用于修复混凝土裂缝的水泥基防水材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于修复混凝土裂缝的水泥基防水材料及其制备方法。该防水材料由液料和粉料组成；液料由如下重量份的组分组成：丙烯酸丁酯20‑40份，甲基丙烯酸2‑5份，内乳化剂0.5‑10份，叔碳酸乙烯酯5‑20份，β‑羧乙基丙烯酸酯10‑20份，引发剂0.1‑0.5份，偶联剂0.1‑0.5份，硅溶胶2‑10份，成膜助剂0.1‑0.5，消泡剂0.1‑0.5份，去离子水45‑55份；粉料由如下重量份的组分组成：水泥2‑4份，石英砂0.5‑1.5份，减水剂0.003‑0.005份；液料与粉料重量比为1:1‑2。该防水材料的粘接强度高达3.4MPa且具有60％的断裂伸长率，用于修复混凝土裂缝效果非常好。

Cement based waterproof material used to repair concrete cracks and its preparation method

The invention discloses a cement based waterproof material for repairing concrete cracks and a preparation method. The waterproof material is composed of liquid and powder composition; the liquid material comprises the following components in part by weight: 20 butyl methacrylate 2 40 copies, 5 copies, 0.5 copies of 10 in emulsifier, veova-10 5 20 beta, carboxyethyl acrylate 10 20, initiator 0.1 0.5 copies, 0.5 copies of the 0.1 coupling agent, silica sol 2 10, 0.1 0.5 coalescents, defoaming agent 0.1 0.5 copies, 55 copies of 45 deionized water; the powder comprises the following components in part by weight: 2 cement 4 copies, 1.5 copies of 0.5 quartz sand 0.003, water reducing agent 0.005; liquid and powder weight ratio of 1:1 2. The adhesive strength of the waterproof material is up to 3.4MPa and has 60% breaking elongation, which is very good for repairing concrete cracks.

【技术实现步骤摘要】
用于修复混凝土裂缝的水泥基防水材料及其制备方法
本专利技术涉及防水材料
，尤其涉及一种用于修复混凝土裂缝的水泥基防水材料及其制备方法。
技术介绍
目前高铁无砟轨道、道路、渡槽等混凝土结构物在长期受到荷载及不同自然环境下，极可能会出现开裂问题。当混凝土出现裂缝损伤后，水就会进入裂缝破坏混凝土结构，裂缝不断产生扩大。严重威胁到建筑的安全。现有技术公开了一种道路裂缝修复材料，采用水泥、纳米氧化锌基沥青、矿渣粉等物料，包括用于填充裂缝下部的灌浆料和用于填充裂缝上部的填缝料,两者组合使用，具有耐久性的优势。然而现场使用需要加热且沥青具有污染性，施工很不方便。现有技术公开了一种高铁无砟轨道混凝土道床板裂缝修复维护材料，成分包括纳米二氧化硅、偏硅酸钠、氢氧化钠、交联剂、促硬剂、表面活性剂、三聚磷酸钠、硫酸钠，在干燥环境下，能快速凝结硬化，具有高粘结力和高渗透性的特点，该修复材料属于刚性修复材料。现有技术公开了一种智能混凝土裂缝自修复材料，包括活性化学组分，反应促进剂，Al3+助剂，硅酸根助剂，Ca2+助剂等，按1:10:20的质量比例将母料与石英砂、水泥混合均匀得到的混凝土裂缝自修复涂料；该专利技术主要采用水泥及无机物渗透结晶自修复设计，仍属于刚性修复材料。