一种反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料及其制备方法和应用。该防水材料主要由以下重量份的原料所制成：硅酸钠30～40份，表面活性剂0.05～0.15份，反应延迟剂0～1份，还原剂0.1～0.2份，反应促进剂0～5份，抗冻结剂0.06～0.1份，金属离子封锁剂0.1～0.3份，表面强化剂0.4～0.8份，防锈剂0.2～0.4份，去离子水53～69份。本发明专利技术的防水材料具有长效防水、耐久性、耐老化、抗渗性好、抗开裂、渗透力强等性能，可针对不同孔隙率状况的混凝土调达到最优的防水效果；并且制备方法简单，成本低，无污染，在混凝土防水应用中施工方便。

Water permeable crystalline waterproof material with controllable reaction speed, preparation method and application thereof

The invention discloses a water permeable crystalline waterproof material with controllable reaction speed, a preparation method and an application thereof. The waterproof material is mainly composed of the following parts by weight of the raw materials are made: 30 to 40 parts of sodium silicate, surfactant 0.05 ~ 0.15, 0 ~ 1 delay reaction agent, reducing agent 0.1 ~ 0.2, 0 ~ 5 reaction promoter, anti freezing agent 0.06 ~ 0.1, 0.1 ~ metal ion chelating agent 0.3, 0.4 to 0.8 portions of surface hardening agent, anti rust agent 0.2 ~ 0.4, 53 ~ 69 deionized water. The waterproof material of the invention is waterproof, long-term durability, ageing resistance, anti permeability, anti cracking, strong penetration performance, the waterproof effect can be achieved for the optimal concrete status of different porosity; and the preparation method is simple, low cost, no pollution, in the concrete application of waterproof construction is convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料及其制备方法和应用
本专利技术属于建筑用防水材料，具体涉及一种反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料及其制备方法和应用。
技术介绍
水性渗透型无机防水剂是以碱金属硅酸盐溶液为基料，加入催化剂、助剂，经混合反应而成，具有渗透性、可封闭水泥砂浆与混凝土毛细孔道和裂纹功能的防水剂。其主要技术原理是主成分硅酸盐渗透到水泥砂浆或混凝土的毛细孔道中，与水泥水化过程中产生的Ca(OH)2反应,生成不溶于水的水化硅酸钙凝胶体(C-S-H)，从而堵塞内部孔隙,封闭毛细孔通道,增加密实度，形成与混凝土融为一体的永久性密封防水层,提高了水泥混凝土耐久性。与传统的防水卷材、防水涂料相比，该类材料能够改善水泥混凝土本身的质量，治标又治本，且绿色环保、寿命长久，是一种具有革命性意义的防水材料。为进一步推广该类产品的应用，国家在2006年颁布了该类材料的行业标准JC/T1018-2006《水性渗透型无机防水剂》。早些年这类产品主要以进口产品为主，比如美国永凝液，该产品技术先进,但进口产品税率高，运输不方便，且核心配方一直被国外保密封锁。近年来我国广大科技工作者对核心成分进行替代研究，形成了自己特色的技术，取得了一定的成果，例如中国专利号为CN105503262A、CN104628354A、CN102226073A、CN101671154A、CN101619203A等。然而在实际的使用过程中经常会发现这类材料的防水效果不稳定，对有的混凝土的抗渗性提高效果很明显，而对有些混凝土的抗渗性基本没有提高效果，这是由于该反应特别依赖于生成物的多少以及填充孔隙的程度。如果混凝土的初始孔隙率很大，则要求有效成分渗透深度不能太大，要缩短反应速度，将有限的有效物质集中在一起反应生成更多的水化产物堵塞孔隙；如果混凝土的初始孔隙率很小，将导致有效物质很难渗透，此时则要求延长反应速度，待有效物质渗透后再进行反应。只有这样对不同孔隙率的混凝土采用合适的防水材料，才能保证实际工程每一次的使用都是有效的，杜绝发生时灵时不灵的结果。而现有的专利中没有一个配方提到能够针对不同孔隙率的对象混凝土通过调整组分比例可以达到反应速度可控的效果。因此，如果开发一种反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料，将会大大促进该类产品在我国建筑防水领域的应用和发展。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料，该防水材料具有长效防水、耐久性、耐老化、抗渗性好、抗开裂、渗透力强等性能，可针对不同孔隙率状况的混凝土调达到最优的防水效果。本专利技术还提供了该反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料的制备方法和应用，其制备方法简单，成本低，并且应用施工方便。技术方案：为了实现上述目的，如本专利技术所述的一种反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料，其特征在于，主要由以下重量份的原料所制成：硅酸钠30～40份，表面活性剂0.05～0.15份，反应延迟剂0～1份，还原剂0.1～0.2份，反应促进剂0～5份，抗冻结剂0.06～0.1份，金属离子封锁剂0.1～0.3份，表面强化剂0.4～0.8份，防锈剂0.2～0.4份，去离子水53～69份。其中针对孔隙率较大(C30以下)的水泥混凝土，所述的反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料，主要由以下重量份的原料所制成：硅酸钠30～40份，表面活性剂0.05～0.15份，反应延迟剂0～0.5份，还原剂0.1～0.2份，反应促进剂2.5～5份，抗冻结剂0.06～0.1份，金属离子封锁剂0.1～0.3份，表面强化剂0.4～0.8份，防锈剂0.2～0.4份，水53～69份。其中针对孔隙率较小(C30以上)的水泥混凝土，所述的反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料，主要由以下重量份的原料所制成：硅酸钠30～40份，表面活性剂0.05～0.15份，反应延迟剂0.5～1份，还原剂0.1～0.2份，反应促进剂0～2.5份，抗冻结剂0.06～0.1份，金属离子封锁剂0.1～0.3份，表面强化剂0.4～0.8份，防锈剂0.2～0.4份，水53～69份。作为优选，所述硅酸钠为模数3.0～3.6、20℃波美度为37～42的硅酸钠水溶液。硅酸钠水溶液是主成分，也是结晶沉淀剂，其作用是能够与混凝土内部孔溶液中的钙离子发生化学反应，生成CaSiO3晶体，填充裂纹和孔隙，达到增加密实性和防水效果。此外，硅酸钠还可以与混凝土中水化产物Ca(OH)2作用，生成C-S-H(xCaO·SiO2·yH2O)凝胶防水层，提高混凝土防水功能。所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠。主要作用是降低界面的表面张力，促进材料的渗透。另外，表面活性剂还能起到分散的作用，阻碍硅酸钠胶体粒子的团聚，使得硅酸钠保持以纳米级的尺寸，有利于沿着毛细管渗透。所述反应延迟剂为硼酸钠或乙二胺四乙酸四钠。其对钙离子有鳌合作用，与混凝土中钙离子作用，生成可溶性络合复盐，从而避免了硅酸根与钙离子的过早结合而生成沉淀。所述还原剂为硫脲或硫代硫酸钠。硫脲或硫代硫酸钠可抑制硅酸根发生氧化反应，从而达到促进渗透的作用。所述反应促进剂为三乙醇胺，均为表面活性剂，能够提高混凝土中硅酸三钙、铁铝酸四钙等水化产物之间反应速率，促进未水化的水泥颗粒进一步水化，增加毛细孔中钙离子的含量，从而促进了硅酸根与钙离子的结合。另外，三乙醇胺在渗透结晶防水剂中还充当络合助剂，与混凝土中钙离子作用，生成不可溶的络合复盐，实现密实孔隙，提高混凝土强度和韧性。所述抗冻结剂为碳酸钾或碳酸钠，能显著降低冰点，不仅能保证材料在-10℃温度下不发生冻结，还能使混凝土液相不冻结或部分冻结，保证混凝土不遭受冻害。所述金属离子封锁剂为六偏磷酸钠或偏磷酸镁，能提高水化产物的耐水性及耐酸性。所述表面强化剂为氟硅酸钠或六氟硅酸镁，能固定混凝土表面的氢氧化钙等产物，防止表面风化，提高表面的强度、硬度和耐磨性。所述防锈剂为氢氧化二氨合银或亚硝酸钠，能防止混凝土中的钢筋锈蚀。所述去离子水，电阻率大于等于10兆欧厘米。本专利技术所述的反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按配方比例称量各组分，然后在反应釜中先加入去离子水，再依次将表面活性剂、反应延迟剂、还原剂、反应促进剂、抗冻结剂、金属离子封锁剂、表面强化剂、防锈剂先后加入水中搅拌30-60min，制得混合溶液；(2)继续加入硅酸钠配制成的水溶液，在反应釜中将混合溶液充分搅拌均匀，最后经过滤处理去除溶液中的杂质，过滤处理后的清液即制得本专利技术的水性渗透结晶型防水材料。本专利技术所述的反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料在混凝土抗渗性中的应用。其中，所述应用的步骤为：(1)首先对应用的混凝土基面进行预处理：除去混凝土基面表面的油污或其他杂物，表面保持干燥；(2)采用涂刷或喷涂的施工方式将反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料应用到混凝土基面，重复涂刷或喷涂2～3遍，且湿润养护3天或以上即可。本专利技术所述的所有原材料均为市售建筑材料或工业助剂。本专利技术控制反应速度的方法是调整反应延迟剂和反应促进剂的比例，对于孔隙率较大(C30以下)的水泥混凝土，应减少反应延迟剂，同时增加反应促进剂；对于孔隙率较小(C30以上)的水泥混凝土，应增加反应延迟剂，同时减少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料，其特征在于，主要由以下重量份的原料所制成：硅酸钠30～40份，表面活性剂0.05～0.15份，反应延迟剂0～1份，还原剂0.1～0.2份，反应促进剂0～5份，抗冻结剂0.06～0.1份，金属离子封锁剂0.1～0.3份，表面强化剂0.4～0.8份，防锈剂0.2～0.4份，去离子水53～69份。

