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1、(10)申请公布号 CN 103043944 A (43)申请公布日 2013.04.17 CN 103043944 A *CN103043944A* (21)申请号 201210582422.5 (22)申请日 2012.12.28 C04B 24/40(2006.01) (71)申请人 北京东方建宇混凝土科学技术研究 院有限公司 地址 100190 北京市海淀区北四环西路 9 号 银谷大厦 17 层 1708 室 (72)发明人 王安岭 段遵莉 武俊宇 (74)专利代理机构 北京三聚阳光知识产权代理 有限公司 11250 代理人 张杰 (54) 发明名称 一种混凝土用抗油侵蚀剂及其制备方法。
2、 (57) 摘要 本发明提供一种混凝土用抗油侵蚀剂， 属于 建筑材料制备领域。包括， 有机硅、 水玻璃、 引气 剂、 多元醇和水， 其中， 以质量百分比计， 所述有机 硅的添加量为 1030wt%、 所述水玻璃的添加量为 1020wt%， 所述引气剂的添加量为 00.05wt%， 所 述多元醇的添加量为 515wt%， 所述水的添加量 为 3575wt%。本发明所述混凝土用抗油侵蚀剂用 于混凝土中后， 可显著改善混凝土的抗油侵蚀性 和混凝土的耐久性能。 经测试， 在混凝土中添加混 凝土总质量的 23wt% 的抗油侵蚀剂， 可以混凝土 的抗油渗透高度比提高 35% 以上， 吸油率比提高 40% 。
3、以上， 使各龄期的混凝土的抗压强度提高 16% 以上。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 1/1 页 2 1. 一种混凝土用抗油侵蚀剂， 其特征在于， 所述抗油侵蚀剂包括如下原料 ： 硅醇盐、 水 玻璃、 引气剂、 多元醇和水。 2. 根据权利要求 1 所述混凝土用抗油侵蚀剂， 其特征在于， 所述抗油侵蚀剂包括如下 重量份数的原料 ： 硅醇盐 1030 份 ； 水玻璃 1020 份 ； 引气剂 0.030.06 份 ； 多元醇 713 份 ； 水 5268 份。 3. 根据。
4、权利要求 2 所述混凝土用抗油侵蚀剂， 其特征在于， 所述抗油侵蚀剂由如下重 量份数的原料组成 ： 硅醇盐 1030 份 ； 水玻璃 1020 份 ； 引气剂 0.030.06 份 ； 多元醇 713 份 ； 水 5268 份。 4.根据权利要求1或2或3所述混凝土用抗油侵蚀剂， 其特征在于， 所述抗油侵蚀剂由 如下重量份数的原料组成 ： 硅醇盐 2027 份 ； 水玻璃 1215 份 ； 引气剂 0.040.05 份 ； 多元醇 911 份 ； 水 5565 份。 5. 根据权利要求 14 任一所述混凝土用抗油侵蚀剂， 其特征在于， 所述硅醇盐为甲基 硅醇钠、 甲基硅醇钾、 乙基硅醇钠、 乙。
5、基硅醇钾， 苯基硅醇钠、 苯基硅醇钾、 氟硅醇钠或氟硅 醇钾中的任意一种或几种。 6. 根据权利要求 14 任一所述混凝土用抗油侵蚀剂， 其特征在于， 所述硅醇盐的分子 量为 100200。 7. 根据权利要求 16 任一所述混凝土用抗油侵蚀剂， 其特征在于， 所述水玻璃为工业 碱性水玻璃， 其模数为 2.22.6。 8. 根据权利要求 17 任一所述混凝土用抗油侵蚀剂， 其特征在于， 所述引气剂为松香 热聚物、 烷基苯磺酸盐、 皂角苷类引气剂中的任意一种或几种。 9. 根据权利要求 18 任一所述混凝土用抗油侵蚀剂， 其特征在于， 所述多元醇为聚乙 二醇， 丙三醇， 聚丙烯醇， 新戊二醇的一。
