CN111333403B - 一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防腐涂层材料技术领域，具体涉及一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料、制备方法及应用。本发明提供一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料，由如下重量份的原料组成：镁化物55‑90份，抗盐密实剂25‑50份，矿物掺合料20‑35份，高效减水剂0.5‑2份，复合缓凝剂5‑15份，磨细磷酸盐10‑25份，石英砂45‑100份，纤维1‑4份，耐水剂0.5‑3份，碱性pH稳定剂2‑5份。本发明还提供了所述磷镁基水泥混凝土涂层防护材料的制备方法和应用。本发明得到的磷镁基水泥混凝土涂层防护材料具有抗氯离子渗透性强、抗水性好、抗气体性好、耐久性强、与基材附着力高、裂缝追随性好、耐腐蚀、耐盐雾、耐碱、耐老化、成本低廉、环境友好、工艺简单等优点，具有较好的实际应用之价值。
Description
技术领域
本发明涉及防腐涂层材料技术领域，具体涉及一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料、制备方法及应用。
背景技术
近年来，混凝土被广泛应用于海港工程、大坝、隧道、铁路、公路、桥梁、地下工程、市政建造物、
机场等现代化工程建设中，无论是陆地上的工业建筑、民用建筑和公共建筑，还是海洋环境的工程构筑物，钢筋混凝土结构由于受到各种环境条件，如大气、水等物理或化学的侵蚀作用，导致混凝土耐久性不足而带来结构失效乃至破坏，造成经济上的重大损失。根据研究表明，混凝土工程长期受到氯盐侵蚀、碳化、硫酸盐腐蚀、冻融、碱骨料和生物腐蚀等因素的单独或复合作用，不仅造成混凝土本体损伤，而且也会诱发混凝土中钢筋锈蚀，导致混凝土保护层开裂、剥落，钢筋截面积减小，承载力降低，最终导致钢筋混凝土结构的破坏。其中由于氯盐侵蚀引起钢筋锈蚀，最终导致混凝土结构的破坏，被认为是引起工程混凝土破坏的主要原因。
为了阻止氯离子等有害物质侵入混凝土，在各种防腐措施中，涂层防腐技术因其施工简便、不受设备形状约束、适用性广等优点，是目前为止最有效、经济且应用最普遍的防腐措施。它是利用涂层的耐蚀、抗渗、缓蚀等功能，来保护材料免受环境侵蚀，从而延长其使用寿命。目前关于混凝土防护涂层的研究多数集中于有机防护涂层或利用有机材料改性而形成防护层，市场上有机防腐涂料种类繁多，大致可以归为以下几类：环氧涂料、聚氨酯涂料、丙烯酸酯涂料、有机硅树脂涂料、氟树脂涂料、聚脲涂料。其中环氧涂料耐候性差，在紫外线照射下易失色粉化；聚氨酯涂料易变黄，粉化褪色，固化较慢；丙烯酸酯涂料对温度敏感，低温易变脆、高温易变粘失强；有机硅树脂涂料耐有机溶剂性能较差；氟树脂涂料性能不稳定，易出现开裂、脱皮现象，污染环境；聚脲涂料固化速度过快，层间粘附力差，且价格较为昂贵。专利申请CN200810023815.6公开了一种钢筋混凝土表面防腐剂，主要成分是活性聚氧硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、六甲基硅烷、活性扩散剂、油性溶剂，该防腐剂具有高效、长久的防腐性能，但相对于无机防腐材料成本依然较高，且不耐有机溶剂侵蚀，不耐高温，污染环境。专利申请CN201410433220.3公开了一种钢筋混凝土表面防腐剂及其制备方法，主要成分是硅粉、滑石粉、石英粉、氟硅酸钠、氟化镁、乳化剂Aerosol A-102、二甲苯等，虽然提高了渗透深度，降低了吸水率，但成分中的氟化物属于有毒物质，对人体和环境造成危害，且抗氯离子侵蚀能力不足。
