一种水性渗透结晶防水剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑防水材料技术领域，特别涉及一种水性渗透结晶防水剂及其制备方法，按照重量百分比计，该防水剂包括以下组分的原料：结晶剂

【技术实现步骤摘要】
一种水性渗透结晶防水剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑防水材料
，特别涉及一种水性渗透结晶防水剂及其制备方法
。

技术介绍

[0002]混凝土的抗拉强度和极限拉应变较低，当在水泥硬化的过程中，会因收缩引起体积收缩变形使其内部的拉应力大于自身的抗拉强度时，混凝土会出现开裂现象，不仅使抗渗性变差，还会影响耐久性和安全性；且混凝土作为一种非均匀的材料，基于宏观角度，它是由不同尺寸和形状的骨料颗粒和非连续的水化水泥浆体构成；基于微观角度，混凝土是由不均匀分布且大小不一的微小空隙构成，而当这些微小空隙形成相互贯穿的通路，则会使其在自然环境中容易遭受水分的侵蚀，从而破坏其耐久性
。
此外由于水泥基材料自身的水化性质和收缩特性，低温下容易出现冻胀或冻裂的风险，将会直接影响建筑的使用寿命
。
因此，混凝土的渗水
、
开裂和冻胀是目前存在并亟待解决的问题
。
[0003]近些年来，关于渗透结晶防水剂技术因具有和建筑结构寿命相同而成为该领域的研究热点，但是目前很多渗透结晶防水剂主要是粉末性状的水泥基渗透结晶防水材料，存在以下不足：多雨天在涂层固化前容易被雨水冲刷脱落；干燥环境下涂层易起皮
、
脱落；起效时间久，水泥基类防水材料，需要
28
天才能达到最佳效果，对实际防水效果产生影响；有效成分较低，单位面积用量大，综合成本高
。
[0004]综上所述，开发一种新型水性渗透结晶防水剂以解决上述技术问题将对混凝土起到非常重要的作用
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的不足，本专利技术提供了一种水性渗透结晶防水剂及其制备方法，该防水剂可以直接喷涂在成型的混凝土表面，通过表面渗透到基材内部，与混凝土中的游离碱物质发生反应形成可以嵌入混凝土毛细孔隙的惰性晶体，不但提高混凝土的密实度和抗压强度，且防水抗渗效果好，同时该防水剂具有优异的耐低温性能，有效防止混凝土出现冻胀或冻裂的现象；制备方法简单，原材料来源广泛，单位面积施工量少，成本低
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术第一方面提供了一种水性渗透结晶防水剂，按照重量百分比计，包括以下组分的原料：结晶剂
0.2
‑
0.5
％
、
润湿剂1‑
1.4
％
、
防冻剂
0.3
‑
0.5
％
、
早强剂
0.49
‑
0.75
％
、
表面活性剂
0.005
‑
0.01
％
、
水化促进剂
2.8
‑
3.2
％
、
缓凝剂
0.36
‑
0.45
％
、
络合剂
0.01
‑
0.02
％，余量为水
。
[0008]在一些实施方式中，所述结晶剂包括硅酸钠和
/
或纳米硅溶胶
。
[0009]优选地，所述结晶剂包括硅酸钠和纳米硅溶胶，且二者的重量比为1：
(1
‑
3)。
[0010]在一些实施方式中，所述纳米硅溶胶中二氧化硅的含量为
30
％，二氧化硅的粒径为
10
‑
15nm。
[0011]本专利技术对所述纳米硅溶胶的来源不做特殊限制，可通过市售购买得到，包括但不限于所述纳米硅溶胶购自山东百特新材料有限公司，型号为
SS3015。
[0012]市面上很多水泥剂渗透结晶防水材料具有较好的抗渗性能和自修复性能，但是耐久性较差，本专利技术通过对成分配比之间的特定调控，尤其是加入特定的结晶剂和络合剂，特别是结晶剂为硅酸钠和纳米硅溶胶，络合剂为乙二胺四乙酸二钠能够使制备得到的水性渗透结晶防水剂同时具有优异的防水抗渗性
、
自修复性以及耐久性，申请人认为可能的原因在于在该防水剂中结晶成分和络合剂能够通过水分在布朗运动
、