【技术特征摘要】
1.一种反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料，其特征在于，主要由以下重量份的原料所制成：硅酸钠30～40份，表面活性剂0.05～0.15份，反应延迟剂0～1份，还原剂0.1～0.2份，反应促进剂0～5份，抗冻结剂0.06～0.1份，金属离子封锁剂0.1～0.3份，表面强化剂0.4～0.8份，防锈剂0.2～0.4份，去离子水53～69份。2.根据权利要求1所述的反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料，其特征在于，主要由以下重量份的原料所制成：硅酸钠30～40份，表面活性剂0.05～0.15份，反应延迟剂0～0.5份，还原剂0.1～0.2份，反应促进剂2.5～5份，抗冻结剂0.06～0.1份，金属离子封锁剂0.1～0.3份，表面强化剂0.4～0.8份，防锈剂0.2～0.4份，水53～69份。3.根据权利要求1所述的反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料，其特征在于，主要由以下重量份的原料所制成：硅酸钠30～40份，表面活性剂0.05～0.15份，反应延迟剂0.5～1份，还原剂0.1～0.2份，反应促进剂0～2.5份，抗冻结剂0.06～0.1份，金属离子封锁剂0.1～0.3份，表面强化剂0.4～0.8份，防锈剂0.2～0.4份，水53～69份。4.根据权利要求1所述的反应速度可控的水性渗透结晶型防水材料，其特征在于，所述硅酸钠为模数3.0～3.6、20℃波美度为37～42的硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚国友，安雪晖，
申请(专利权)人：江苏伊莱凯美新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32