目前，采用无机矿物改性水泥基材料作为混凝土表面的防护层，国内外相关研究较少。其中，无机硅酸盐水泥涂层虽然能够改善混凝土结构的耐久性，但也存在一定的问题，其粘结性和体积稳定性能差，强度增长慢，易收缩开裂。专利申请CN201811043706.0公开了一种地聚合物基海工混凝土防护涂层材料及其制备方法，由A组分和B组分组成，A组分包括复合碱激发剂，B组分主要包括煅烧偏高岭土、普通硅酸盐水泥、水、硅丙乳液、稻壳灰等。此专利中防护涂层材料具有强度高、耐久性好的优点，但凝结时间较长，强度增长缓慢，延缓工期，体积收缩易产生裂缝。
除无机硅酸盐水泥外，磷酸镁水泥是一种以酸碱中和反应为基础形成化学键而产生强度的凝胶材料，具有陶瓷的部分性能，与工程中常用的普通硅酸盐水泥等相比较，具有以下优点：新旧混凝土粘结强度高；凝结时间短；早期强度发展较快，而且强度较高；致密性好；耐腐蚀、耐盐雾、耐老化性能好；耐火耐高温性能好，柔韧性好。因此，磷酸镁水泥具有适于制备混凝土涂层防护材料的优异基本性能。专利申请CN201810870739.6公开了一种混凝土清水饰面磷酸镁水泥质防护涂层及其制备方法，由底层涂层和面层涂层两部分组成，底层涂层包括氧化镁、磷酸二氢钾、硼砂、硅酸盐水泥、粉煤灰、纤维素醚；面层涂层为硅烷乳液。此专利中防护涂层具有较好的粘结性和耐候性，但磷酸盐颗粒较大，孔隙较大，会导致水化反应不充分，凝结时间延长，强度增长缓慢，过剩的磷酸盐与水形成酸性环境也会影响水化产物的稳定性，导致水分在孔隙中侵入和渗透，混凝土开裂破坏，抗渗性不好。专利申请CN201910138065.5公开了一种水性无机防腐涂料、防腐涂层及其应用，由A组分和B组分组成，A组分包括酸性磷酸盐、石墨烯和水，B组分包括碱性金属氧化物和/或碱性金属氢氧化物和水。此专利中的磷酸镁水泥防腐涂料，具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和柔韧性，但其水化过程产生较多的气泡无法控制，粘度较大、流动性不足也会产生较多的气孔，导致防腐涂料后期会收缩开裂，造成钢筋锈蚀。
鉴于磷酸盐颗粒较大会导致水化反应不充分，可以通过磨细磷酸盐颗粒，减小粒径使得磷酸镁水泥水化充分。鉴于磷酸镁水泥在水化过程产生较多的气泡无法控制，会导致混凝土防护涂层收缩开裂，则需要引入一种混凝土密实剂，解决磷酸镁水泥水化过程的气孔问题，增加密实性，提高抗渗性。密实剂能有效减少气孔，阻止氯离子、水分子和气体渗透，提高混凝土抗渗性能，同时能够提高混凝土强度，具有抗渗性能好、耐碱酸、耐高低温、无味、无毒、无污染等特点，实际工程中应用广泛。我国目前的密实剂产品种类较多，大体分为无机盐密实剂和有机类密实剂。无机盐密实剂成本较低，但是可能锈蚀钢筋，而且后期抗渗效果不好；有机类密实剂由于具有引气作用，对混凝土强度有不良影响。在工程应用中，多数密实剂会加大收缩，而收缩过大又是引起混凝土开裂的主要原因之一。随着生产要求的提高，传统密实剂对混凝土抗裂性能、力学性能及抗渗性能提高不明显，已经满足不了市场对密实剂的期望值，对掺入混凝土的密实剂性能提出了更高的要求。专利申请CN201610913916.5公开了一种含有FS102防水密实剂的防水混凝土及其施工方法，FS102防水密实剂主要包括聚羧酸系减水剂、硅砂、火山灰、氢氧化钠、氨基三乙醇、柠檬酸、添加剂，其制备方法需要加料后搅拌溶解、加热沸腾、冷却、继续搅拌等多道工序，制备工艺过于复杂，不利于大面积推广利用。
综上所述，综合考虑混凝土对涂层防护材料的性能要求和价格、环保、工艺制备等因素，亟需开发一种新型的综合性能优良、成本低廉、环保无毒、工艺简单的混凝土涂层防护材料。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料、制备方法及应用。所述的磷镁基水泥混凝土涂层防护材料具有抗氯离子渗透性强、抗水性好、抗气体性好、耐久性强、与基材附着力高、裂缝追随性好、耐腐蚀、耐盐雾、耐碱、耐老化、成本低廉、环境友好、工艺简单等优点，具有较好的实际应用之价值。