6、种或几种。 10. 一种制备权利要求 19 任一所述混凝土用抗油侵蚀剂的方法， 包括如下步骤 ： 称 取特定量的硅醇盐、 水玻璃、 松香热聚物、 多元醇和水， 充分搅拌均匀后即制得本发明所述 混凝土用抗油侵蚀剂。 权 利 要 求 书 CN 103043944 A 2 1/5 页 3 一种混凝土用抗油侵蚀剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种高强度混凝土用抗油侵蚀剂及其制备方法。 属于建筑材料制备领 域。 背景技术 0002 在机械工业生产过程中， 由于传动、 金属切削及研磨而流溅出来的油， 如某些矿物 油或植物油等， 具有粘度低、 渗透能力强的特性， 导致其在与混凝土接触过程中， 。
7、很容易渗 透至混凝土内， 破坏混凝土中水泥与骨料之间的粘结。 此外， 渗透至混凝土中的有些油类还 会含有一些偏酸类或酯类的物质， 而该类物质对钢筋混凝土构件强度和耐久性也会形成破 坏。 0003 对于上述问题， 通过提高混凝土的抗油性能可以有效解决油类物质的渗透对混凝 土造成的破坏。 耐油混凝土就是一种不与植物油、 动物油及矿物油发生化学反应， 并能够有 效阻止油类向混凝土内部渗透的特种混凝土。目前， 在配制耐油混凝土时， 普遍通过在混 凝土中掺加氢氧化铁防渗剂的方式来提高混凝土的耐油性能。但是， 由于在配制或生产氢 氧化铁防渗剂时， 常以氯化铁和氢氧化钠或氯化铁和石灰为原料进行制备， 制备得。
8、到的氢 氧化铁中不可避免的会残留部分氯化物， 而氯化物的存在， 会使混凝土中钢筋发生锈蚀 ； 此 外， 在混凝土中加入氢氧化铁防渗剂后， 氢氧化铁还会延缓混凝土的凝结时间， 而凝结时间 长， 会导致混凝土中的水分的过度蒸发， 从而使混凝土内部的毛细孔变大， 孔隙率增加， 不 仅达不到抗油的目的， 反而会因为混凝土的孔径和孔隙率的增加混凝土开裂的几率。 0004 现有技术中， 除了上述通过加入氢氧化铁防渗剂提高混凝土耐油性能的方式外， 也有采用液体组合物作为抗油剂来增强混凝土的耐油性的报道。诸如， 中国专利文献 CN101708976A 公开了一种用于增强混凝土的液体组合物， 包括硅氧烷聚合物，。
9、 其选自具有 结构通式为 RnSiO(4-n)/2n的化合物或其组合， 其中 R 选自氯原子、 氟原子、 甲氧基、 乙氧基、 丙氧基、 丁氧基、 甲基、 乙基、 丙基、 丁基或芳香基， n 为 13 间的自然数， m 为不小于 2 的整 数 ； 其余为与水互溶的有机醇溶剂或有机醇溶剂、 卤离子、 游离酸的混合物， 所述卤离子选 自氯离子、 氟离子或其组合。 0005 上述技术中制备得到的液体组合物， 通过喷洒或浇到混凝土的表面， 会与混凝土 中的氢氧化钙、 氢氧化镁或氢氧化钠等碱性物质及水分发生反应， 产生硅酸钙、 硅酸镁或硅 酸钠等胶体， 胶体固化后可以封堵混凝土表面的空隙， 并使混凝土表面。
10、增强增硬， 从而提高 混凝土的耐油等性能。 但是， 由于上述技术中制备得到的液体组合物在使用过程中， 仅适用 于通过喷洒或浇淋作用于混凝土的表面提高混凝土表面的抗油等性能。 由于喷洒或浇淋的 作用时间短， 仅能够使该液体组合物通过渗透方式作用于混凝土表面， 而无法渗透进混凝 土的内部， 相当于仅在混凝土外部设置一层保护膜， 但是混凝土表面的保护膜长期与外界 环境接触时， 不可避免地会产生破坏， 而混凝土内部不含有抗油成分， 当油类沿破坏面进入 混凝土内部时， 就会对混凝土内部结构产生破坏， 因此无法解决油类长期渗透对混凝土内 部结构产生的破坏。此外， 喷洒或浇淋液体组合物时还与操作方式、 操作。
11、时间有关， 可能会 说 明 书 CN 103043944 A 3 2/5 页 4 产生操作不当导致混凝土表面的保护膜覆盖不完全的情况， 此时其更无法解决油类长期渗 透对混凝土结构的破坏作用。 。 发明内容 0006 本发明所要解决的技术问题是解决现有技术混凝土的抗油性能较差， 进而提供一 种能够提高混凝土的长期抗油性能的混凝土抗油侵蚀剂。 0007 为了解决上述技术问题， 本发明提供了一种混凝土用抗油侵蚀剂， 所述抗油侵蚀 剂包括如下原料 ： 硅醇盐、 水玻璃、 引气剂、 多元醇和水。 0008 所述抗油侵蚀剂包括如下重量份数的原料 ： 硅醇盐 1030 份 水玻璃 1020 份 引气剂 0.。
