一种具有自修复能力的多效混凝土结构自防水添加剂制造技术

本发明专利技术公开了一种具有自修复能力的多效混凝土结构自防水添加剂，由如下质量百分比的原料组成：膨胀剂40％～60％、氧化铝2％～6％、硫酸锌2％～5％、保水剂7％～15％、改性含氟硅油4％‑12％、抗裂纤维12％～26％、改性对苯二甲酸多价金属盐2％～8％。本发明专利技术的具有自修复能力的多效混凝土结构自防水添加剂，不仅可以提高混凝土中各原料的分散性，降低混凝土中孔隙，增加混凝土的密实性，同时可以提高其保水性能，降低收缩性，并提高其防水性和抗裂抗渗抗冻效果。

A Self-waterproofing Additive for Multi-effect Concrete Structures with Self-repairing Ability

The invention discloses a self-waterproof additive for multi-effect concrete structure with self-repairing ability, which consists of raw materials with the following mass percentages: expansion agent 40%-60%, alumina 2%-6%, zinc sulfate 2%-5%, water retaining agent 7%-15%, modified fluorinated silicone oil 4%-12%, crack resistant fiber 12%-26%, modified terephthalic acid polyvalent metal salt 2%-8%. The self-waterproofing additive of the multi-effect concrete structure with self-repairing ability can not only improve the dispersion of various raw materials in concrete, reduce the porosity in concrete, increase the compactness of concrete, but also improve its water-holding capacity, reduce shrinkage, and improve its waterproofing and crack-resistant, seepage-resistant and freezing-resistant effect.

