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纳米硅混凝土密封固化剂

纳米硅混凝土密封固化剂

混凝土密封固化剂是水性地坪涂料中很受欢迎的一种产品,具有无毒、无味、不燃、不挥发、对环境无害等特征的新型低碳环保地坪材料。其具有一系列优异的特点:安全环保:无色、无味、无毒、不燃;耐磨性和硬度表现优良;处理过的地面永久性不产生新的灰尘,并能有效阻止油污、水分渗透,表面污物易除,对地面返潮也有较好的阻断效果;价廉物美,与环氧树脂、水磨石、金刚砂等地坪相比,成本明显下降;施工工艺简便快捷,易干燥,具有无污染的特性;混凝土表面不会出现发丝状裂纹,减轻碱化反应的物质;渗透性好,混凝土被由内而外永久封闭。

 纳米硅混凝土密封固化剂

目前市场上的无机类混凝土地面硬化剂主要由三类产品:第一类是以硅酸钠为主要成分的钠基盐类产品,其可以优先提高混凝土强度和耐磨性,但耐久性差,易于泛碱影响后期地坪效果;第二类是以硅酸钾为主要成分的钾基盐产品,其性能与钠基盐相比无明显提高;第三类是以硅酸锂为主要成分的锂基盐产品,从国外引进的产品大多是此类产品,其密封硬化效果较为显著,但其成本昂贵。与此同时,现有技术中的混凝土密封固化剂具有很多缺陷,如渗透性不强、耐磨度不够、强度提升慢、使用寿命短等,如何能够彻底解决传统混凝土密封固化剂在处理复杂混凝土地面时遇到的难题,尤其是如何能够提供一种渗透性强、密封固化效果好的混凝土密封固化剂成为人们迫切的需求。

目前,渗透性、硬度、光泽度以及泛白等问题是影响混凝土固化剂性能的主要因素,同时也制约其在更广领域的应用。市售混凝土固化剂多以硅酸盐为主要成分,本研究拟以纳米硅为主要成分,一方面,其具有较小的粒径(6~15 nm),相对于硅酸盐(钠、钾和锂基),纳米硅固化剂向混凝土毛细孔输送的是纯粹的纳米硅,其形态为纳米微粒,能够渗透混凝土毛细孔;另一方面,纳米硅固化剂中的纳米硅颗粒比硅酸盐具有更高的活性。在毛细孔里面纳米硅产生新的CSH(硅酸钙水合物)。这个新的硅酸钙水合物与混凝土里原有的硅酸钙水合物粘结在一起;甚至与其自身纳米硅颗粒起反应,进行双重固化作用。在采用纳米硅固化剂进行施工的时候,其纳米颗粒起到粘结反应,粘合以后,将已粘合好的纳米硅颗粒作为平台来提供额外的粘合化学反应。鉴于此,本研究着力于提高其渗透性、硬度和光泽度等性能,致力于开发一种应用范围广泛且性能优异的以纳米硅为主要成分的混凝土固化剂材料。

纳米硅混凝土密封固化剂 

图1为已固化的混凝土断面电镜照片,由图1A的局部放大图可以看出,已固化与未固化的混凝土结构存在明显的结构差异。已固化的混凝土结构更加致密,而未固化区域结构较为疏松,同时可以看到较为明显的孔隙。固化后的混凝土之所以具有致密的结构,一方面是由于纳米硅颗粒与混凝土中的游离Ca2+等反应,最终使得纳米硅与混凝土结合为一体;另一方面,纳米硅颗粒可以将混凝土中的孔隙堵塞,使得固化后的混凝土结构更加致密。图1B为该固化剂在混凝土中的渗透深度,经精抛后的渗透深度大约为2.8mm,在精抛前的渗透深度可达3mm。此固化剂具有与混凝土固化剂相近的渗透深度。


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