12、030.06 份 多元醇 713 份 水 5268 份。 0009 所述抗油侵蚀剂由如下重量份数的原料组成 ： 硅醇盐 1030 份 水玻璃 1020 份 引气剂 0.030.06 份 多元醇 713 份 水 5268 份。 0010 所述抗油侵蚀剂由如下重量份数的原料组成 ： 硅醇盐 2027 份 水玻璃 1215 份 引气剂 0.040.05 份 多元醇 911 份 水 5565 份。 0011 所述硅醇盐为甲基硅醇钠、 甲基硅醇钾、 乙基硅醇钠、 乙基硅醇钾， 苯基硅醇钠、 苯 基硅醇钾、 氟硅醇钠或氟硅醇钾中的任意一种或几种。 0012 所述硅醇盐的分子量为 100200。 0013 。
13、所述水玻璃为工业碱性水玻璃， 其模数为 2.22.6。 0014 所述引气剂为松香热聚物、 烷基苯磺酸盐、 皂角苷类引气剂中的任意一种或几种。 0015 所述多元醇为聚乙二醇， 丙三醇， 聚丙烯醇， 新戊二醇中的一种或几种。 0016 本发明还提供了一种制备所述混凝土用抗油侵蚀剂的方法， 包括如下步骤 ： 称取 特定量的硅醇盐、 水玻璃、 松香热聚物、 多元醇和水， 充分搅拌均匀后即制得本发明所述混 凝土用抗油侵蚀剂。 0017 本发明与现有技术相比具有如下优点 ： （1） 本发明所述混凝土用抗油侵蚀剂， 主要包括硅醇盐、 水玻璃、 引气剂、 多元醇和水。 经研究发现， 上述物质中， 只有在多。
14、元醇的存在下， 硅醇盐、 引气剂和多元醇之间相互作用 时， 才可以使该抗油侵蚀剂具有极低的表面张力， 而抗油侵蚀剂的表面张力低， 其表面能就 说 明 书 CN 103043944 A 4 3/5 页 5 弱， 这样其作为添加剂拌合于混凝土中后， 可以在混凝土颗粒的表面形成具有低表面张力 的薄膜， 从而使得经抗油侵蚀剂作用后的混凝土也具有表面张力低、 表面能小的优点， 而混 凝土的表面张力低即可使其具有高的抗油性能 ； 此外， 抗油侵蚀剂与混凝土的各组分在拌 合过程中， 抗油侵蚀剂中的水玻璃还可以与混凝土中的氢氧化钙等碱性物质反应生成不溶 性的硅酸钙， 这样一方面可以增加抗油侵蚀剂与混凝土之间的。
15、相互作用力， 提高混凝土的 抗油性能， 另一方面还可以增加混凝土的密实性， 减少混凝土内部的孔隙结构， 综合作用可 以进一步提高经抗油侵蚀剂作用后的混凝土的抗油能力。经测试， 在混凝土中添加胶凝材 料总质量的 2-3wt% 本发明所述抗油侵蚀剂后， 可显著改善混凝土的抗油侵蚀性。 0018 （2） 本发明所述混凝土用抗油侵蚀剂， 进一步地限定所述硅醇盐为 1030 份、 水玻 璃为 1020 份、 引气剂为 0.010.05 份、 多元醇为 515 份、 水为 3575 份， 优选硅醇盐为 2025 份、 水玻璃为 1518 份、 引气剂为 0.020.03 份、 多元醇为 912 份、 水 。
16、4555 份 ； 在该 特定添加量下， 所述抗油侵蚀剂中各组分之间的相互作用时， 即具有最低表面张力， 从而使 得其具有最佳的抗油侵蚀性能， 再与混凝土中的各组分相互作用时， 也可以使混凝土具有 最佳的抗油侵蚀性。经测试， 在混凝土中添加胶凝材料总质量的 2-3wt% 本发明所述抗油侵 蚀剂后， 可使各龄期的混凝土的抗压强度比提高 16% 以上， 抗油渗透高度比提高 35% 以上， 吸油率比提高 40% 以上， 更为重要的是 28 天收缩率比提高 36% 以上。 0019 具体实施方式 以下结合实施例， 对本发明作进一步具体描述， 但不局限于此。 0020 实施例中所述原料若非特指， 均是市售。