本发明的目的之一在于提供一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料。
本发明的目的之二在于提供上述磷镁基水泥混凝土涂层防护材料的制备方法。
本发明的目的之三在于提供上述磷镁基水泥混凝土涂层防护材料的应用。
为实现上述目的，本发明涉及以下技术方案：
本发明的第一个方面，提供一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料，由如下重量份的原料组成：镁化物55-90份，抗盐密实剂25-50份，矿物掺合料20-35份，高效减水剂0.5-2份，复合缓凝剂5-15份，磨细磷酸盐10-25份，石英砂45-100份，纤维1-4份，耐水剂0.5-3份，碱性pH稳定剂2-5份。
优选的，所述镁化物由下述重量份数的组分组成：重烧镁40-80份，氢氧化镁20-60份。
进一步优选的，所述重烧镁为工业级，细度为300-400目，纯度大于85%（质量）。
进一步优选的，所述氢氧化镁为工业级，细度为1250目，纯度为99%（质量）。
优选的，所述抗盐密实剂由下述重量份数的组分组成：超细粉体35-70份，三乙醇胺15-30份，萘系减水剂5-15份，三聚磷酸钠10-20份。
进一步优选的，所述超细粉体为硅灰粉、水渣微粉、石膏粉、滑石粉中的两种或两种以上的组合。
进一步优选的，所述硅灰粉、水渣微粉、石膏粉、滑石粉粒径为1-3μm，比表面积为500-600m2/kg。
优选的，所述矿物掺合料由下述重量份数的组分组成：粉煤灰40-70份，硅灰15-35份，纳米SiO2 15-25。
进一步优选的，粉煤灰为镁基脱硫粉煤灰，粒径控制为15-30μm；主要成分为SiO2、Al2O3和活性MgO，其他为杂质。
进一步优选的，硅灰粒径为0.5-1μm的占85%，SiO2含量为96%，比表面积21.55㎡/g。
进一步优选的，纳米SiO2 平均粒径为20nm。
优选的，所述高效减水剂由下述重量份数的组分组成：聚醚30-60份，聚丙烯酸酯40-70份，减水率＞20%。
优选的，所述复合缓凝剂由下述重量份数的组分组成：硼砂45-65份，尿素25-35份，硼酸10-20份。
优选的，所述磨细磷酸盐由下述重量份数的组分组成：磷酸二氢铵30-70份，磷酸二氢钾30-70份。
进一步优选的，所述磷酸二氢铵为工业级，细度为400目，纯度大于98%（质量）。
进一步优选的，所述磷酸二氢钾为工业级，细度为400目，纯度大于98%（质量）。
优选的，所述石英砂目数为50-100目。
优选的，所述纤维由下述重量份数的组分组成：玻璃纤维35-55份，玄武岩纤维45-65份。
优选的，所述耐水剂由下述重量份数的组分组成：聚酰胺基耐水剂25-55份，聚氨酯基耐水剂45-75份。
优选的，所述碱性pH稳定剂由下述重量份数的组分组成：氧化铝40-60份，氧化钙40-60份。
本发明的第二个方面，提供上述磷镁基水泥混凝土涂层防护材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物、抗盐密实剂、矿物掺合料、高效减水剂、复合缓凝剂、磨细磷酸盐、石英砂、纤维、耐水剂、碱性pH稳定剂，搅拌均匀后备用；
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.12-0.2的比例混合搅拌成浆液。
本发明的第三个方面，提供磷镁基水泥混凝土涂层防护材料在建筑工程混凝土涂层防护领域的应用。
具体的，所述应用方式具体为将磷镁基水泥混凝土涂层防护材料与水混合搅拌成浆液后均匀涂刷在混凝土表面。
本发明所选用的材料性能及技术原理为：