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种用于修复混凝土裂缝的水泥基防水材料及其制备方法，主要目的是提供一种具有较高柔性、粘接强度及防水性的水泥基防水材料，所述防水材料可取代刚性修复材料而用于修复混凝土裂缝。为达到上述目的，本专利技术主要提供了如下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供了一种用于修复混凝土裂缝的水泥基防水材料，所述防水材料由液料和粉料组成；所述液料由如下重量份的组分组成：丙烯酸丁酯20-40份，甲基丙烯酸2-5份，内乳化剂0.5-10份，叔碳酸乙烯酯5-20份，β-羧乙基丙烯酸酯10-20份，引发剂0.1-0.5份，偶联剂0.1-0.5份，硅溶胶2-10份，成膜助剂0.1-0.5，消泡剂0.1-0.5份，去离子水45-55份；所述粉料由如下重量份的组分组成：水泥2-4份，石英砂0.5-1.5份，减水剂0.003-0.005份；所述液料与所述粉料的重量比为1:1-2。作为优选，所述液料与所述粉料的重量比为1:1.3-1.7。作为优选，所述液料由如下重量份的组分组成：丙烯酸丁酯30-40份，甲基丙烯酸3-4份，内乳化剂4-7份，叔碳酸乙烯酯10-15份，β-羧乙基丙烯酸酯15-20份，引发剂0.2-0.3份，偶联剂0.2-0.3份，硅溶胶3-5份，成膜助剂0.3-0.5，消泡剂0.2-0.5份，去离子水45-55份。作为优选，所述引发剂为过硫酸钠、过氧化-3,5,5-三甲基乙酸叔丁酯及偶氮二异丁腈中的至少一种；所述内乳化剂为烯丙基聚氧丙烯醚、马来酸单十六醇酯丙基磺酸钠及聚乙烯醇中的至少一种。作为优选，所述成膜助剂为伊斯曼生产的型号为Texanol、型号为OE300及丙二醇中的至少一种；所述消泡剂为毕克化学的型号为BYK-019、BYK-51及BYK-066N中的至少一种。作为优选，所述水泥为42.5硅酸盐水泥、52.5硅酸盐水泥、62.5硅酸盐水泥及72.5硅酸盐水泥中的至少一种；所述石英砂为40目石英砂、80目石英砂、120目石英砂及325目石英砂中的至少一种；所述减水剂为聚羧酸减水剂。另一方面，本专利技术实施例提供了上述水泥基防水材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：按液料和粉料配方准备各组分；将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、内乳化剂、叔碳酸乙烯酯、β-羧乙基丙烯酸酯、引发剂、偶联剂及硅溶胶混合反应后得到纳米乳液；向所述纳米乳液中加入成膜助剂和消泡剂混合后得到所述液料；将水泥、石英砂及减水剂混合得到所述粉料；使用时，所述液料与所述粉料的重量配比为1:1-2。作为优选，所述纳米乳液的制备方法具体为：将水加入反应器，再将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸及50％重量的内乳化剂作为A料滴加至反应器内，同时滴加引发剂水溶液；A料滴加结束后，将叔碳酸乙烯酯、β-羧乙基丙烯酸酯及剩余50％内乳化作为B料滴加至反应器内，B料滴加结束后进行第一次保温，保温结束后向反应器中滴加偶联剂和硅溶胶，滴加结束后进行第二次保温，保温结束后并降温得到的产物为所述纳米乳液。作为优选，所述纳米乳液的合成温度为70℃-85℃；所述第一次保温和所述第二次保温的反应温度均为70℃-85℃；向所述纳米乳液中加入成膜助剂和消泡剂是在40℃以下进行；所述纳米乳液的粒径为40nm-80nm。再一方面，本专利技术实施例提供了上述水泥基防水材料在修复混凝土裂缝中的应用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术采用自设计产品内乳化体系，显著降低乳液的粒径，通过采用分段合成工艺，有效改善修复材料的粘接强度，满足高强混凝土和超高强混凝土的裂缝的修复要求，且具有较高的延伸率，提高了基层混凝土抗开裂性，同时耐水性及耐候性优异。本专利技术的修复材料产品粘接强度高达3.4MPa、有60％的断裂伸长率、抗开裂效果好、耐候性好，补强作用好，且生产简单便捷，效率高，成本低，无污染，可量产。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施例，对依据本专利技术申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。