化学势梯度或干粒子反应的驱动力作用下由表面渗透到基材内部，一方面络合剂与混凝土中的游离钙离子迅速产生络合，形成不稳定的络合物而填充混凝土的毛细管壁中起到防水抗渗的效果，当络合物遇到活性较高的硅酸钠和纳米硅溶胶时，络合基团被取代发生化学转换，生成稳定的且不溶于水的惰性结晶体，进一步填充混凝土孔隙和裂缝，实现自修复功能，提高混凝土的密实度和抗压强度；同时络合剂中的自由基被释放，继续通过水分子在内部迁移，并且不会被消耗，循环反应促进结晶的出现，有效解决了当防水剂应用到混凝土中硅酸根粒子在较低浓度范围无法及时反应而起不到填充的作用
。
在混凝土干燥状态下缺少水分作为介质，使络合剂自由基处于休眠状态，当有水分渗入时，该物质将会再度激活，促进新的结晶生成，提高混凝土的结构致密性
。
[0013]在一些实施方式中，所述润湿剂为分子量为
400
‑
800
的聚乙二醇
。
[0014]优选地，所述润湿剂为分子量为
600
的聚乙二醇
。
[0015]本专利技术对所述聚乙二醇的来源不做特殊限定，可通过市售购买得到
。
[0016]在一些实施方式中，所述防冻剂为丙三醇或乙二醇
。
[0017]优选地，所述防冻剂为丙三醇
。
[0018]在一些实施方式中，所述早强剂为甲酸钠和乙酸钠，二者的重量比为1：
(4
‑
11)。
[0019]优选地，所述早强剂为甲酸钠和乙酸钠，二者的重量比为1：
7.5。
[0020]在一些实施方式中，所述表面活性剂为木质素磺酸钠或木质素磺酸钙
。
[0021]优选地，所述表面活性剂为木质素磺酸钠
。
[0022]在一些实施方式中，所述水化促进剂包括三乙醇胺和二乙醇单异丙醇胺，所述二乙醇单异丙醇胺的加入量为所述三乙醇胺的
0.15
‑
0.4wt
％
。
[0023]优选地，所述二乙醇单异丙醇胺的加入量为所述三乙醇胺的
0.2
‑
0.3wt
％
。
[0024]在一些实施方式中，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠和富马酸，所述富马酸的加入量为所述葡萄糖酸钠的2‑
3wt
％
。
[0025]优选地，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠和富马酸，所述富马酸的加入量为所述葡萄糖酸钠的
2.4
‑
2.6wt
％
[0026]在一些实施方式中，所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠或乙二胺四乙酸二钾
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水性渗透结晶防水剂，其特征在于，按照重量百分比计，包括以下组分的原料：结晶剂
0.2
‑
0.5%、
润湿剂1‑
1.4%、
防冻剂
0.3
‑
0.5%、
早强剂
0.49
‑
0.75%、
表面活性剂
0.005
‑
0.01%、
水化促进剂
2.8
‑
3.2%、
缓凝剂
0.36
‑
0.45%、
络合剂
0.01
‑
0.02%
，余量为水
。2.
根据权利要求1所述的一种水性渗透结晶防水剂，其特征在于，所述结晶剂包括硅酸钠和
/
或纳米硅溶胶
。3.
根据权利要求1所述的一种水性渗透结晶防水剂，其特征在于，所述润湿剂为分子量为
400
‑
800
的聚乙二醇
。4.
根据权利要求1所述的一种水性渗透结晶防水剂，其特征在于，所述防冻剂为丙三醇或乙二醇
。5.
根据权利要求1所述的一种水性渗透结晶防水剂，其特征在于，所述早强剂为甲酸钠和乙酸钠，二者的重量比为1：（4‑
11
）
。6.
根据权利要求1所述的一种水性渗透结晶防水剂，其特征在于，所述表面活性剂为木质素磺酸钠或木质素磺酸钙
。7.
根据权利要求1所述的一种水性渗透结晶防水剂，其特征在于，所述水化促进剂包括三乙醇胺和二乙醇单异丙醇胺，所述二乙醇单异丙醇胺的加入量...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔广羊，
申请(专利权)人：江苏信迪防水材料有限公司，
类型：发明
国别省市：