首先，本发明使用了镁基脱硫粉煤灰、硅灰、纳米SiO2和面带有孔洞的重烧镁，且镁基脱硫粉煤灰、硅灰、纳米SiO2的粒径极小，通过重烧镁的表面吸附作用，形成了以重烧镁为核，以镁基脱硫粉煤灰、硅灰、纳米SiO2为壳的特殊结构，然后通过1250目的超细氢氧化镁的加入，使材料形成稳定密实的粉末状态。磷酸盐磨细到400目，重烧镁300-400目，比表面积大，与水混合后，溶解速率快，充分反应生成鸟粪石迅速凝结硬化，固化时间短，早期强度发展快，结构致密稳定，有效阻止氯离子的侵入。
其次，重烧镁表面活性高，可与普通混凝土中水化产物或未水化的熟料颗粒通过表面吸附作用紧密结合，而磨细磷酸盐能够与混凝土未水化的熟料发生反应生成同样的胶凝性物质，增强了界面的强度和密实性。因此，混凝土涂层防护材料与混凝土构件的界面处既有物理吸附作用又有很强的化学结合作用，粘结附着力高，不会造成涂层鼓泡、脱落。
抗盐密实剂搅拌后由于极易溶于水的特性在混凝土涂层防护材料中均匀分布，与水泥水化产物发生化学反应，生成结晶体和凝胶体，可以减少水化过程中气泡的产生，同时在水化期产生一定的自膨胀，补偿了混凝土涂层防护材料的体积收缩，提高了混凝土涂层防护材料密实性、抗裂性、柔韧性和抗冲击性，抑制涂层的龟裂，减少并防止裂缝的出现。同时，抗盐密实剂中硅灰粉、水渣微粉、石膏粉、滑石粉的粒径极小，可填充和封闭混凝土涂层材料之间的微孔和缺陷，其凝胶体在生长过程中，占据了混凝土涂层防护材料的孔隙，有效减少毛细孔及大孔的数量，堵塞了毛细通道，从而降低了内部的孔隙率40%以上，密实度、整体强度和抗渗性提高，并对混凝土涂层防护材料的干缩起到一定的抑制作用，达到减缩的目的。另外，抗盐密实剂只需要按照比例混合，制备工艺简单方便。
其中高效减水剂聚醚、聚丙烯酸酯主要通过减少用水量提高混凝土涂层防护材料的体积稳定性，改善流动性，减少气孔的产生，减少收缩开裂；其中复合缓凝剂三聚磷酸钠、尿素、硼酸，主要调节浆液的凝结时间以满足施工要求；其中石英砂主要作为粗骨料，提高混凝土涂层防护材料的长期强度；其中玻璃纤维、玄武岩纤维，主要提高混凝土涂层防护材料的柔韧性和耐磨性能；其中聚酰胺基耐水剂、聚氨酯基耐水剂主要提高混凝土涂层防护材料的耐水性能；其中碱性pH稳定剂氧化铝、氧化钙，主要通过调节浆液的pH来保证碱性环境，提高水化反应速率和反应程度，进而提高耐腐蚀能力。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：
（1）抗盐密实剂的技术效果是显著提高涂层的密实性、连续性、耐久性和减少早期收缩、防止开裂，能有效阻止水分子渗透，阻塞混凝土毛细孔渗水，提高混凝土抗渗等级标准，显著提高涂层防护材料抗渗性能，同时能够提高混凝土涂层的长期强度，减少钢筋锈蚀。
（2）镁基脱硫粉煤灰依靠微集料效应及填充效应来增加砂浆层的密实程度，硅灰和纳米SiO2依靠其火山灰活性能够促进水化进程，吸收Ca（OH）2并产生二次水化反应，生成较多水化产物提升混凝土涂层的密实程度和粘结强度，进而提高其耐候性。
（3）本发明大量利用了性能优异的镁基脱硫粉煤灰、硅灰和纳米SiO2，工业固体废弃物二次综合利用，变废为宝，具有绿色环保的意义。
（4）通过掺合外加剂如抗盐密实剂、高效减水剂、复合缓凝剂等使得所制备的混凝土涂层防护材料具有抗氯离子渗透性强、抗水性好、抗气体性好、耐久性强、与基材附着力高等优点。
（5）使用高效减水剂和碱性pH稳定剂复配，提高产品浆液的使用容错率，以解决现场施工操作误差大而导致性能下降的实际问题。
（6）稳定性好，耐久性好，在常温常压下较长时间存放不改变其基本性质，不受温度湿度变化的影响，贮存期长，所用原料均可从市场购得，且不需要加工处理。
（7）本发明混凝土涂层防护材料绿色环保，无毒无害，对建筑材料基材无污染、无腐蚀，环境友好，应用广泛，施工方便简单，容易产生规模效益，更有利于推广应用。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如前所述，亟需开发一种新型的综合性能优良、成本低廉、环保无毒、工艺简单的混凝土涂层防护材料。
