液制備實施例3
[0045] -種防銹乳液，其各原料組分及重量配比如表1所示，其基本的制備方法同實施 例1〇
[0046] 防銹乳液制備實施例4
[0047] -種防銹乳液，其各原料組分及重量配比如表1所示，其基本的制備方法同實施 例1〇
[0048] 防銹乳液制備實施例5
[0049] -種防銹乳液，其各原料組分及重量配比如表1所示，其基本的制備方法同實施 例1〇
[0050] 在預(yù)制防銹乳液后，進行本發(fā)明橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料的制備，原料組分 包括防銹乳液、防銹顏料、防銹劑、分散劑、消泡劑、成膜助劑、pH調(diào)節(jié)劑和水。
[0051] 優(yōu)選地，所述的防護修復(fù)材料的原料組分重量配比如下：防銹乳液40~50份、防 銹顏料30~35份、防銹劑0. 1~0. 5份、分散劑1. 0~1. 5份、消泡劑0. 1~0. 5份、成膜 助劑1. 0~2. 0份、pH調(diào)節(jié)劑0· 5~1. 0份、水15. 5~20份。
[0052] 較佳地，在本發(fā)明橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料中，所述防銹顏料為氧化鐵紅、鋁 粉、玻璃鱗片和云母氧化鐵中的一種或兩種以上的組合；所述防銹劑為亞硫酸鈉、鉬酸鈉、 NEUF316有機硼酰胺類防銹劑和raybo 60腐蝕抑制劑中的一種或兩種以上的組合；所述分 散劑為焦磷酸鈉、多偏磷酸鈉、聚丙烯酸鈉、檸檬酸鉀、草酸鈉、單寧酸和硅酸鈉中的一種或 兩種以上的組合；所述消泡劑為乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復(fù)合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊 四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅 氧烷中的一種或兩種以上的組合；所述成膜助劑為十二醇酯、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚和丙 二醇甲醚醋酸酯中的一種或兩種以上的組合；所述pH調(diào)節(jié)劑為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉 和碳酸氫鉀中的一種或兩種以上的組合；所述原料水為去離子水。
[0053] 具體地，本發(fā)明橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料的制備方法包括如下步驟：
[0054] (1)將原料防銹乳液、成膜助劑、防銹劑、消泡劑和pH調(diào)節(jié)劑混合后，在高速分散 機中攪拌均勻，得混合體系；
[0055] (2)在高速分散機中加入水、消泡劑、分散劑和防銹顏料混合均勻制得色漿，然后， 向所得色漿中加入步驟（1)所得混合體系，于高速分散機中混合攪拌均勻，將所得混合料 過濾，除去濾渣，出料，即制得防護修復(fù)材料。
[0056] 優(yōu)選地，高速分散機的轉(zhuǎn)速為2000r/min以上，較佳地，高速分散機的轉(zhuǎn)速為 2000r/min，高速攪拌，使各料混合均勻；優(yōu)選地，步驟（2)最后所得混合料過200目篩除渣， 以保證防護修復(fù)材料性能的均勻一致性。
[0057] 依據(jù)如下方法對本發(fā)明橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料進行性能檢測：
[0058] 附著力：防護修復(fù)材料涂膜的附著力按GB 1720-1979標準，用GFD型漆膜附著力 試驗儀測試；
[0059] 硬度：將制得的防護修復(fù)材料涂在處理過的馬口鐵片上，在60°C的恒溫干燥箱中 干燥后，參照GB/T6739-1996,用QHQ型涂膜鉛筆劃痕硬度儀測試；
[0060] 吸水率：按GB 1738-1979標準測定，用吸水率來表征防護修復(fù)材料涂膜的耐水 性；
[0061] 耐鹽水性：參考GB 10834-1989,將制得的乳液涂覆在處理過的馬口鐵片上，厚度 為40~50 μ m，放人60°C烘箱，72h后取出，用松香與石蠟以質(zhì)量比1 :1比例封邊后，放入 3%的NaCl溶液中浸泡，定期觀察乳膠膜表面狀況及馬口鐵片表面是否有銹點；
[0062] 發(fā)明人應(yīng)用上述實施例1-5所預(yù)制的防銹乳液分別進行了本發(fā)明橋梁混凝土結(jié) 構(gòu)防護修復(fù)材料的制備及性能檢測，檢測結(jié)果均表明，本發(fā)明橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材 料性能優(yōu)越。現(xiàn)以應(yīng)用上述實施例3所制備的防銹乳液進行橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料 的制備及性能檢測為例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0063] 實施例1
[0064] -種橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料，按表2所示各原料及重量配比稱取各原料 后，進行如下制備步驟：
[0065] (1)將原料防銹乳液、成膜助劑、防銹劑、消泡劑和pH調(diào)節(jié)劑混合后，在高速分散 機中攪拌均勻，高速分散機的轉(zhuǎn)速為2000r/min，得混合體系；
[0066] (2)在轉(zhuǎn)速為2000r/min的高速分散機中加入去離子水、消泡劑、分散劑和防銹顏 料混合均勻制得色漿，然后，在200r/min的轉(zhuǎn)速下向高速分散機的色漿中加入步驟（1)所 得混合體系，于高速分散機中混合攪拌均勻，將所得混合料過200目篩，除去濾渣，出料，即 制得防護修復(fù)材料。