17、的化学原料， 具体如下 ： 甲基硅醇钠、 甲基硅醇钾、 乙基硅醇钠、 乙基硅醇钾， 苯基硅醇钠、 苯基硅醇钾、 氟硅醇 钠或氟硅醇钾 ： 分子量为 100200， 工业级， 市售 ； 水玻璃 : 工业级， 其模数为 2.22.6， 市售 ； 松香酸钠 ： 工业级， 市售 ； 十二烷基苯磺酸钠 ： 工业级， 市售 ； 三萜皂甙 ： 工业级， 市售 ； 聚乙二醇 ： 分子量 100010000， 工业级， 市售 ； 丙三醇 : 工业级， 市售 ； 聚丙烯醇 : 分子量 2004000， 工业级， 市售 ； 新戊二醇 ： 工业级， 市售 ； 实施例 1 称取甲基硅醇钠10kg、 水玻璃20kg、 松。
18、香酸钠0.03kg、 聚乙二醇5kg、 水49kg， 充分搅拌 均匀后即制得本实施例所述混凝土抗油侵蚀剂 A。 0021 实施例 2 称取分子量为 100200 的乙基硅醇钾 15kg、 模数为 2.2 的水玻璃 15kg、 十二烷基苯磺 酸钠 0.06kg、 丙三醇 7kg、 水 56kg， 充分搅拌均匀后即制得本实施例所述混凝土抗油侵蚀剂 B。 0022 实施例 3 称取分子量为 100200 的苯基硅醇钠 20kg、 模数为 2.3 的水玻璃 10kg、 松香酸钠 0.03kg、 聚乙二醇 9kg、 水 54kg， 充分搅拌均匀后即制得本实施例所述混凝土抗油侵蚀剂 C。 说 明 书 CN。
19、 103043944 A 5 4/5 页 6 0023 实施例 4 称取分子量为100200的氟硅醇钠18kg、 模数为2.4的水玻璃12kg、 松香酸钠0.03kg、 新戊二醇 12kg、 水 52kg， 充分搅拌均匀后即制得本实施例所述混凝土抗油侵蚀剂 D。 0024 实施例 5 称取分子量为 100200 的甲基硅醇钾 30kg、 模数为 2.5 的水玻璃 10kg、 三萜皂甙 0.05kg、 聚丙烯醇 11kg、 水 68kg， 充分搅拌均匀后即制得本实施例所述混凝土抗油侵蚀剂 E。 0025 实施例 6 称取分子量为 100200 的乙基硅醇钠 11kg、 分子量为 100200 的。
20、苯基硅醇钾 11kg、 模 数为 2.6 的水玻璃 10kg、 松香酸钠 0.02kg、 三萜皂甙 0.02kg、 聚丙烯醇 5kg， 新戊二醇 5kg、 水 65kg， 充分搅拌均匀后即制得本实施例所述混凝土抗油侵蚀剂 F。 0026 实施例 7 称取分子量为 100200 的甲基硅醇钾 9kg、 分子量为 100200 的苯基硅醇钾 9kg、 分子 量为 100200 的氟基硅醇钾 9kg、 模数为 2.4 的水玻璃 12kg、 十二烷基苯磺酸钠 0.04kg、 三 萜皂甙0.02kg、 聚乙二醇4kg， 丙三醇4kg， 聚丙烯醇5kg、 水55kg， 充分搅拌均匀后即制得本 实施例所述混。
21、凝土抗油侵蚀剂 G。 0027 对比例 ： 参照对比文件 CN101708976A 中的液体组合物的制备方法， 制备液体组合物， 具体方法 如下 ： 在室温下， 将 100g 四氯化硅、 10g 四乙氧基硅烷加入存有 500g 含有 5% 的水的工业乙 醇的玻璃反应器中， 进行醇解反应与水解反应， 反应完毕后， 将反应器升温同时减压蒸出氯 化氢与乙醇的混合物以及含氯的其它有机副产品， 最后得到含有少量氯的高浓度氧化硅聚 合物液体， 该液体彻底水解后的二氧化硅固体含量在 41wt%， 用纯水按 1:1 的比例稀释后， pH 为 5.8， 即为所述具有耐油性能的液体组合物。 0028 性能测定评价。
22、例 本发明将实施例17中制备得到的抗油侵蚀剂AG与对比例中的液体组合物的抗油性 能进行了对比测试， 测试方法如下 ： （1） 向混凝土原料中分别加入胶凝材料总质量的3.0wt%的实施例17中制得的抗油侵 蚀剂 AG， 其中， 所述混凝土原料如下 ： 水泥 330kg、 水 195kg、 砂 750kg， 石子 1125kg， 制备得 到具有抗油性能的混凝土 1#7# ； （2） 将对比文件中的液体组合物通过喷洒方式喷洒至混凝土表面， 得到具有抗油性能 的混凝土8# ； 其中， 所述混凝土的组成与上述混凝土组成相同， 即 ： 水泥330kg、 水195kg、 砂 750kg， 石子 1125kg。
