一种混凝土防水剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种混凝土防水剂及其制备方法，属于建筑材料技术领域。可广泛应用于地铁、港口码头、坝池、隧道、地下室等混凝土抗渗、防水施工。所述防水剂的原料及重量份数如下：氧化钙20～60份、硫酸铝钾15～30份、氧化镁5～25份、高吸水树脂5～15份、憎水成分10～20份、疏水微细二氧化硅气凝胶粉末40～60份、硅酸钠10～15份、乙二胺四乙酸二钠8～16份、甘氨酸8～16份、硅酸镁锂6～15份、粉煤灰150～200份、硅灰20～60份、减水剂1～3份；所述防水剂具有优异的抗渗防水效果，能够提高混凝土的强度和稳定性，可广泛应用于地铁、港口码头、坝池、隧道、地下室等混凝土抗渗、防水施工。防水施工。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土防水剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种混凝土防水剂及其制备方法，具体涉及一种用于包括地铁、港口码头、坝池、隧道和地下室的混凝土防水剂及其制备方法，属于建筑材料


技术介绍

[0002]在建筑、市政、交通、水利等国家基础设施项目中，世界各国都离不开混凝土，混凝土在施工中起着重要的作用。在我国建筑行业，砖混结构和钢筋混凝土结构在未来仍占主导地位。然而，在施工和运营过程中，混凝土工程结构的渗漏是建筑行业的一大难题。混凝土结构的渗漏不仅需要大量的人力物力进行修复，而且给日常生活带来诸多不便，严重时甚至会影响人们的生活和健康。
[0003]专利申请CN108383417A公开了一种混凝土防水剂，由以下重量份数的原料制成：木钙粉15～20份，明矾石7～9份，聚氧乙烯脂肪醇醚5～8份，纳米二氧化硅4～8份，氟硅酸钠9～16份，烷基苯磺酸钠5～8份，绢白粉5～10份，聚丙烯酸钠4～10份，甲基硅酸钠20～30份，氧化铬5～12份，糖蜜7～12份，三氧化硫10～18份，磷酸钙8～19份，正硅酸四乙酯21～27份，水杨酸苯酯10～14份，氢氧化钙10～18份，全氟辛基三乙氧基硅烷3～7份，硬脂酸10～20份，氢氧化钾1～3份，但其防水效果和稳定性仍有待明确和提升。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种混凝土防水剂，所述混凝土防水剂的抗渗、防水效果优异；
[0005]本专利技术的目的之二在于提供一种混凝土防水剂的制备方法，所述方法步骤简单，易于操作和批量化生产。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。
[0007]一种混凝土防水剂，所述防水剂的原料及重量份数如下：氧化钙20～60份、硫酸铝钾15～30份、氧化镁5～25份、高吸水树脂5～15份、憎水成分10～20份、疏水微细二氧化硅气凝胶粉末40～60份、硅酸钠10～15份、乙二胺四乙酸二钠8～16份、甘氨酸8～16份、硅酸镁锂6～15份、粉煤灰150～200份、硅灰20～60份、减水剂1～3份；
[0008]其中，所述高吸水树脂为吸水率在550％以上的树脂；优选的，所述高吸水树脂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐或羟甲基纤维素钠；进一步优选的，所述高吸水树脂为聚丙烯酰胺；
[0009]所述疏水微细二氧化硅气凝胶粉末采用如下方法制备得到的：将二氧化硅气凝胶磨细至比表面积大于100m2/g、细度为45μm方孔筛筛余量＜10％，再加入有机硅烷在90～130℃加热30～90min，分离干燥得到疏水微细二氧化硅气凝胶粉末；所述有机硅烷为正辛基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷中的至少一种；加入有机硅烷的质量为二氧化硅气凝胶质量的6％～9％；
[0010]所述憎水成分为有机硅型憎水粉和高级脂肪酸；优选的，所述憎水成分为高分子
有机硅憎水粉和硬脂酸，其中，高分子有机硅憎水粉和硬脂酸质量比为1:1；
[0011]优选的，乙二胺四乙酸与甘氨酸的质量比为1:1；
[0012]优选的，所述减水剂为粉末聚羧酸减水剂；
[0013]优选的，所述防水剂的原料及重量份数如下：氧化钙40～60份、硫酸铝钾20～30份、氧化镁5～10份、高吸水树脂粉末5～10份、高分子有机硅憎水粉5～10份、硬脂酸5～10份、疏水微细二氧化硅气凝胶粉末50～60份、硅酸钠10～15份，乙二胺四乙酸二钠8～16份，甘氨酸8～16份，硅酸镁锂6～15份、粉煤灰150～200份，硅灰20～60份、减水剂1～3份。
[0014]一种本专利技术所述混凝土防水剂的制备方法，所述方法为按照重量份数称量原料并搅拌均匀，得到混凝土防水剂。
[0015]一种本专利技术所述混凝土防水剂的应用，将所述混凝土防水剂与混凝土混合后进行搅拌、浇筑、振捣、养护；其中，所述混凝土防水剂的添加量为混凝土中胶材质量的3％～5％。