[0067] 依據(jù)如下方法對上述橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料進行性能檢測：
[0068] 附著力：防護修復(fù)材料涂膜的附著力按GB 1720-1979標準，用GFD型漆膜附著力 試驗儀測試；
[0069] 硬度：將制得的防護修復(fù)材料涂在處理過的馬口鐵片上，在60°C的恒溫干燥箱中 干燥后，參照GB/T6739-1996,用QHQ型涂膜鉛筆劃痕硬度儀測試；
[0070] 吸水率：按GB 1738-1979標準測定，用吸水率來表征防護修復(fù)材料涂膜的耐水 性；
[0071] 耐鹽水性：參考GB 10834-1989,將制得的乳液涂覆在處理過的馬口鐵片上，厚度 為40~50 μ m，放人60°C烘箱，72h后取出，用松香與石蠟以質(zhì)量比1 :1比例封邊后，放入 3%的NaCl溶液中浸泡，在360小時后觀察乳膠膜表面狀況及馬口鐵片表面未有銹點；
[0072] 具體檢測結(jié)果見表3。
[0073] 實施例2
[0074] -種橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料，其各原料組分及重量配比如表2所示，制備 及檢測方法同實施例1，其中，耐鹽水性檢測于400h后觀察乳膠膜表面狀況及馬口鐵片表 面是否有銹點；具體檢測結(jié)果見表3。
[0075] 實施例3
[0076] -種橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料，其各原料組分及重量配比如表2所示，制備 及檢測方法同實施例1，其中，耐鹽水性檢測于360h后觀察乳膠膜表面狀況及馬口鐵片表 面未有銹點；具體檢測結(jié)果見表3。
[0077] 實施例4
[0078] -種橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料，其各原料組分及重量配比如表2所示，制備 及檢測方法同實施例1，其中，耐鹽水性檢測于360h后觀察乳膠膜表面狀況及馬口鐵片表 面未有銹點；具體檢測結(jié)果見表3。
[0079] 實施例5
[0080] -種橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料，其各原料組分及重量配比如表2所示，制備 及檢測方法同實施例1，其中，耐鹽水性檢測于400h后觀察乳膠膜表面狀況及馬口鐵片表 面未有銹點；具體檢測結(jié)果見表3。
[0081] 為充分證明本發(fā)明橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料的防銹保護效果，還選取了現(xiàn)有 常用的苯丙乳液（通過市場采購）有關(guān)的防銹涂料（通過市場采購）采取上述同樣的檢測 方法進行性能檢測，結(jié)果表明，現(xiàn)有與混凝土結(jié)構(gòu)防銹修復(fù)有關(guān)的涂料在重要的耐鹽水性 方面最好的表現(xiàn)是在96h時即起泡，至360h已銹蝕嚴重。對比說明，本發(fā)明橋梁混凝土結(jié) 構(gòu)防護修復(fù)材料在混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋表面的干濕附著力強，材料涂膜的致密性高，有效減少 了乳膠膜中乳化劑的迀移，耐水性顯著增強，耐鹽水性至少達360小時以上，防銹保護性能 顯著提高，這是現(xiàn)有的應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)的防銹防護材料遠遠無法達到的。此外，本發(fā)明橋 梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料的制備方法簡便，整個過程操作簡單，經(jīng)濟成本低，適于工業(yè)大 規(guī)模生產(chǎn)推廣應(yīng)用。
[0082] 本發(fā)明不限于上述實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的對上述實施方式任何顯而 易見的改進或變更，都不會超出本發(fā)明的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護范圍。
[0083] 表 1
[0084]


【主權(quán)項】
1. 一種橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料，其特征在于，所述防護修復(fù)材料的原料組分包 括防銹乳液、防銹顏料、防銹劑、分散劑、消泡劑、成膜助劑、pH調(diào)節(jié)劑和水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料，其特征在于，所述的防護修 復(fù)材料的原料組分重量配比如下：防銹乳液40~50份、防銹顏料30~35份、防銹劑0. 1~ 〇. 5份、分散劑1. 0~1. 5份、消泡劑0. 1~0. 5份、成膜助劑1. 0~2. 0份、pH調(diào)節(jié)劑0. 5~ 1.0份、水15. 5~20份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料，其特征在于，所述防銹乳 液的原料組成包括：去離子水、乳化劑、引發(fā)劑、緩沖劑、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸縮 水甘油酯、丙烯酸磷酸酯、衣康酸單丁酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三乙胺。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料，其特征在于，所述防銹顏 料為氧化鐵紅、鋁粉、玻璃鱗片和云母氧化鐵中的一種或兩種以上的組合。