【技术实现步骤摘要】
一种具有自修复能力的多效混凝土结构自防水添加剂
本专利技术涉及混凝土用外加剂领域，具体地，本专利技术提供了一种具有自修复能力的多效混凝土结构自防水添加剂。
技术介绍
随着社会的进步和人们生活水平的提高，人们对现代建筑材料的质量和功能的要求越来越高，尤其是对于混凝土的抗裂放防水性能和耐久性。混凝土的开裂主要由下列原因造成：一、混凝土水化硬化过程中会因温度收缩和干燥收缩引起变形导致开裂和渗水现象，这会严重影响混凝土的耐久性；二、混凝土成形后内部均匀分布细小气孔，混凝土就会由于静水压和毛细管作用，出现渗水现象，日积月累下渗水对混凝土和砂浆甚至建筑结构会有很大影响。因此防水对工程质量有着重要影响，解决开裂和渗水问题是人们研究混凝土的重要方向之一。防水剂按其化学成分可分为无机防水剂、有机防水剂和无机-有机复合混凝土防水剂。无机防水剂主要是通过无机化合物(如铁或铝的氯盐)减少混凝土中孔隙，提高密实性和抗渗性。有机防水剂主要是通过有机化合物(如硬脂酸)使混凝土表面形成憎水表面，提高抗渗性。无机-有机复合混凝土防水剂是无机-有机复合系统，起到防水、塑化等作用。按照解决混凝土开裂渗水问题的方式不同可分为结构自抗裂防水剂和外涂层防水剂：结构自抗裂防水普遍采用的是膨胀剂，通过膨胀补偿收缩的手段来减少开裂渗水问题，膨胀剂一般为粉料，其不易分散性增加了使用的风险；外防水剂主要是硅烷类防水防腐涂层，其施工工艺繁琐，且表面的涂层容易磨损或脱落，寿命一般不超过20年。工程纤维常被用于混凝土结构作为一种增强材料，可以提高混凝土的抗冲击力、抗弯曲性，进而提高其抗裂和防水性能，但是一般情况下工程纤维在混凝土中存在难以分散、且与基质粘合性差等缺点，使其应用受到限制，也使其抗裂效果不稳定。中国专利CN102701635A公开了一种纳米复合型膨胀抗裂剂，其组分及含量如下：硫铝酸钙9.2％-27.5％、铝酸钙6.8％-11.2％、氢氧化钙7.1％-15.4％、PSP有机硅粉4.8％-13.6％、硅酸钠3.6％-7.5％、乙二胺磷酸钠0.1％-3.2％、铁粉0.5％-2.5％、硼砂1.0％-3.3％、二氧化锰0.1％-0.5％、聚丙烯纤维0.1％-2.4％、乙二胺四乙酸二钠0.1％-0.8％、三聚磷酸钠1.8％-4.3％、粉煤灰15.2％-22.5％、氨基苯氧基萘磺酸盐5.3％-11.6％、FP纳米聚合物5.1％-8.5％。该专利技术产品产生的膨胀与混凝土收缩同步发展，在不同时期、不同量值、不同晶体矿物的不同作用机理下，生成的填充物能有效填充在混凝土的孔缝中。在受到钢筋及邻位的约束时，能产生0.3MPa-0.8MPa的预压应力，在混凝土不同的龄期有不同的膨胀矿相生成，极有效的控制了混凝土及水泥砂浆的早期塑性收缩、干缩等非结构性裂缝的产生和发展。但是该专利中直接将纤维加入混凝土中存在难以分散性的问题，混合过程中容易产生大量气泡，且纤维与基质的粘合性差会降低其抗裂稳定性。并且该专利技术抗裂剂并不能改善混凝土的表面憎水性能和抗渗性，一旦混凝土出现细小裂缝，水分容易从裂缝渗入到混凝土内部会导致混凝土使用寿命大大降低。中国专利CN104944822A公开了一种膨胀型混凝土防水剂及其制备方法，所述的防水剂是按以下重量份配比的各组分制备：磷酸镁15～65份，镁渣粉5～15份，粉煤灰10～30份，铝渣粉0.5～1份，硅酸钙1～5份，滑石粉1～3份，稀盐酸1～3份。所述的防水剂制备方法是按上述各组分重量份配比准确称重，先将称取的磷酸镁置于搅拌桶内，然后将称取的镁渣粉、粉煤灰、铝渣粉、硅酸钙、滑石粉和稀盐酸依次加入磷酸镁中，使用机械搅拌器搅拌。经充分搅拌，均匀料中不含团粒后即得所述的膨胀型混凝土防水剂。该专利技术制备方法简单，易操作且成本低，制备的防水剂具有无毒，掺量少，含碱量低等优点，但是该专利防水剂对于混凝土的抗冲击力、抗弯曲性并没有改善作用，导致混凝土仍然容易因外力或冻融而产生裂缝，并且该专利技术抗裂剂也不能改善混凝土的表面憎水性能和抗渗性，一旦混凝土出现细小裂缝，水分容易从裂缝渗入到混凝土内部会导致混凝土使用寿命大大降低。现有防水剂作用均比较单一、防水抗裂效果不佳，对混凝土的耐久性改善效果不佳。因此急需开发一种综合性能优异的混凝土防水添加剂。
技术实现思路
针对以上技术的不足，本专利技术旨在解决现有技术问题，提供一种具有自修复能力的多效混凝土结构自防水添加剂，不仅可以提高混凝土中各原料的分散性，降低混凝土中孔隙，增加混凝土的密实性，同时可以提高其保水性能，降低收缩性，并提高其防水性和抗裂抗渗抗冻效果。本专利技术的具有自修复能力的多效混凝土结构自防水添加剂，由如下质量百分比的原料组成：膨胀剂40％～60％、氧化铝2％～6％、硫酸锌2％～5％、保水剂7％～15％、改性含氟硅油4％-12％、抗裂纤维12％～26％、改性对苯二甲酸多价金属盐2％～8％。优选地，所述抗裂纤维是聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、玄武岩纤维中的至少一种。优选地，所述保水剂为羧甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚、乙基纤维素醚中的一种或多种。优选地，所述膨胀剂为偶氮二甲酸胺、甲苯磺酰肼、氧化钙、硫铝酸钙、氧化镁膨胀剂中的一种或多种。优选地，具有自修复能力的多效混凝土结构自防水添加剂由如下质量百分比的原料组成：膨胀剂50％、氧化铝4％、硫酸锌3％、保水剂10％、改性含氟硅油8％、抗裂纤维20％、改性对苯二甲酸多价金属盐5％；所述膨胀剂由10％的甲苯磺酰肼与90％氧化钙混合而成；所述抗裂纤维由20％聚酰胺纤维和80％玄武岩纤维混合而成；纤维的直径为10～20μm，长度为1～3cm。所述改性含氟硅油是由以下方法制备而成：(S1)将100份含氢氟硅油、30～40份烯丙基缩水甘油醚混合加入卡斯特催化剂，搅拌升温，在40～50℃反应1～2h，得到含有环氧基的含氟硅油；(S2)在制得的含有环氧基的含氟硅油中加入0.1～0.3份二甲基苄胺和2～3份十八碳-9，12-二烯酸，搅拌升温，在100～110℃反应3～4h，得到改性含氟硅油。优选地，所述改性对苯二甲酸多价金属盐中多价金属为钙、镁、锌、铁中的至少一种。所述改性对苯二甲酸多价金属盐的制备方法包括如下步骤：(S1)制备或配置对苯二甲酸钠溶液；可采用下列三种方法之一：(1)对苯二甲酸与氢氧化钠在水中反应生成对苯二甲酸钠溶液；(2)直接使用对苯二甲酸钠溶于水配置溶液；(3)使用含有对苯二甲酸钠的尼龙织物经过碱溶液处理的回收废液；(S2)苯二甲酸钠溶液中加入所述多价金属的氯化物搅拌生成带结晶水的对苯二甲酸多价金属盐固体沉淀；(S3)将对苯二甲酸多价金属盐固体沉淀过滤后经80～120℃烘干8～12小时，得到无结晶水的对苯二甲酸金属盐粉体；(S4)使用疏水性常温固体有机酸与对苯二甲酸金属盐粉体混合研磨制得改性对苯二甲酸多价金属盐。优选地，所述疏水性常温固体有机酸为硬脂酸、月桂酸中至少一种。更优选地，所述改性对苯二甲酸多价金属盐为改性对苯二甲酸钙。无结晶水的对苯二甲酸多价金属盐以对苯二甲酸钙粉体为例，在遇水的时候会先溶解再结晶为含结晶水的对苯二甲酸钙晶体，并且体积增大。具有结晶渗透堵孔修复微裂缝行为。通过表面改性，延缓二次结晶速率，使其在混凝土前期含水拌合物凝结硬化过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有自修复能力的多效混凝土结构自防水添加剂，其特征在于，由如下质量百分比的原料组成：膨胀剂40％～60％、氧化铝2％～6％、硫酸锌2％～5％、保水剂7％～15％、改性含氟硅油4％‑12％、抗裂纤维12％～26％、改性对苯二甲酸多价金属盐2％～8％。

