专利名称：混凝土防水剂的制作方法
技术领域：
本发明属于一种提高硬化后混凝土抗渗性能、抗裂性能的外加剂，适用于425号以上的普通硅酸盐水泥及矿碴水泥。
屋面、地下室等工程中的渗漏是建筑中的常见病、多发病，是较难治理的顽症。传统的防水做法多是结构体外防水，如二毡三油、或三毡四油，实际工程中，由于种种原因，难以保证工程的质量;现在国内、外的防水发展趋势是结构自防水，即混凝土中掺入外加剂，通过调整各原材料配合比，抑制或减少孔隙率，改变孔隙特征，增加各种原材料界面间的密实性等，来提高混凝土自身抗渗性能。
混凝土自身防水在我国研制和应用是近十几年的事，纵观国内、外水泥防水剂，可分为两大类一类是无机类防水剂，各组份均由无机物组成，如各种膨胀剂、硅酸钠、硅石粉、钛化合物。另一类是有机类，防水剂各组份均由有机物组成，如脂肪酸、脂肪酸盐、树脂乳液、橡胶浆、水溶性树脂。无论是有机类，还是无机类的防水剂，掺入混凝土(砂浆)拌合物中，硬化后混凝土抗渗标号最高只能达S30。如亚运村游泳馆、康乐宫嬉水乐园等工程混凝土中加用了我国最新研制出的U型膨胀剂，抗渗标号也仅达S30。工程运行几年后，现游泳馆已存在渗漏现象。1992年2月28日，专利局审查部门根据本发明提供的配方，进行了新颖性检索，检索出的相关文献内容，均没有抗渗性达到S30的。
本发明的目的是提供一种抗渗标号可达S40的混凝土防水剂。它具有掺入混凝土拌合物中，可提高硬化后的混凝土抗渗性能;有补偿收缩的功能，可提高混凝土抗裂性;对钢筋无锈蚀影响;早期强度高。
本发明的目的是这样实现的一种混凝土防水剂，它含有(重量百分数)SiO212～20、Al2O313～21、Fe2O30.5～1.5CaO 25～40、MgO 2～5、SO320～30TiO20.1～1.5、R2O 0.5～3.0C76～109H54～78(SO3Na)6～93～15本发明具有的优点是由于本防水剂的原材料由两类物质组成，一类是能使混凝土产生膨胀的无机物质，在膨胀组份发挥膨胀作用时，大大减少了混凝土内部的孔隙率，使混凝土内部密实，但又不完全依靠混凝土的膨胀性(因为混凝土的线性膨胀系数为1/100000，当混凝土膨胀时，若其膨胀率为1/10000时，即相当于升温10度的膨胀值，混凝土早期膨胀愈大，一旦由于养护不善，产生不均匀膨胀时，相当于产生一个不均匀温度场，导致混凝土开裂的危险愈大，这也是使用膨胀剂后，工程渗漏的原因之一)，而是加了另一类高分子有机材料，它增强了水泥石与骨料间的粘结力，改善了微观结构。从而提高了混凝土抗渗性、抗裂性、早期强度高，另外其组份中不含有氯化铁成份，对钢筋无锈蚀影响。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明实施例1一种混凝土防水剂，它由下列组份组成(重量百分数)SiO215.4Al2O320.8Fe2O30.91CaO 28.1MgO 3.0
SO325TiO20.72R2O 1.67C76～109H54～78(SO3Na)6～94.4实施例2一种混凝土防水剂，它含有(重量百分数)SiO217.8Al2O317.5Fe2O31.0CaO 30.0MgO 4.0SO323TiO20.7R2O 3C76～109H54～78(SO3Na)6～93实施例3一种混凝土防水剂，它含有(重量百分数)SiO213Al2O314Fe2O31.5CaO 34MgO 5SO327TiO20.5R2O 1.0
C76～109H54～78(SO3Na)6～94本发明各材料均为工业纯，研细度为通过4900孔筛，各材料均匀搅拌即成成品。
下面是本发明防水剂的试验数据，进一步说明了其具有的效果。
(一)混凝土配合比表1 混凝土配合比表