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料，其特征在于，所述防銹劑 為亞硫酸鈉、鉬酸鈉、NEUF316有機硼酰胺類防銹劑和raybo 60腐蝕抑制劑中的一種或兩 種以上的組合。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料，其特征在于，所述分散劑 為焦磷酸鈉、多偏磷酸鈉、聚丙烯酸鈉、檸檬酸鉀、草酸鈉、單寧酸和硅酸鈉中的一種或兩種 以上的組合； 所述消泡劑為乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復(fù)合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧 乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的一 種或兩種以上的組合； 所述成膜助劑為十二醇酯、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯中的一種或 兩種以上的組合； 所述pH調(diào)節(jié)劑為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉和碳酸氫鉀中的一種或兩種以上的組合； 所述原料水為去離子水。7. -種如權(quán)利要求1所述的橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料的制備方法，包括如下步 驟： (1) 將原料防銹乳液、成膜助劑、防銹劑、消泡劑和pH調(diào)節(jié)劑混合后，在高速分散機中 攪拌均勻，得混合體系； (2) 在高速分散機中加入水、消泡劑、分散劑和防銹顏料混合均勻制得色漿，然后，向所 得色漿中加入步驟（1)所得混合體系，于高速分散機中混合攪拌均勻，將所得混合料過濾， 除去濾渣，出料，即制得防護修復(fù)材料。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料的制備方法，其特征在于，所 述防銹乳液通過如下方法制備： (1) 在反應(yīng)器中將去離子水、乳化劑和引發(fā)劑混合后攪拌至溶解，并在攪拌的同時緩慢 滴加由苯乙烯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯構(gòu)成的混合單體，預(yù)乳化15min，制得 核預(yù)乳液備用； (2) 將去離子水、乳化劑和引發(fā)劑混合后攪拌至溶解，并在攪拌的同時緩慢滴加由丙烯 酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸磷酸酯和衣康酸單丁酯構(gòu)成的混合單體，制得殼乳液備用； (3) 在反應(yīng)器中在裝有溫度計、攪拌器、冷凝管的四口燒瓶中加入去離子水、乳化劑、弓丨 發(fā)劑及緩沖劑，升溫至80°C時，加入步驟（1)所得部分核預(yù)乳液，控制溫度在82°C，得到成 核的種子乳液，繼續(xù)反應(yīng)30min，待乳液變藍且反應(yīng)器內(nèi)無明顯回流后，開始滴加余下步驟 (1) 所得核預(yù)乳液，2h內(nèi)滴完，升溫保溫lh，然后滴加步驟（2)所得部分殼乳液，然后，在余 下步驟（2)所得殼乳液中加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，將所得混合物滴加 到反應(yīng)器內(nèi)，于2h內(nèi)滴完，升溫至86°C保溫lh，最后冷卻至50°C，用三乙胺中和反應(yīng)液pH 為7~8,過濾除雜，出料，得到乳白略帶藍光的乳液，即防銹乳液。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料的制備方法，其特征在于，在 所述防銹乳液的制備中： 在所述步驟（1)中，去離子水、乳化劑、引發(fā)劑、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸縮水 甘油酯的質(zhì)量比為（80-100) :(0.10-0.20) :(0.07-0.09) :(75-85) :(30-38) :(4.0-5.0); 在所述步驟（2)中，去離子水、乳化劑、引發(fā)劑、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸磷酸酯、 衣康酸單丁 酯的質(zhì)量比為（80-100) : (0· 10-0. 20) : (0· 07-0. 09) : (15-25) : (20-30): (4. 0-5. 0) ： (1. 0-2. 0)； 在所述步驟（3)中，去離子水、乳化劑、引發(fā)劑、緩沖劑、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲 氧基硅烷、三乙胺的質(zhì)量比為（80-100) : (0· 1-0. 2) : (0· 07-0. 09) : (0· 1-0. 3) : (0· 5-1. 5): (3. 0-3. 2)； 在所述步驟（3)中，前后加入步驟（1)所得核預(yù)乳液的體積比為8 :92 ;前后加入步驟 (2) 所得殼乳液的體積比為1 :1。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的橋梁混凝土結(jié)構(gòu)防護修復(fù)材料的制備方法，其特征在 于，在所述防銹乳液的制備中：所述乳化劑為壬基酚聚氧乙烯（4)醚硫酸銨、烯丙氧基脂肪 醇氧乙烯醚硫酸銨、丙烯酸磷酸酯、烯丙氧基壬基酚丙醇聚氧乙烯（10)醚硫酸銨中的一種 或兩種以上的組合；所述引發(fā)劑為過硫酸鈉、過硫酸銨和過硫酸鉀中的一種；所述緩沖劑 為碳酸氫鈉。
【文檔編號】C09D5/10GK105985686SQ201510275867
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年5月26日
【發(fā)明人】余朝陽, 涂偉萍
【申請人】廣州市承信公路工程檢驗有限公司