【技术特征摘要】
1.一种具有自修复能力的多效混凝土结构自防水添加剂，其特征在于，由如下质量百分比的原料组成：膨胀剂40％～60％、氧化铝2％～6％、硫酸锌2％～5％、保水剂7％～15％、改性含氟硅油4％-12％、抗裂纤维12％～26％、改性对苯二甲酸多价金属盐2％～8％。2.根据权利要求1所述的具有自修复能力的多效混凝土结构自防水添加剂，其特征在于，所述抗裂纤维是聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、玄武岩纤维中的至少一种。3.根据权利要求1所述的具有自修复能力的多效混凝土结构自防水添加剂，其特征在于，所述保水剂为羧甲基纤维素醚、羟乙基甲基纤维素醚、乙基纤维素醚中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的具有自修复能力的多效混凝土结构自防水添加剂，其特征在于，所述膨胀剂为偶氮二甲酸胺、甲苯磺酰肼、氧化钙、硫铝酸钙、氧化镁膨胀剂中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的具有自修复能力的多效混凝土结构自防水添加剂，其特征在于，由如下质量百分比的原料组成：膨胀剂50％、氧化铝4％、硫酸锌3％、保水剂10％、改性含氟硅油8％、抗裂纤维20％、改性对苯二甲酸多价金属盐5％；所述膨胀剂由10％的甲苯磺酰肼与90％氧化钙混合而成；所述抗裂纤维由20％聚酰胺纤维和80％玄武岩纤维混合而成；纤维的直径为10～20μm，长度为1～3cm。6.根据权利要求1到5任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴杰，周兴邦，
申请(专利权)人：武汉京宁好帮手科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42