【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种混凝土密实材料，更具体地说，它涉及一种用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂及其制备方法。
技术介绍
1、市面上的无机水性渗透结晶型材料是以纳米硅酸盐为主要成分，带自愈合功能，但只能外涂使用，渗透到混凝土内部的深度一般为几毫米，防护效果有限，比不上内掺型的自愈合产品效果，而目前市面上内掺型的自愈合产品主要是粉状的水泥基渗透结晶型防水剂，因此在搅拌站使用时会有粉尘污染，不环保，并且粉状产品跟混凝土混合时很难分散均匀，这些水泥基渗透结晶型防水剂只具备裂缝自愈功能而不具有抗裂功能；同时大部分市场上的液体防水剂是参照jc474-2008标准的抗裂剂，是不具备裂缝自愈合功能的。因此，综上所述，如何提供一种用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂具有重要的社会效益和经济效益，它既能在早期有效减少裂缝，又能在后期产生裂缝时自愈合，同时产品本身是无机液体，环保，施工混合都很方便，分散均匀，效率高且能跟结构同寿命。
技术实现思路
1、为了解决内掺水型密实剂兼顾抗裂和自愈合的问题，本申请提供一种用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供一种用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂，包括以下质量份的各组分：硅酸钠14-16份、硅酸钾10-13份、膨胀组分5.54-6.55份、水化反应抑制剂5.5-7份、水化反应促进剂0.02-0.06份、水化热抑制剂0.13-0.20份、引气剂0.06-0.09份、
3、通过采取上述方案,水化反应抑制剂在搅拌混凝土时抑制硅酸盐与钙离子反应；水化反应促进剂在混凝土后期有裂缝时促进钙离子与硅酸根离子反应；水化热抑制剂降低水泥水化时因温度过高产生的裂缝；引气剂提高了水泥的均匀性，从而进一步提高水泥的强度和抗渗能力；硅酸钠、硅酸钾与水泥水化时可形成的氢氧化钙反应，促进未水化水泥颗粒的水化，生成硅酸钙类结晶物和凝胶并堵塞孔隙，有效的阻止水分子渗透，进而提高混凝土抗渗性能，达到裂缝自愈合的效果，同时还能够提高混凝土的强度。各组分均溶于水，制得的密实剂高性能防水、绿色环保、效果稳定，兼具抗裂和自愈合功能。
4、在一个具体的可实施方案中，所述膨胀组分包括硫酸铝3.5-4份、硫酸铁2-2.5份、液体氧化镁0.04-0.05份。
5、硫酸铝、硫酸铁和液体氧化镁是膨胀组分，在水泥浆水化成微晶体产生膨胀，填充水泥因干缩产生的裂缝；在混凝土裂缝初期能够有效填补初期裂缝，延长防水效果，通过限定质量在一定的比例，自愈合对裂缝的填补效果好，与硅酸钠、硅酸钾共同使用，实现早期裂缝填补，后期裂缝充分愈合，从而实现水泥基材的长效抗渗。
6、在一个具体的可实施方案中，水化反应抑制剂包括葡萄糖酸钠3-4份、蔗糖2.5-3份。。
7、通过采取上述方案，葡萄糖酸钠、蔗糖极性较大，吸附在水泥的表面，还可以与水泥中的金属离子生成胶体，形成多层的分子膜，阻碍了水化反应的发生，还会抑制水泥中石膏的溶解度，进一步抑制了搅拌混凝土时硅酸盐和钙离子水化反应的发生。
8、在一个具体的可实施方案中，水化反应促进剂包括硼酸0.01-0.03份、柠檬酸0.01-0.03份。
9、在一个具体的可实施方案中，所述水化反应促进剂为硼酸和柠檬酸，且硼酸和柠檬酸的质量比例为(1-3):1。
10、水化反应促进剂是弱酸，在配置密实剂的时候生成对应的盐，水化反应后溶解在成型的混凝土中，当后期混凝土出现裂缝渗水后，会溶于水中，因为是弱酸盐，所以会发生水解反应，进而生成对应的酸来促进裂缝中的未反应的钙离子的反应，从而提高自愈合的效果。
11、优选的，水化反应促进剂选择硼酸和柠檬酸按照质量比例为(1-3):1混合使用效果更好，硼酸和柠檬酸酸性强弱相近，相应的弱酸盐水解程度始终，通过加入上述比例的硼酸和柠檬酸，使得初期不影响水化反应的抑制作用，自愈合过程中也能够促进钙离子的反应，加快愈合。申请人通过实验证明在硼酸和柠檬酸按照质量比例为3:1混合使用时效果最好，这可能是由于两者的上述配比下酸度最合适，前期能够完全不影响水化反应的抑制，后期促进效果最好。
12、在一个具体的可实施方案中，水化热抑制剂包括三聚磷酸钠0.1-0.15份、乙二胺四乙酸0.03-0.05份。
13、在一个具体的可实施方案中，水化热抑制剂为三聚磷酸钠和edta，且三聚磷酸钠和乙二胺四乙酸的质量比例为(2-5)：1。
14、乙二胺四乙酸(edta)中含有较多的羟基，较易渗透入水泥的内部，和钙离子络合生成络合物，延缓水泥基凝结物的形成，降低水化反应的速率，从而避免水化反应产生过多的热量造成水泥因温度变化收缩产生裂缝；三聚磷酸钠流动性较好，可以改善水泥的分散性，硅酸盐在水泥中更好的分散使得水泥中均匀的发生水化反应，避免了温度不均匀产生裂缝，还提高了水泥的和易性，更重要的是，三聚磷酸钠与水泥中的金属离子等螯合生成螯合物，将钙离子等封闭，进一步延缓水泥基凝结物的形成，降低水化反应的速率和减缓热量的产生。
15、优选的，水化热抑制剂为三聚磷酸钠和edta，且三聚磷酸钠和乙二胺四乙酸的质量比例为(2-5)：1。三聚磷酸钠和edta基于不同的络合速度和络合稳定性，相互配合补充，除了分散了硅酸钠和硅酸钾使得水化反应更加均匀以外，既降低了水化反应的速率，减缓了热量的产生，还起到了防渗填补空隙的作用。
16、在一个具体的可实施方案中，引气剂包括十二烷基苯磺酸钠0.05-0.07份、a-烯基磺酸钠0.01-0.02份。
17、在一个具体的可实施方案中，引气剂为十二烷基苯磺酸钠和a-烯基磺酸钠，且十二烷基苯磺酸钠和a-烯基磺酸钠的质量比例为(2.5-7)：1。