<p>注表1中，C为水泥，F为防水剂。砂为普通中砂，石子为Dmax20连续级配，掺防水剂的混凝土与基准混凝土的配合比除水灰比外均相同，为∶水泥(或水泥+防水剂)∶砂∶石＝1∶1.877∶3.06，即用防水剂等量取代水泥，水灰比随防水剂型号和掺量而定，并用基本相同的拌合物塌落度加以控制。
(二)混凝土基本性能表2 混凝土拌合物性能
养护制度的选择1、标养-按标准养护方法进行;
2、初期冷冻-试件成型后先在较低温度(+3-+10度)环境中养护一昼夜，然后带模在-5度的冰箱中冷冻，并分别测定所需令期的强度。
表3 力学性能
注(1)各编号的配合比与表1相应编号相同。
(2)序2-序3中分子为强度值，分母为对同令期基准混凝土的强度提高率(%)，负值为降低。
从表3可看出1、在混凝土中掺入8%的防水剂，不仅可减少水泥用量8%，而且强度还得到了较大幅度的提高，以序2与序1相比可见。换言之，如使其强度与基准混凝土的相彷，则还可节省更多的水泥量。
(3)从序3和序4的+R28可以看出，混凝土中掺入防水剂后，虽在冷冻养护条件下强度发展较慢，但一经解除冷冻，转入标养，混凝土的强度仍能以较快的速度增长，以致±28分别达到了标养R28的97.5%和91.5%。说明掺入防水剂后，只要使新浇混凝土在成型一昼夜内处在3度以上的正温，尔后的环境温度只要不低于-5度，混凝土将不受冻害或冻害很小。
上述试验结果表明，1、混凝土中掺入防水剂后，就可在-5度的环境中使用。但必须在浇灌一昼夜内采取御寒防风措施，(如盖草帘和塑料薄膜)，使其处在+3度以上环境，这也是混凝土工程冬期施工的一般做法。
表4 抗渗试验结果
注渗水高度为未透水试件经劈开后测得的，从表4中可见，当掺入防水剂8%时，达到S40时尚未透水，因此本发明的抗渗性能很好。
作混凝土抗渗试验采用的水泥品种，除表1的几种外，还增加了一种常用的425普硅，其混凝土配合比与表1各编号的相同。
表5 收缩试验结果表
注根据本发明防水剂的特性(微膨胀)，其混凝土的收缩试验，在养护制度上与通常的试验有所不同，采用如下方案进行，按规范要求在试件(100×100×500)中央予埋一根10光园钢筋，给试件的胀、缩以一定的限制。拆模后在恒温恒湿(温度20±1度、湿度60±5%)养护室中养护，其上盖湿麻袋，每天喷水一次以润湿试件，按期测定胀、缩值至第14天后取消加湿措施，继续在该养护室内养护，测定28天的收缩值。
由表5可见掺防水剂为8%时，最大膨胀率为2.17×10-4＞1.5×10-4。28天时混凝土仍处于膨胀状态。处于干燥环境下6个月的收缩值为3.6×10-4＜4.5×10-4。以上两指标均符合GBJ119-88中关于膨胀剂的要求。
权利要求
1.一种混凝土防水剂，它含有(重量百分数)SiO212～20Al2O313～21Fe2O30.5～1.5CaO 25～40MgO 2～5SO320～30TiO20.1～1.5R2O 0.5～3.0C76～109H54～78(SO3Na)6～93～15
2.如权利要求1所述的防水剂，其SiO2为13～17.8%Al2O3为14～20.8%Fe2O3为0.91～1.5%CaO 为28.1～34%MgO 为3～5%SO3为23～27%TiO2为0.5～0.72%R2O 为1～3%C76～109H54～78(SO3Na)6～9为3～15%
全文摘要
本发明属于一种提高硬化后混凝土抗渗性能、抗裂性能的外加剂，适用于425号以上的普通硅酸盐水泥及矿碴水泥，它是由能使混凝土生产膨胀的无机物质和增强水泥石与骨料间的粘结力的有机高分子材料组成，它和已有的防水剂相比，其抗渗标号可达S
文档编号C04B28/02GK1077700SQ9210257
公开日1993年10月27日 申请日期1992年4月14日 优先权日1992年4月14日
发明者陈德蓂 申请人:陈德蓂