一种混凝土防水添加剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种混凝土防水添加剂的制备方法，属于建筑材料领域，将由云母粉、叶腊石粉、二氧化硅纳米线、碳化硅晶须、维纶纤维、铵盐引发剂、硅烷添加剂、万金油、粉煤灰、玄武岩纤维和氧化石墨烯气凝胶组成的原料，通过混合活化处理、疏水化处理、芳香化处理、混合破碎处理最终制得混凝土防水添加剂，该添加剂加入混凝土后，使混凝土沁水减少、表面实现自疏水、抗冻融、抵抗霉菌附着、提高冲击韧性和抗弯强度、即使在混凝土受外力冲击开裂的情况下还能减缓钢筋锈蚀。

Preparation method of concrete waterproof additive

The invention discloses a preparation method of concrete waterproof additive, which belongs to the field of building materials. It is composed of mica powder, Ye Lashi powder, silicon dioxide nanowire, silicon carbide whisker, vinylon fiber, ammonium salt initiator, silane additive, gold oil, fly ash, basalt fiber and graphene oxide aerogel. The concrete waterproofing additive is finally prepared by mixing activation, hydrophobic, aromatization and mixing crushing treatment. When the additive is added to concrete, the water percolation of concrete is reduced, the surface is self-hydrophobic, freeze-thaw resistance, resistance to mold attachment, improvement of impact toughness and flexural strength, even in concrete. The corrosion of steel bar can also be slowed down by external force impact cracking.

