[发明专利]一种彩色超疏水混凝土涂层的制备方法

说明书

本发明提供了一种彩色超疏水混凝土涂层的制备方法，将水泥、细沙、水、氧化铁染料、水溶性低表面能材料搅拌混合置于60‑100℃烘箱内烘烤至完全干燥，然后碾碎并用60‑100目筛网筛出超疏水彩色粉末，然后将超疏水彩色粉末装入喷粉器中，喷涂至未凝固的普通混凝土基底上，待混凝土基底自然风干或养护风干后表面即可形成彩色超疏水混凝土涂层。本发明获得的彩色超疏水混凝土涂层具有色彩艳丽、高硬度、高耐磨性、防冻雨抗结冰、自清洁、抗腐蚀、环境适应能力强等优点，使得混凝土表面具有优良的装饰特性并显著提高混凝土建筑的持久性。

技术领域

本发明涉及一种彩色超疏水混凝土涂层的制备方法。

背景技术

混凝土作为世界上消耗量最多的材料，具有硬度高、成本低、耐久性好等优点，因而被广泛用于建筑、桥梁及道路施工中。但普通混凝土表面的亲水和多孔结构易导致混凝土在某些环境下的耐久性降低并造成严重事故。根据美国土木工程师学会2017年的统计数据，每天有上万人行走在已经发生结构性破损的桥梁上，而这些破损桥梁的维修成本通常是原始建筑的2-3倍。此外，水泥作为混凝土的主要原料，其生产过程中会产生大量的二氧化碳。因此，修补混凝土建筑额外产生的碳排放对地球环境也构成相当大的负担。故在经济效益和环境保护两方面都对混凝土建筑的耐久性提出了更高的要求。在混凝土表面构建超疏水涂层阻止外部的水渗入到混凝土内部，可以有效保护混凝土建筑并延长其使用寿命。论文(Science,2015,347:1132-1135)提出了一种使用商业粘合剂将超疏水二氧化钛涂层粘合到基材上使其获得超疏水特性的方法，但是这种粘合剂辅助的方法难在混凝土实际应用中提供足够的表面强度，且不易用于多雨地区。专利CN102515656A公开了一种超疏水自清洁再生水泥基涂料的制备方法，通过将旧水泥粉末、甲基三乙氧基硅烷、乙醇及氨水混合获得了超疏水有机-无机杂化水泥涂料。乙醇和氨水的挥发构造的多孔结构虽然满足超疏水需要的粗糙度要求，但却大大降低了涂层的强度。专利CN108002863B公开了一种对混凝土表面超疏水处理的方法，将经葵基三乙氧基硅烷或十七氟葵基三甲氧基硅烷物理改性后的硅烷树脂喷涂于粗糙化处理后的混凝土表面，依靠涂料中加入的纳米SiO₂、纳米CaCO₃来获得超疏水特性，但纳米SiO₂的加入提高了成本，使得该方法难以大面积使用。专利CN107244848B公开了一种高硬度耐磨超疏水混凝土的制备方法，依靠金属网覆盖构造微观结构和水溶性低表面能试剂降低表面能技术获得了整体超疏水混凝土块。论文(Journalof Colloid and Interface Science 2019,541:86-92)在专利CN107244848B基础上，通过刷涂加入低表面能材料的混凝土涂层，再使用尼龙网覆盖的方法获得了超疏水混凝土涂层，但压网工艺使得该方法更适用于平面结构。此外，现代建筑要求绚丽的外观，而上述方法中的超疏水涂层外观色彩单调、灰暗，不能满足实际应用中混凝土建筑对装饰性的需求，因此，急需一种色彩艳丽、工艺简单、稳定性好、适用于混凝土表面的超疏水涂层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种彩色超疏水混凝土涂层及其制备方法。

本发明的技术方案：

一种彩色超疏水混凝土涂层的制备方法，步骤如下：

(1)将水泥、细沙、水、氧化铁染料、水溶性低表面能材料搅拌混合置于60-100℃条件下至完全干燥，然后碾碎并过60-100目筛网，筛得超疏水彩色粉末；

所述水泥和细沙的质量比为1:(0.001-4)；

所述水泥与水的质量比为1：(0.4-1)；

所述水泥与氧化铁染料的质量比为1：(0.01-0.5)；

所述水泥与水溶性低表面能材料的质量比为1：(0.03-0.2)；

(2)将超疏水彩色粉末装入喷粉器中，喷涂至未凝固的混凝土基底上，待混凝土基底自然风干或养护风干后，表面即可形成彩色超疏水混凝土涂层。