[发明专利]水泥基渗透硬化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种硬化剂，尤其涉及一种水泥基渗透硬化剂。

背景技术

水泥基材的表面硬化处理有多种方法，较早的方法是将高标号的水泥浆涂在普通水泥基村的表面，形成一个硬化薄层；20世纪90年代后出现了在水泥基材料面层涂撒硬化剂的方法，这种硬化剂由高标号水泥和硬度较高骨料（如金刚砂、石英砂、金属粉）组成，经过平整压实，抹光等工序，硬化后在水泥基层表面形成一层坚硬、耐磨、致密的面层，这种方法因为成本低，得到了广泛的应用，但该方法的使用必须与混凝土施工同步进行，需要有专业的设备和施工人员，施工费时费力；之后又出现了渗透型的液体硬化剂，主要是硅酸盐（钠、钾、锂）的水溶液，这种硬化剂能通过混凝土表面的毛细孔渗透到内部，并与水泥发生化学反应，形成结晶体，可以填充封堵混凝土内部的孔隙，达到密封、硬化和防尘的效果，增强了混凝土表面的抗冲击性能，延长了使用寿命，且具有施工步骤简单、无毒、安全、环保、不燃等优点，但这类硬化剂最大的缺点就是价格昂贵及运输不方便，极大地阻碍了推广应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上所述缺陷，提供一种生产工艺简单、使用方法简便、运输方便、价格便宜、品质优良的水泥基渗透硬化剂。

为了解决以上所述技术问题，本发明所述水泥基渗透硬化剂以氟硅酸、氧化镁、氢氧化铝和碳酸锂为原料制备而成，所述原料均为重量份，制备工艺如下：

（1）将300-320份18°Bé的氟硅酸加入反应釜中，边搅拌边加入15-25份含量95%的氧化镁，常温常压反应2.5-3小时，放出反应液，过滤，所得滤液再放入反应釜中；

（2）往步骤（1）所得滤液中加入15-18份国标级氢氧化铝，边搅拌边加温至70℃，反应2.5-3小时，加入12-18份国标级碳酸锂，加温至100℃反应1-1.5小时；

（3）浓缩结晶：将步骤（2）所得反应液抽入高位槽中，趁热过滤，滤液流入反应釜中加热蒸发浓缩，当液体浓缩比重为1.35-1.36时，放入结晶锅内，搅拌、冷却至常温，此时有结晶体析出，将晶、液混合物投入离心机进行液固分离，所得固体送入气流干燥器于65-70℃条件下干燥，得白色晶体，加入所得白色晶体重量的2%烷基苯磺酸钠，搅拌混合均匀,得成品，即水泥基渗透硬化剂。

作为优选，本发明所述氟硅酸、氧化镁、氢氧化铝和碳酸锂的重量份分别为310份、20份、16份和15份。

进一步，本发明所述步骤（3），所述反应液抽入高位槽中，趁热过滤时用涤纶袋或涤纶布过滤。

本发明所述水泥基渗透硬化剂以磷肥生产过程中所产生的不可外排的有害废气――氟硅酸,为主要原料，加以氧化镁、氢氧化铝和碳酸锂制备而成。所述水泥基渗透硬化剂渗透到水泥制品中，与水泥水化产物发生化学反应,在水泥制品内形成一个致密的中间层（渗透层），该中间层可防止水泥制品的内部水分蒸发以及外部水分或有害物质向内部渗透，解决了由此带来的水泥表面常出现的反砂、白色斑点或有害物质侵蚀。本发明所述水泥基渗透硬化剂的作用机理：所述硬化剂通过混凝土表面的毛细孔渗透到混凝土内部，与水化产物（钙矾石等）发生化学反应，生成类似水泥石的坚硬结晶，同时激发水泥石中没有完全水化的水泥颗粒进一步水化，使混凝土固化成一个坚固的实体，并阻塞混凝土内部大部分毛细孔，大大增加了混凝土的强度和密实度，改善表层的各项物理性能，达到抗渗耐磨、增加强度、耐酸碱腐蚀等目的，通过有效的施工工艺，表面可达到光亮、无尘、易清洗、类似大理石般的整体效果，处理过的地面耐磨度可提高30%，表面硬度提高达50%以上，硬化效果明显增强，本发明所述硬化剂的使用寿命与混凝土同周期，长达50年以上。

本发明所述水泥基渗透硬化剂，广泛适用于水泥耐磨地面，混凝土地面，水泥砌块，砂浆，水磨石地面，新、旧粗糙或光滑的水泥地面，如车库、车间、厂房、学校、超市等有荷载的地面，机场跑道、码头、水泥公路地面的耐磨增强抗渗及混凝土地面的翻砂等。

本发明分别对310份18°Bé（波美度）氟硅酸用量时，氧化镁、氢氧化铝、碳酸锂和烷基苯磺酸钠的不同用量对水泥基渗透硬化剂生产的影响做了实验研究，结果见表1－4：

表1：氧化镁用量对生产步骤（1）反应液的影响

从表1可以看出，当氧化镁用量在15份至20份时反应所产生的附产物及杂质最低，当氧化镁用量不断增加时，反应物的副产物及杂质大量增多，不利于反应液过滤，影响下一步反应，综合考虑充分反应的因素，氧化镁的用量以20份为最佳。

表2：氢氧化铝用量对生产步骤（2）反应液的影响