有鉴于此，本发明的一种具体实施例中，提供一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料，由如下重量份的原料组成：镁化物55-90份，抗盐密实剂25-50份，矿物掺合料20-35份，高效减水剂0.5-2份，复合缓凝剂5-15份，磨细磷酸盐10-25份，石英砂45-100份，纤维1-4份，耐水剂0.5-3份，碱性pH稳定剂2-5份。
本发明的又一具体实施方式中，所述镁化物由下述重量份数的组分组成：重烧镁40-80份，氢氧化镁20-60份。
本发明的又一具体实施方式中，所述重烧镁为工业级，细度为300-400目，纯度大于85%（质量）。
本发明的又一具体实施方式中，所述氢氧化镁为工业级，细度为1250目，纯度为99%（质量）。
本发明的又一具体实施方式中，所述抗盐密实剂由下述重量份数的组分组成：超细粉体35-70份，三乙醇胺15-30份，萘系减水剂5-15份，三聚磷酸钠10-20份。
本发明的又一具体实施方式中，所述超细粉体为硅灰粉、水渣微粉、石膏粉、滑石粉中的两种或两种以上的组合。
本发明的又一具体实施方式中，所述硅灰粉、水渣微粉、石膏粉、滑石粉粒径为1-3μm，比表面积为500-600m2/kg。
本发明的又一具体实施方式中，所述矿物掺合料由下述重量份数的组分组成：粉煤灰40-70份，硅灰15-35份，纳米SiO2 15-25份。
本发明的又一具体实施方式中，粉煤灰为镁基脱硫粉煤灰，粒径控制为15-30μm；主要成分为SiO2、Al2O3和活性MgO，其他为杂质。
本发明的又一具体实施方式中，硅灰粒径为0.5-1μm的占85%，SiO2含量为96%，比表面积21.55㎡/g。
本发明的又一具体实施方式中，纳米SiO2平均粒径为20nm。
本发明的又一具体实施方式中，所述高效减水剂由下述重量份数的组分组成：聚醚30-60份，聚丙烯酸酯40-70份，减水率＞20%。
本发明的又一具体实施方式中，所述复合缓凝剂由下述重量份数的组分组成：硼砂45-65份，尿素25-35份，硼酸10-20份。
本发明的又一具体实施方式中，所述磨细磷酸盐由下述重量份数的组分组成：磷酸二氢铵30-70份，磷酸二氢钾30-70份。
本发明的又一具体实施方式中，所述磷酸二氢铵为工业级，细度为400目，纯度大于98%（质量）。
本发明的又一具体实施方式中，所述磷酸二氢钾为工业级，细度为400目，纯度大于98%（质量）。
本发明的又一具体实施方式中，所述石英砂目数为50-100目。
本发明的又一具体实施方式中，所述纤维由下述重量份数的组分组成，玻璃纤维35-55份，玄武岩纤维45-65份。
本发明的又一具体实施方式中，所述耐水剂由下述重量份数的组分组成，聚酰胺基耐水剂25-55份，聚氨酯基耐水剂45-75份。
本发明的又一具体实施方式中，所述碱性pH稳定剂由下述重量份数的组分组成，氧化铝40-60份，氧化钙40-60份。
本发明的又一具体实施方式中，提供上述磷镁基水泥混凝土涂层防护材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物，抗盐密实剂，矿物掺合料，高效减水剂，复合缓凝剂，磨细磷酸盐，石英砂，纤维，耐水剂，碱性pH稳定剂，搅拌均匀后备用；
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.12-0.2的比例混合搅拌成浆液。
本发明的又一具体实施方式中，提供磷镁基水泥混凝土涂层防护材料在建筑工程混凝土涂层防护领域的应用。
具体的，所述应用方式具体为将磷镁基水泥混凝土涂层防护材料与水混合搅拌成浆液后均匀涂刷在混凝土表面。
