[发明专利]一种制备纳米防污型水泥硬化剂的方法

说明书

本发明公开了一种制备纳米防污型水泥硬化剂的方法，具体步骤如下：将纳米二氧化硅在催化剂条件下用硅烷或氟硅烷进行疏水化反应，可以与水泥表面或水泥深层的羟基发生缩合反应，可以快速渗透至水泥内部，二氧化硅具有的表面活性羟基在水泥中游离的氢氧化钙的催化下，与水泥表面和内部的羟基发生缩合反应，形成致密的疏水网络，使水泥的表面硬度、防渗性、防污性、防尘性得到极大的提高。本发明所制备的防污型水泥硬化剂具有防污性、防水性、防渗性，同时又不会影响后续地面工程粘接强度，本发明公开的方法所制备的防污型水泥硬化剂特别适宜用于水泥自流平工程及普通水泥混凝土工程的表面硬化、防污、防渗、防水、防尘处理。

技术领域

本发明涉及水泥硬化防污领域，具体是一种制备纳米防污型水泥硬化剂的方法。

背景技术

水泥作为一种无机粘接材料几乎用于所有的建筑。水泥地面的固化过程实质就是水泥中的硅酸三钙、硅酸二钙，铝酸三钙、铁铝酸四钙与水反应水化的过程，在此过程中，形成大量的游离氢氧化钙会逐渐迁移到水泥表面，反应过程中多余的水也会逐渐迁移到水泥表面，这两种物质迁移过程中在水泥中留下大量的微孔和微裂纹，加之水泥固化时的塑性收缩、自干燥、内外温度、湿度差等因素影响，最终形成的混凝土地面实际上是一种多孔材料，而且孔隙率极高，因此水泥表面的硬度、强度、防渗性极差。

为了解决水泥表面的硬度、强度、防渗性差的问题，人们采用硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂等无机盐化合物制成水泥密封固化剂，涂在水泥表面。这些无机盐化合物可渗透在水泥内部，与游离的氢氧化钙等反应生成二氧化硅凝胶和硅酸钙等，在一定程度上加速水泥的固化，堵塞水泥内微孔，提高水泥的致密度，使水泥的硬度、强度大幅度提高。但是硅酸盐水泥硬化剂由于自身的高度亲水性，经过硅酸盐水泥硬化剂处理的水泥仍然有很强的吸水性，污染物很容易同水一起被吸入水泥，处理后的地面防水性和防污性仍然很差；由于硅酸盐水泥硬化剂大幅度加速了水泥的硬化，使得内部应力收缩更加集中和剧烈，同时由于生成的硅酸盐属于刚性物质，在温度和应力的作用下进一步加剧水泥的膨胀或收缩，因此水泥的龟裂现象更加严重；由于硅酸盐水泥硬化剂堵塞和水泥表面的大部分微孔，使后续的地坪涂料无附着的根基，对后续地坪涂料的附着力影响极大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备纳米防污型水泥硬化剂的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种制备纳米防污型水泥硬化剂的方法，具体步骤如下：

将纳米二氧化硅或纳米二氧化硅前驱体在催化剂条件下用硅烷进行疏水化处理，得到纳米二氧化硅防污型水泥固化剂。

作为本发明进一步的方案：纳米二氧化硅的粒径为1-100nm，纳米二氧化硅的比表面积为25-500m²/g，纳米二氧化硅包括但不限于沉淀法二氧化硅、气相法二氧化硅、碱性溶胶二氧化硅和酸性溶胶二氧化硅。

作为本发明进一步的方案：纳米二氧化硅前驱体包括但不限于：四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷等。

作为本发明进一步的方案：催化剂包括酸和碱，催化剂的添加量为纳米二氧化硅重量的1-1000000ppm。