18、十二烷基苯磺酸钠和a-烯基磺酸钠(aos)具有优良的表面活性，能够产生大量的微小泡沫，调控水泥基材料的孔结构，降低毛细管作用，阻止水分渗透，改善水泥的抗渗性，还可以缓解水泥的内部应力，改善水泥的流动性和可塑性，从而减少水泥的龟裂和收缩，引气效率较高。十二烷基苯磺酸钠具有较高的泡沫强度，还能通过对静电引力的影响提高水泥的分散性，aos具有更低的临界胶束浓度，可以加入更少的量得到泡沫，同时二者产生的气泡大小较为均匀，进一步提升了水泥的强度和抗渗能力。
19、优选的，十二烷基苯磺酸钠和a-烯基磺酸钠混合使用，质量比例为(2.5-7)：1。通过上述组分配比的设置使得制得的水泥较长时间内都有微小泡沫，孔结构好，加入的十二烷基引气剂质量少，抗渗能力强。
20、第二方面，本申请提供一种用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂的制备方法，包括以下步骤：
21、s1：在离子水中加入膨胀组分、水化反应抑制剂、水化反应促进剂、水化热抑制剂、引气剂，搅拌得到混合液；
22、s2：在s1制得的混合液中加入硅酸钠和硅酸钾，搅拌均匀，得到本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂，其特征在于：所述密实剂包含以下重量份的原料：硅酸钠14-16份、硅酸钾10-13份、膨胀组分5.54-6.55份、水化反应抑制剂5.5-7份、水化反应促进剂0.02-0.06份、水化热抑制剂0.13-0.20份、引气剂0.06-0.09份、去离子水57-65份。
2.根据权利要求1所述的用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂，其特征在于：所述膨胀组分包括硫酸铝3.5-4份、硫酸铁2-2.5份、液体氧化镁0.04-0.05份。
3.根据权利要求1所述的用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂，其特征在于：所述水化反应抑制剂包括葡萄糖酸钠3-4份、蔗糖2.5-3份。
4.根据权利要求1所述的用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂，其特征在于：所述水化反应促进剂包括硼酸0.01-0.03份、柠檬酸0.01-0.03份。
5.根据权利要求1所述的用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂，其特征在于：所述水化反应促进剂为硼酸和柠檬酸，且硼酸
6.根据权利要求1所述的用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂，其特征在于：所述水化热抑制剂包括三聚磷酸钠0.1-0.15份、乙二胺四乙酸 0.03-0.05份。
7.根据权利要求1所述的用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂，其特征在于：所述水化热抑制剂为三聚磷酸钠和乙二胺四乙酸，且三聚磷酸钠和乙二胺四乙酸的质量比例为（2-5）：1。
8.根据权利要求1所述的用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂，其特征在于：所述引气剂包括十二烷基苯磺酸钠0.05-0.07份、a-烯基磺酸钠0.01-0.02份。
9.根据权利要求1所述的用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂，其特征在于：所述引气剂为十二烷基苯磺酸钠和 a-烯基磺酸钠，且十二烷基苯磺酸钠和a-烯基磺酸钠的质量比例为（2.5-7）：1。
10.一种权利要求1-9任一项所述的用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂的制备方法，其特征在于：制备方法包括以下步骤：S1：在离子水中加入膨胀组分、水化反应抑制剂、水化反应促进剂、水化热抑制剂、引气剂，搅拌得到混合液；
...【技术特征摘要】
1.一种用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂，其特征在于：所述密实剂包含以下重量份的原料：硅酸钠14-16份、硅酸钾10-13份、膨胀组分5.54-6.55份、水化反应抑制剂5.5-7份、水化反应促进剂0.02-0.06份、水化热抑制剂0.13-0.20份、引气剂0.06-0.09份、去离子水57-65份。
2.根据权利要求1所述的用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂，其特征在于：所述膨胀组分包括硫酸铝3.5-4份、硫酸铁2-2.5份、液体氧化镁0.04-0.05份。
3.根据权利要求1所述的用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂，其特征在于：所述水化反应抑制剂包括葡萄糖酸钠3-4份、蔗糖2.5-3份。
4.根据权利要求1所述的用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂，其特征在于：所述水化反应促进剂包括硼酸0.01-0.03份、柠檬酸0.01-0.03份。
5.根据权利要求1所述的用于水泥基材料的内掺水性纳米硅酸盐自愈合抗裂密实剂，其特征在于：所述水化反应促进剂为硼酸和柠檬酸，且硼酸和柠檬酸的质量比例为（1-3）:1。
【专利技术属性】
技术研发人员：西梦平，毛羽丰，洪加，姚国友，张栋梁，仇茂龙，石小成，
申请(专利权)人：苏州佳固士新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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