以下通过实施例对本发明做进一步解释说明，但不构成对本发明的限制。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件进行。
实施例1
一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物90份（组分配比为：重烧镁80份，氢氧化镁20份）、抗盐密实剂50份（组分配比为：超细粉体70份，其中水渣微粉50份，石膏粉50份；三乙醇胺15份，萘系减水剂5份，三聚磷酸钠10份）、矿物掺合料35份（组分配比为：镁基脱硫粉煤灰70份，硅灰15份，纳米SiO2 15份）、高效减水剂2份（组分配比为：聚醚60份，聚丙烯酸酯40份），复合缓凝剂15份（组分配比为：硼砂65份，尿素25份，硼酸10份），磨细磷酸盐25份（组分配比为：磷酸二氢铵70份，磷酸二氢钾30份），石英砂100份，纤维4份（组分配比为：玻璃纤维55份，玄武岩纤维45份），耐水剂3份（组分配比为：聚酰胺基耐水剂55份，聚氨酯基耐水剂45份），碱性pH稳定剂5份（组分配比为：氧化铝60份，氧化钙40份），搅拌均匀后备用；其中，重烧镁细度为400目，纯度均大于85%；氢氧化镁细度为1250目，纯度为99%；
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.12的比例混合搅拌成浆液，均匀涂刷在混凝土表面。
实施例2
一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物75份（组分配比为：重烧镁50份，氢氧化镁50份）、抗盐密实剂35份（组分配比为：超细粉体55份，其中硅灰粉60份，石膏粉40份；三乙醇胺25份，萘系减水剂10份，三聚磷酸钠10份）、矿物掺合料30份（组分配比为：镁基脱硫粉煤灰55份，硅灰25份，纳米SiO2 20份）、高效减水剂1.5份（组分配比为：聚醚50份，聚丙烯酸酯50份），复合缓凝剂10份（组分配比为：硼砂55份，尿素30份，硼酸15份），磨细磷酸盐15份（组分配比为：磷酸二氢铵60份，磷酸二氢钾40份），石英砂85份，纤维2.5份（组分配比为：玻璃纤维45份，玄武岩纤维55份），耐水剂1.5份（组分配比为：聚酰胺基耐水剂40份，聚氨酯基耐水剂60份），碱性pH稳定剂3.5份（组分配比为：氧化铝50份，氧化钙50份），搅拌均匀后备用；其中，重烧镁细度为350目，纯度均大于85%；氢氧化镁细度为1250目，纯度为99%；
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.16的比例混合搅拌成浆液，均匀涂刷在混凝土表面。
实施例3
一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物55份（组分配比为：重烧镁40份，氢氧化镁60份）、抗盐密实剂25份（组分配比为：超细粉体35份，其中硅灰粉40份，石膏粉40份，滑石粉20份；三乙醇胺30份，萘系减水剂15份，三聚磷酸钠20份）、矿物掺合料20份（组分配比为：镁基脱硫粉煤灰40份，硅灰35份，纳米SiO2 25份）、高效减水剂0.5份（组分配比为：聚醚30份，聚丙烯酸酯70份），复合缓凝剂5份（组分配比为：硼砂45份，尿素35份，硼酸20份），磨细磷酸盐10份（组分配比为：磷酸二氢铵30份，磷酸二氢钾70份），石英砂45份，纤维1份（组分配比为：玻璃纤维35份，玄武岩纤维65份），耐水剂0.5份（组分配比为：聚酰胺基耐水剂25份，聚氨酯基耐水剂75份），碱性pH稳定剂2份（组分配比为：氧化铝40份，氧化钙60份），搅拌均匀后备用；其中，重烧镁细度为300目，纯度均大于85%；氢氧化镁细度为1250目，纯度为99%；