实施例1(制备液料)取40份去离子水加入反应器，然后温度升至80℃，将38份丙烯酸丁酯和2份甲基丙烯酸加入另一混合器，并加入0.25份烯丙基聚氧丙烯醚混合乳化作为A料，缓慢滴加入反应器，同时滴加0.3份质量浓度为15％的过硫酸铵水溶液，A料滴加完毕，将5份叔碳酸乙烯酯，12份β-羧乙基丙烯酸酯，0.25份烯丙基聚氧丙烯醚混合均匀，分散预乳化得到预乳化B料，并缓慢滴加入反应器，A、B料于2小时内滴加聚合，滴加完毕保温1.5小时，并加入0.5份偶联剂KH570，缓慢滴加5份硅溶胶，0.5h滴加完毕，将温度降至35℃，加入0.1份Texanol和0.2份BYK-019，得到液料组分。实施例2(制备液料)取50份去离子水加入反应器，然后温度升至75℃，将25份丙烯酸丁酯和3份甲基丙烯酸，3份烯聚乙烯醇加入混合器进行预乳化作为A料，缓慢滴加入反应器，并同时滴加0.5份质量浓度为15％的过硫酸铵水溶液，A料滴加完毕后，将8份叔碳酸乙烯酯，20份β-羧乙基丙烯酸酯，3份聚乙烯醇混合均匀，分散预乳化得到预乳化B料，并于2小时内滴加聚合，滴加完毕保温1.5小时，并加入0.4份偶联剂KH570，缓慢滴加5份硅溶胶，0.5h滴加完毕，将温度降至35℃，加入0.2份OE-300和0.3份BYK-066N，得到液料组分。实施例3(制备液料)取48份去离子水加入反应器，然后温度升至85℃，将30份丙烯酸丁酯和3份甲基丙烯酸，4份烯丙基聚氧丙烯醚加入混合器进行预乳化作为A料，缓慢滴加入反应器，同时滴加0.2份质量浓度为15％的过硫酸铵水溶液，A料滴加完毕，将15份叔碳酸乙烯酯，6份β-羧乙基丙烯酸酯，4份烯丙基聚氧丙烯醚混合均匀分散预乳化得到预乳化B料，并于2小时内滴加聚合，滴加完毕保温1.5小时，并加入0.5份偶联剂KH570，缓慢滴加8份硅溶胶，0.5h本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于修复混凝土裂缝的水泥基防水材料，其特征在于，所述防水材料由液料和粉料组成；其中，所述液料由如下重量份的组分组成：丙烯酸丁酯20‑40份，甲基丙烯酸2‑5份，内乳化剂0.5‑10份，叔碳酸乙烯酯5‑20份，β‑羧乙基丙烯酸酯10‑20份，引发剂0.1‑0.5份，偶联剂0.1‑0.5份，硅溶胶2‑10份，成膜助剂0.1‑0.5，消泡剂0.1‑0.5份，去离子水45‑55份；所述粉料由如下重量份的组分组成：水泥2‑4份，石英砂0.5‑1.5份，减水剂0.003‑0.005份；所述液料与所述粉料的重量比为1:1‑2。

【技术特征摘要】
1.一种用于修复混凝土裂缝的水泥基防水材料，其特征在于，所述防水材料由液料和粉料组成；其中，所述液料由如下重量份的组分组成：丙烯酸丁酯20-40份，甲基丙烯酸2-5份，内乳化剂0.5-10份，叔碳酸乙烯酯5-20份，β-羧乙基丙烯酸酯10-20份，引发剂0.1-0.5份，偶联剂0.1-0.5份，硅溶胶2-10份，成膜助剂0.1-0.5，消泡剂0.1-0.5份，去离子水45-55份；所述粉料由如下重量份的组分组成：水泥2-4份，石英砂0.5-1.5份，减水剂0.003-0.005份；所述液料与所述粉料的重量比为1:1-2。2.根据权利要求1所述的用于修复混凝土裂缝的水泥基防水材料，其特征在于，所述液料与所述粉料的重量比为1:1.3-1.7。3.根据权利要求1所述的用于修复混凝土裂缝的水泥基防水材料，其特征在于，所述液料由如下重量份的组分组成：丙烯酸丁酯30-40份，甲基丙烯酸3-4份，内乳化剂4-7份，叔碳酸乙烯酯10-15份，β-羧乙基丙烯酸酯15-20份，引发剂0.2-0.3份，偶联剂0.2-0.3份，硅溶胶3-5份，成膜助剂0.3-0.5，消泡剂0.2-0.5份，去离子水45-55份。4.根据权利要求1-3任一项所述的用于修复混凝土裂缝的水泥基防水材料，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钠、过氧化-3,5,5-三甲基乙酸叔丁酯及偶氮二异丁腈中的至少一种；所述内乳化剂为烯丙基聚氧丙烯醚、马来酸单十六醇酯丙基磺酸钠及聚乙烯醇中的至少一种。5.根据权利要求1-3任一项所述的用于修复混凝土裂缝的水泥基防水材料，其特征在于，所述成膜助剂为伊斯曼生产的型号为Texanol、型号为OE300及丙二醇中的至少一种；所述消泡剂为毕克化学的型号为BYK-019、BYK-51及BYK-066N中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王虎群，郭岳峰，张东东，段文峰，
申请(专利权)人：北京东方雨虹防水技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11