橋梁混凝土結構防護修復材料及其制備方法技術

本發明專利技術涉及混凝土結構的防護技術領域，尤其涉及一種橋梁混凝土結構防護修復材料及其制備方法，防護修復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調節劑和水。將本發明專利技術橋梁混凝土結構防護修復材料在橋梁鋼筋混凝土結構破損銹蝕露筋修復中涂覆應用，能夠滿足橋梁鋼筋混凝土結構破損銹蝕露筋修復相關設計指標，對鋼筋有良好的附著力和防銹性能，能夠對銹蝕鋼筋起到良好的修復作用，增強混凝土結構的穩定性和耐久性，有效阻止外部腐蝕性介質與鋼筋的接觸，從而使混凝土鋼筋得到有效保護，進而延長相關橋梁的使用壽命，而且，成本低，對環境污染小，適于在混凝土結構防護修復相關領域推廣應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及混凝土結構的防護
，尤其涉及一種橋梁混凝土結構防護修復材料及其制備方法。
技術介紹
混凝土是建筑工程中普遍使用的一種可滲透的孔隙網絡結構材料，可滲透性及其多孔隙網絡的分布是其得到普遍應用的優點所在，但由于鋼筋混凝土結構長期暴露在復雜的大氣環境中，鋼筋混凝土結構長期暴露在復雜的大氣環境中，由于混凝土本身存在不致密，抗裂性差等缺點，環境中的腐蝕介質極易滲透到混凝土內部，從而引起內部鋼筋的銹蝕，順筋產生裂縫，影響混凝土結構的穩定性和耐久性，降低建筑結構的實用壽命。如何采取經濟有效的措施，修復和控制橋梁鋼筋混凝土結構的腐蝕破壞，是世界各國普遍關心的研究課題。鋼筋混凝土結構在橋梁中也被廣泛應用，目前，針對橋梁鋼筋混凝土結構破損露筋的修復，已經開發了多種橋梁鋼筋混凝土結構防腐蝕系統，其中，用于已建橋梁鋼筋混凝土結構的防護措施以及銹蝕鋼筋破損修復的方法主要有：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。現有技術中，專利技術專利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℃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，銹蝕現象不能得到有效避免。
技術實現思路
本專利技術的目的是，針對現有技術存在的問題，提供一種橋梁混凝土結構防護修復材料及其制備方法，有效阻止外部腐蝕性介質與鋼筋的接觸，從而使混凝土鋼筋得到有效保護，而且，成本低，對環境污染小。本專利技術解決問題的技術方案是：一種橋梁混凝土結構防護修復材料，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調節劑和水。優選地，所述的防護修復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調節劑0.5～1.0份、水15.5～20份。較佳地，在本專利技術橋梁混凝土結構防護修復材料中，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(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。較佳地，在本專利技術橋梁混凝土結構防護修復材料中，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。較佳地，在本專利技術橋梁混凝土結構防護修復材料中，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。較佳地，在本專利技術橋梁混凝土結構防護修復材料中，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調節劑為碳酸鈉、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。本專利技術還提供了一種橋梁混凝土結構防護修復材料的制備方法，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調節劑混合后，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，即制得防護修復材料。優選地，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。優選地，在本專利技術上述橋梁混凝土結構防護修復材料的制備方法中，所述防銹乳液通過如下方法制備：(1)在反應器中將去離子水、乳化劑和引發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)構成的混合單體，預乳化15min，制得核預乳液備用；(2)將去離子水、乳化劑和引發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)構成的混合單體，制得殼乳液備用；(3)在反應器中加入去離子水、乳化劑、引發劑及緩沖劑，升溫至80℃時，加入步驟(1)所得部分核預乳液，控制溫度在82℃，得到成核的種子乳液，繼續反應30min，待乳液變藍且反應器內無明顯回流后，開始滴加余下步驟(1)所得核預乳液，2h內滴完，升溫保溫1h，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器內，于2h內滴完，升溫至86℃保溫1h，最后冷卻至50℃，用三乙胺中和反應液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，所述反應器為裝有溫度計、攪拌器、冷凝管的四口燒瓶。優選地，在本專利技術上述橋梁混凝土結構防護修復材料的制備方法中，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、引發劑、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯的質量比為(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、引發劑、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸磷酸酯、衣康酸單丁酯的質量比為(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)所得核預乳液的體積比為8：9本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種橋梁混凝土結構防護修復材料，其特征在于，所述防護修復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調節劑和水。

【技術特征摘要】
1.一種橋梁混凝土結構防護修復材料，其特征在于，所述防護修復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調節劑和水。2.根據權利要求1所述的橋梁混凝土結構防護修復材料，其特征在于，所述的防護修復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調節劑0.5～1.0份、水15.5～20份。3.根據權利要求1或2所述的橋梁混凝土結構防護修復材料，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.根據權利要求1或2所述的橋梁混凝土結構防護修復材料，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.根據權利要求1或2所述的橋梁混凝土結構防護修復材料，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.根據權利要求1或2所述的橋梁混凝土結構防護修復材料，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調節劑為碳酸鈉、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。7.一種如權利要求1所述的橋梁混凝土結構防護修復材料的制備方法，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調節劑混合后，在高速
\t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，即制得防護修復材料。8.根據權利要求7所述的橋梁混凝土結構防護修復材料的制備方法，其特征在于，所述防銹乳液通過如下方法制備：(1)在反應器中將去離子水、乳化劑和引發劑混合...

【專利技術屬性】
技術研發人員：余朝陽，涂偉萍，
申請(專利權)人：廣州市承信公路工程檢驗有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44