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.2的比例混合搅拌成浆液，均匀涂刷在混凝土表面。
实施例4
一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物55份（组分配比为：重烧镁80份，氢氧化镁20份）、抗盐密实剂50份（组分配比为：超细粉体70份，其中水渣微粉50份，石膏粉50份；三乙醇胺15份，萘系减水剂5份，三聚磷酸钠10份）、矿物掺合料35份（组分配比为：镁基脱硫粉煤灰70份，硅灰15份，纳米SiO2 15份）、高效减水剂2份（组分配比为：聚醚60份，聚丙烯酸酯40份），复合缓凝剂15份（组分配比为：硼砂65份，尿素25份，硼酸10份），磨细磷酸盐25份（组分配比为：磷酸二氢铵70份，磷酸二氢钾30份），石英砂100份，纤维4份（组分配比为：玻璃纤维55份，玄武岩纤维45份），耐水剂3份（组分配比为：聚酰胺基耐水剂55份，聚氨酯基耐水剂45份），碱性pH稳定剂5份（组分配比为：氧化铝60份，氧化钙40份），搅拌均匀后备用；其中，重烧镁细度为400目，纯度均大于85%；氢氧化镁细度为1250目，纯度为99%；
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.12的比例混合搅拌成浆液，均匀涂刷在混凝土表面。
实施例5
一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）粉料制备：按上述比例称取镁化物55份（组分配比为：重烧镁40份，氢氧化镁60份）、抗盐密实剂25份（组分配比为：超细粉体35份，其中硅灰粉40份，石膏粉40份，滑石粉20份；三乙醇胺30份，萘系减水剂15份，三聚磷酸钠20份）、矿物掺合料20份（组分配比为：镁基脱硫粉煤灰40份，硅灰35份，纳米SiO2 25份）、高效减水剂0.5份（组分配比为：聚醚30份，聚丙烯酸酯70份），复合缓凝剂5份（组分配比为：硼砂45份，尿素35份，硼酸20份），磨细磷酸盐25份（组分配比为：磷酸二氢铵30份，磷酸二氢钾70份），石英砂45份，纤维1份（组分配比为：玻璃纤维35份，玄武岩纤维65份），耐水剂0.5份（组分配比为：聚酰胺基耐水剂25份，聚氨酯基耐水剂75份），碱性pH稳定剂2份（组分配比为：氧化铝40份，氧化钙60份），搅拌均匀后备用；其中，重烧镁细度为300目，纯度均大于85%；氢氧化镁细度为1250目，纯度为99%；
（2）与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.2的比例混合搅拌成浆液，均匀涂刷在混凝土表面。
试验例1
一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料的制备方法，同实施例1，区别在于：所述混凝土涂层防护材料的组分中不包含抗盐密实剂。
试验例2
一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料的制备方法，同实施例1，区别在于：所述混凝土涂层防护材料的组分中不包含矿物掺合料。
试验例3
一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料的制备方法，同实施例1，区别在于：所述混凝土涂层防护材料的组分中不包含碱性pH稳定剂。
性能测试：
对实施例1-5，试验例1-3制备的混凝土涂层防护材料的性能进行测试，采用建筑行业标准《混凝土结构防护用成膜型保护涂料》（JG/T 335-2011）中规定涂层体系的性能要求，结果见下表：