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土防水添加剂的制备方法
本专利技术涉及建筑材料领域，尤其是一种混凝土防水添加剂的制备方法。
技术介绍
防水是建筑工程中重要环节，目前广泛使用的防水方式可以分为三类，第一类是使用防水卷材，防水卷材施工工序繁琐，延长了工期；第二类是使用防水涂料，防水涂料施工便捷但寿命短，价格昂贵；第三类是使用防水添加剂，通过在混凝土中加入防水添加剂使混凝土能够达到自疏水的作用，能够有效提高建筑物的防水性能，同时无需进行额外防水施工，理论上防水耐久度能够做到和建筑耐久度持平，具有工期短，效率高，寿命长的优点，是未来建筑工程防水的发展趋势。但目前防水添加剂还未能全面替代防水卷材和防水涂料，原因在于防水添加剂在实际使用过程中会导致混凝土性能下降，据中国专利CN103864340B公开报道，部分防水添加剂加入后混凝土的强度下降约25%，还有的添加剂会使混凝土难以硬化，瓦克、德固赛等部分国外厂家制备的防水添加剂性能优良，但价格昂贵难以推广利用。中国专利CN104310841B公开了一种以铝矿渣、铁矿渣和硅灰等工业废渣为主要原料制备而成的混凝土防水添加剂，其主要原理是，防水添加剂起到收缩补偿作用，防止混凝土开裂，从而达到提高混凝土防水性能的目的，但这种添加剂能提高混凝土的防水性能，其渗透高度比≤35％，但还未能使混凝土实现自疏水。中国专利CN106904855A公开了一种抗冻防水合金粉，通过添加该添加剂能够降低混凝土渗水或因渗水而引起的冻融破坏。因而现有的混凝土防水添加剂在使用过程中具有降低混凝土强度、防水防潮性能差、寿命短、价格高的缺点。特别是在粮仓建设领域，南方降水较多空气潮湿，对粮仓建筑防水防潮性能指标要求更高，要求粮仓可以做到防水防潮防霉防蛀，目前的混凝土防水添加剂很难达到要求。
技术实现思路
本专利技术是针对现有的技术存在的问题，提供一种混凝土添加剂的制备方法，该方法制备的添加剂加入混凝土后，使混凝土沁水减少、表面实现自疏水、抗冻融、抵抗霉菌附着、提高冲击韧性和抗弯强度、即使在混凝土受外力冲击开裂的情况下还能减缓钢筋锈蚀。该混凝土防水添加剂的制备方法，包括如下步骤：步骤一：混合活化处理将所需的云母粉、叶腊石粉、二氧化硅纳米线、碳化硅晶须、维纶纤维按照前述的比例置于反应容器1底部，边翻滚搅拌边将铵盐引发剂喷入，铵盐引发剂喷入完毕后开始从室温加热至70-189℃；步骤二：疏水化处理将硅烷添加剂至于反应容器2中，加热至物料气化，具体加热温度为所述硅烷添加剂的气化温度以上至分解温度以下，一般集中于62-186℃，再将蒸汽通过与反应容器1顶部相连的管道引入反应容器1，与步骤一所得的活化后的混合物充分反应后停止加热；步骤三：芳香化处理趁热将温度63-112℃的万金油喷雾喷入经过步骤二处理后的物料，搅拌均匀；步骤四：混合破碎经过步骤三处理后的物料加入粉煤灰、玄武岩纤维、氧化石墨烯气凝胶充分混合均匀，形成以云母粉、叶腊石粉为核，外包裹有氧化石墨烯的结构，并破碎至200目以细，包装成品。所述的云母粉为天然硅酸盐矿物云母的粉末，优选为2M1型白云母的机械破碎粉末，更进一步地优选为破碎后粉末为片状且低于200目。所述的粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，主要氧化物组成为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2、MgO、K2O、Na2O等。所述的碳化硅晶须长为10-70μm，直径为0.5-10μm。所述的氧化石墨烯气凝胶依据现有技术自制，其粒度小于200目，内孔径小于10μm，加入气凝胶是为了增加混凝土的防水性和隔热性，减少混凝土中微裂纹，提高混凝土强度，但意外地发现加入氧化石墨烯气凝胶后能够在混凝土有明显裂缝的情况下防止内部钢筋锈蚀，当把氧化石墨烯气凝胶替换为市售的二氧化硅气凝胶、炭气凝胶、石墨烯气凝胶后未能实现防止钢筋锈蚀的作用。所述的铵盐引发剂是碳酸氢铵、碳酸铵、过硫酸铵中的一种配制而成的溶液，后续步骤中水会被完全蒸发，因而无严格浓度要求，优选浓度为0.6-1.8mol/L。所述的硅烷添加剂是指起疏水改性作用的含硅有机物表面改性添加剂，进一步地优选为含有氟烷基、氯烷基、烷氧基中的一种或多种官能团的硅烷类有机物，再进一步地优选为甲基三氟丙基二甲氧基硅烷、氟烷基三甲氧基硅烷、十七氟代癸基三氯硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷中的一种或多种。所述的万金油是市售用于治疗蚊虫叮咬跌打损伤的膏状组合物其主要成分是薄荷脑、薄荷油、桉叶油、樟脑、丁香油及石蜡，加入其的主要目的是通过加入芳香油掩盖或消除制备后的添加剂所具有的难闻气味，但意外地发现加入万金油后，除能够消除难闻气味外，加入添加剂的混凝土在喷上含有孢子的营养液后未有霉菌生长，但将万金油替换为红花油、薄荷油则未能实现此效果。本专利技术的有益效果：1）本专利技术公开的方法制备的混凝土添加剂本身具有良好的疏水性，能够堵塞混凝土中微孔隙，杜绝混凝土渗水或因渗水而引起的冻融；2）长纤维、短纤维、颗粒增强相结合提高混凝土强度,同时在混凝土表面构成了微凸起的结构，增加了混凝土的表面疏水性；3）气凝胶的添加能够缓解水化反应过程中引起的收缩减少微裂缝的生成，同时能够在使用过程中起到阻水的作用；4）加入本专利技术制得的混凝土添加剂的混凝土意外地还具有了防霉和减缓钢筋锈蚀的作用。具体实施方式为了使本领域技术人员充分理解本专利技术，下面结合具体实施例对本专利技术进一步说明，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。除有特别说明，本专利技术中用到的各种试剂、原料均为可以从市场上购买的商品或者可以通过公知的方法制得的产品。实施例1：步骤一：以重量份数计，将2M1型白云母粉68份、叶腊石粉16份、二氧化硅纳米线4份、碳化硅晶须2份、维纶纤维5份置于反应容器1底部，边翻滚搅拌边将1mol/L的碳酸氢铵溶液30份喷入，铵盐引发剂喷入完毕后开始从室温加热至135℃；步骤二：将十三氟辛基三甲氧基硅烷5份至于反应容器2中，加热至91℃，再将蒸汽通过与反应容器1顶部相连的管道引入反应容器1，与步骤一所得的活化后的混合物充分反应120分钟后停止加热；步骤三：趁热将温度为88℃的万金油3份喷雾喷入经过步骤二处理后的物料，搅拌均匀；步骤四：经过步骤三处理后的物料加入以重量份数计粉煤灰13份、玄武岩纤维8份、氧化石墨烯气凝胶15份充分混合均匀，破碎至270目，即得所述混凝土添加剂。实施例2：步骤一：以重量份数计，将2M1型白云母粉72份、叶腊石粉15份、二氧化硅纳米线6份、碳化硅晶须5份、维纶纤维4份置于反应容器1底部，边翻滚搅拌边将1.2mol/L的碳酸氢铵溶液28份喷入，铵盐引发剂喷入完毕后开始从室温加热至142℃；步骤二：将十七氟代癸基三氯硅烷8份至于反应容器2中，加热至91℃，再将蒸汽通过与反应容器1顶部相连的管道引入反应容器1，与步骤一所得的活化后的混合物充分反应120分钟后停止加热；步骤三：趁热将温度为88℃的万金油4份喷雾喷入经过步骤二处理后的物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土防水添加剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：混合活化处理将所需的云母粉、叶腊石粉、二氧化硅纳米线、碳化硅晶须、维纶纤维置于反应容器底部，加入铵盐引发剂，从室温加热至70‑189℃；步骤二：疏水化处理将硅烷添加剂至于另一反应容器中，加热至62‑186℃，再将蒸汽通过与步骤一中所述反应容器顶部相连的管道引入，与步骤一所得的活化后的混合物充分反应后停止加热；步骤三：芳香化处理趁热将温度63‑112℃的万金油喷雾喷入经过步骤二处理后的物料，搅拌均匀；步骤四：混合破碎处理经过步骤三处理后的物料加入粉煤灰、玄武岩纤维、氧化石墨烯气凝胶充分混合均匀，并破碎至200目以细，包装成品。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土防水添加剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：混合活化处理将所需的云母粉、叶腊石粉、二氧化硅纳米线、碳化硅晶须、维纶纤维置于反应容器底部，加入铵盐引发剂，从室温加热至70-189℃；步骤二：疏水化处理将硅烷添加剂至于另一反应容器中，加热至62-186℃，再将蒸汽通过与步骤一中所述反应容器顶部相连的管道引入，与步骤一所得的活化后的混合物充分反应后停止加热；步骤三：芳香化处理趁热将温度63-112℃的万金油喷雾喷入经过步骤二处理后的物料，搅拌均匀；步骤四：混合破碎处理经过步骤三处理后的物料加入粉煤灰、玄武岩纤维、氧化石墨烯气凝胶充分混合均匀，并破碎至200目...

【专利技术属性】
技术研发人员：白皓中，宋伯森，窦志强，胡元森，张浩，栗正新，
申请(专利权)人：河南吉是达新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41