[0016]有益效果
[0017](1)本专利技术提供了一种混凝土防水剂，所述防水剂通过原料各组分协同作用，达到优异的抗渗防水效果，并有效改善混凝土的干燥收缩、堵塞混凝土的毛细孔结构，提高混凝土的强度和稳定性；所述防水剂原料中有机硅烷改性的疏水微细二氧化硅气凝胶具有高比表面积、微米级颗粒尺寸和疏水性能，既能堵塞混凝土的毛细孔，提升混凝土的密实性和强度，又能在憎水成分形成的憎水层基础上进一步提升混凝土的防水性能；氧化钙、硫酸铝钾和氧化镁具有微膨胀作用，可改善混凝土毛细孔结构；粉煤灰和硅灰有很好的微粉填充效应，并通过化学反应降低孔隙率，减小孔径，优化了内部孔结构，从而提高混凝土的密实性，进而提高混凝土抗渗性和耐久性。
[0018](2)本专利技术提供了一种混凝土防水剂，所述防水剂通过对原料各组分含量范围的确定，使加入所述防水剂后的混凝土防漏漏抗渗和强度效果最优；加入所述原料和组分含量的防水剂后，混凝土的渗透高度从52.1mm降低至11.3mm，开裂面积由1563.2mm2/m2降低到312.5mm2/m2，7d和28d抗压强度由21.6MPa和32.5MPa分别提升至26.3MPa和37.2MPa，塌落度由225mm提升至235mm。
[0019](3)本专利技术提供了一种混凝土防水剂，所述防水剂中加入高吸水树脂粉末聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺具有内养护作用，能够补偿混凝土的干燥收缩与自收缩。
[0020](4)本专利技术提供了一种混凝土防水剂，所述防水剂中加入高分子有机硅憎水粉和硬脂酸两类不同的憎水粉，高分子有机硅憎水粉和硬脂酸中疏水活性基团共同作用，形成憎水层，提高防水剂的抗渗防水性能和防水时间，并通过两种憎水粉的配比发现，当高分子有机硅憎水粉与硬脂酸的质量比为1:1时，防水性能最佳。
[0021](5)本专利技术提供了一种混凝土防水剂，所述防水剂中加入的硅酸钠、乙二胺四乙酸二钠、甘氨酸、硅酸镁锂反应生成活性物质，所述活性物质能够与混凝土中水泥水化产物发生反应生成不溶晶体，堵塞混凝土毛细孔孔道及微裂纹；并且当乙二胺四乙酸二钠和甘氨酸的质量比为1:1时，提高混凝土强度效果最佳。
[0022](6)本专利技术提供了一种混凝土防水剂的制备方法，所述方法操作简单，不需要特殊性设备，制造成本低，生产效率高，施工和维护方便，可广泛应用于地铁、港口码头、坝池、隧道、地下室等多种场合的混凝土抗渗、防水施工。
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步阐述。所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。
[0024]以下实施例中：
[0025]高分子有机硅憎水粉：陶氏化学公司，型号DOWSIL Z
‑
6289Resin；
[0026]二氧化硅气凝胶粉末：上海阿拉丁生化科技股份有限公司，型号为：S124038；
[0027]粉末聚羧酸减水剂：北京广通恒业科技有限公司，型号为SK101。
[0028]疏水微细二氧化硅气凝胶采用如下方法制备：将1kg本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土防水剂，其特征在于：所述防水剂的原料及重量份数如下：氧化钙20～60份、硫酸铝钾15～30份、氧化镁5～25份、高吸水树脂5～15份、憎水成分10～20份、疏水微细二氧化硅气凝胶粉末40～60份、硅酸钠10～15份、乙二胺四乙酸二钠8～16份、甘氨酸8～16份、硅酸镁锂6～15份、粉煤灰150～200份、硅灰20～60份、减水剂1～3份；其中，所述高吸水树脂为吸水率在550％以上的树脂；所述憎水成分为有机硅型憎水粉和高级脂肪酸；所述二氧化硅为疏水微细二氧化硅气凝胶粉末为采用如下方法制备的：将二氧化硅气凝胶磨细至比表面积大于100m2/g、细度为45μm方孔筛筛余量＜10％，再加入有机硅烷，在90～130℃加热30～90min，分离干燥；所述有机硅烷述为正辛基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷中的至少一种；加入有机硅烷的质量为二氧化硅气凝胶质量的6％～9％。2.根据权利要求1所述的一种混凝土防水剂，其特征在于：所述防水剂的原料及重量份数如下：氧化钙40～60份、硫酸铝钾20～30份、氧化镁5～10份、高吸水树脂粉末5～10份、高分子有机硅憎水粉5～10份、硬脂酸5～10份、疏水微细二氧化硅气凝胶粉末50～60份、硅酸钠10～15份，乙二胺四乙酸二钠8～16份，甘氨酸8～16份，硅酸镁锂6～15份、粉煤灰150～200份，硅灰20～6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国友，汪登，唐亮，张发盛，王博，霍亮，孙凯利，陈兴元，
申请(专利权)人：中建工程试验检测北京有限公司，
类型：发明
国别省市：