从上表可以看出，本发明以磷镁基水泥作为混凝土涂层防护材料的主要凝胶材料，结合抗盐密实剂和矿物掺合料作为辅助凝胶材料，采用高效减水剂、复合缓凝剂、石英砂、纤维、耐水剂、碱性pH稳定剂复配，制备出具有抗氯离子渗透性强、耐久性强、耐腐蚀、耐老化的混凝土涂层防护材料。其中，抗盐密实剂可以明显提高混凝土涂层防护材料的密实性和抗氯离子渗透性；矿物掺合料可以提高混凝土涂层防护材料的粘结强度、致密性和耐候性；碱性pH稳定剂可以提高混凝土涂层防护材料的耐腐蚀能力。
应注意的是，以上实例仅用于说明本发明的技术方案而非对其进行限制。尽管参照所给出的实例对本发明进行了详细说明，但是本领域的普通技术人员可根据需要对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料，其特征在于，所述涂层防护材料由如下重量份的原料组成：镁化物55-90份，抗盐密实剂25-50份，矿物掺合料20-35份，高效减水剂0.5-2份，复合缓凝剂5-15份，磨细磷酸盐10-25份，石英砂45-100份，纤维1-4份，耐水剂0.5-3份，碱性pH稳定剂2-5份；
所述的镁化物由下述重量份数的组分组成：重烧镁40-80份，氢氧化镁20-60份；所述重烧镁为工业级，细度为300-400目，质量纯度大于85%；所述氢氧化镁为工业级，细度为1250目，质量纯度为99%；
所述的碱性pH稳定剂由下述重量份数的组分组成：氧化铝40-60份，氧化钙40-60份；
所述的抗盐密实剂由下述重量份数的组分组成：超细粉体35-70份，三乙醇胺15-30份，萘系减水剂5-15份，三聚磷酸钠10-20份；所述超细粉体为硅灰粉、水渣微粉、石膏粉、滑石粉中的两种或两种以上的组合；所述硅灰粉、水渣微粉、石膏粉、滑石粉粒径为1-3μm，比表面积为500-600m2/kg；
所述的矿物掺合料由下述重量份数的组分组成：粉煤灰40-70份，硅灰15-35份，纳米SiO2 15-25份；所述粉煤灰为镁基脱硫粉煤灰，粒径控制为15-30μm，主要成分为SiO2、Al2O3和活性MgO，其他为杂质；所述硅灰粒径为0.5-1μm的占85%，SiO2含量为96%，比表面积21.55㎡/g；所述纳米SiO2平均粒径为20nm；
所述的高效减水剂由下述重量份数的组分组成：聚醚30-60份，聚丙烯酸酯40-70份，减水率＞20%；
所述的复合缓凝剂由下述重量份数的组分组成：硼砂45-65份，尿素25-35份，硼酸10-20份；
所述的磨细磷酸盐由下述重量份数的组分组成：磷酸二氢铵30-70份，磷酸二氢钾30-70份；所述磷酸二氢铵为工业级，细度为400目，质量纯度大于98%；所述磷酸二氢钾为工业级，细度为400目，质量纯度大于98%。
2.根据权利要求1所述的磷镁基水泥混凝土涂层防护材料，其特征在于，所述的石英砂目数为50-100目。
3.根据权利要求1所述的磷镁基水泥混凝土涂层防护材料，其特征在于，所述的纤维由下述重量份数的组分组成：玻璃纤维35-55份，玄武岩纤维45-65份。
4.根据权利要求1所述的磷镁基水泥混凝土涂层防护材料，其特征在于，所述的耐水剂由下述重量份数的组分组成：聚酰胺基耐水剂25-55份，聚氨酯基耐水剂45-75份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的磷镁基水泥混凝土涂层防护材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
①粉料制备：按比例称取镁化物、抗盐密实剂、矿物掺合料、高效减水剂、复合缓凝剂、磨细磷酸盐、石英砂、纤维、耐水剂、碱性pH稳定剂，搅拌均匀后备用；
②与水混合：将制备好的粉料与水按1:0.12-0.2的比例混合搅拌成浆液。
6.根据权利要求1-4任一项所述的磷镁基水泥混凝土涂层防护材料的应用，其特征在于，所述应用方式具体为将磷镁基水泥混凝土涂层防护材料与水混合搅拌成浆液后均匀涂刷在混凝土表面。
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