23、 ； 对上述具有抗油性能的混凝土 1#8# 进行 28d 的抗油性能测试， 测试结果如表 1。其 中， 抗油渗透高度的测定方法为， 将标养 28 天的试件浸入 30 号机油中浸泡 30 天后拿出， 在压力试验机下 （或用人工） 将其劈开测量试件中机油的渗透深度即可 ； 吸油率的测定方法 为， 将标养28天的试件在105的温度下烘48小时， 放入干燥箱中进行冷却后并称重， 记录 下初始重量后将试件浸入30号机油中浸泡30天后拿出， 擦去表面的机油后再称重， 两次重 量的差值与原试件重量的比值即为其吸油率。 0029 表 1 上述混凝土 1#8# 的 30d 抗油性能测试结果 说 明 书 CN 1。
24、03043944 A 6 5/5 页 7 混凝土编号1#2#3#4#5#6#7#8# 抗油渗透高度， mm6.510.68.68.66.56.56.511.2 吸油率， %9.915.711.813.79.97.79.917.6 有上述测试结果， 可知， 使用本发明的抗油侵蚀剂， 抗油性能测试结果优势明显， 本发 明的制备工艺更为简单便捷， 更利于推广使用， 对混凝土的整体性能有较大提高， 而不是仅 限于混凝土表面， 且对比样的原材料为四氯化硅， 虽然试验中蒸发了大量的含氯物质， 但也 不可避免地留下了氯离子含量可能超标的隐患， 这对混凝土的耐久性能是极为不利的。 0030 此外， 本发明还进。
25、一步对实施例 17 中制备得到的抗油侵蚀剂与市售氢氧化铁防 渗剂进行了性能对比测试， 具体为在混凝土中分别加入胶凝材料总质量的 3.0wt% 的实施 例 17 制得的抗油侵蚀剂， 并与同样掺量的市售氢氧化铁防渗剂进行对比， 其中， 混凝土的 配合比如下 ： 水泥 330kg、 水 195kg、 砂 750kg， 石子 1125kg， 性能测试结果见表 2。 0031 表 2 由实施例 17 中的抗油侵蚀剂及氢氧化铁防渗剂改性的混凝土性能测试结 果 抗油侵蚀剂编号ABCDEFG对比例 净浆安定性合格合格合格合格合格合格合格合格 凝结时间差， min6392113106117109102191 可。
26、溶性氯离子， %0.010.030.020.020.030.010.020.87 泌水率， %0.10.20.20.30.30.20.30.5 抗压强度， Mpa33.632.129.830.830.530.031.325.6 抗油渗透高度， mm5.59.07.37.35.55.55.513.8 吸油率， %10.917.413.015.210.98.710.921.7 28d 收缩率， 1.010-677767470707363119 本发明的各实施例中氯离子含量均低于 0.06%， 而市售的氢氧化铁防渗剂氯离子含量 高达0.87%。 混凝土试验表明， 加入本发明的抗油侵蚀剂， 与对比混凝。
27、土相比， 混凝土凝结时 间均缩短 1h 以上， 各龄期的抗压强度比均提高 16% 以上， 抗油渗透高度比提高 35% 以上， 吸 油率比提高 40% 以上， 更为重要的是 28 天收缩率比提高可达 36% 以上。说明加入本发明的 抗油侵蚀剂后显示了较好的抗油侵蚀能力， 同时具有低氯离子含量、 低收缩和缩短凝结时 间的特征。 0032 显然， 上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例， 而并非对实施方式的限定。 对 于所属领域的普通技术人员来说， 在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举， 而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。 说 明 书 CN 103043944 A 7 。