一种混凝土用复合防水剂及其制备方法与流程

文档序号:11098834阅读:430来源:国知局

本发明涉及混凝土防水剂技术领域,具体涉及一种混凝土用复合防水剂及其制备方法。



背景技术:

混凝土是一种多相复合脆性材料,其抗拉强度比较低(约为抗压强度的1/20~1/10)、极限拉应变也比较小(仅有0.02%~0.03%)。当其在水化硬化过程中,由于干燥收缩、化学收缩、碳化收缩等原因引起体积收缩变形而产生的内部拉应力大于其本身的抗拉强度时,混凝土会出现开裂现象,这不仅可以破坏其结构的抗渗性,还将影响其的耐久性、钢筋的稳定性和建筑的安全性。此外,混凝土还是一种非均匀材料,从宏观结构上看,混凝土是由不同尺寸且形状也不同的骨料颗粒和不连续的水化水泥浆体构成;从微观结构上看,混凝土是由分布不均且大小不同的微细空隙构成。当这些空隙形成连续不断和相互衔接的通路时,长期暴露在自然环境中的混凝土非常容易受到水分侵蚀,其的耐久性也将因此而遭到破坏。因此,如何减少这些开裂现象和微观空隙造成的混凝土渗水通道,从而提高混凝土的抗渗能力和耐久性能将是混凝土防水材料科研工作者着力研究的课题之一。

作为防水材料的一种,防水剂因为施工方便,造价低廉,得到了广泛应用。依据防止水汽入侵的方法不同,防水剂可分为封闭型和渗透型两大类。封闭型防水剂通过在基材表面或附近形成一层薄的不透膜,防止液态或者气态的水汽渗透,但同时基材的毛细孔也因此而被阻塞,从而使墙体内水蒸气不容易挥发出来。而且防水膜一旦被破坏,或长期暴露在户外脱落、开裂,则外部的水珠就会进入建筑物内部,失去保护意义。渗透型防水剂是将憎水材料涂敷在基材表面后,能渗透到基材内部,而不是阻塞气孔,用它处理基材后,在防止液体水进入的同时允许水蒸气自由出入,保证了基材表面的防水透气性能,即通常所说的“呼吸性”,但是现有的防水剂防水性能不理想,因此亟待研发一种具有良好的防水性能、耐久性能和自愈性能的混凝土防水剂。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于改善混凝土的微观结构、开裂的防水剂,有效改善了混凝土出现开裂、渗水等症状,提高了混凝土的抗渗能力和耐久性。

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:

一种混凝土用复合防水剂,由组分A和组分B组成,其中组分A由以下重量份的物质组成:聚乙烯醇5~20份、硅烷偶联剂0.5~5份、改性硅树脂50~60份、烷基磺酸盐0~3份、乙醇胺0.2~1份、消泡剂0.1-0.5份、缓凝剂0.05-0.5份、增塑剂2-8份、水80~100份;

其中组分B由以下重量份的物质组成:硅酸盐5~25份、硫酸铝5~15份、矿渣60~80份、高岭土10~20份、氢氧化钾5~12份、亚硝酸钠3~5份、水60~80份。

优选的,所述组分A由以下重量份的物质组成:聚乙烯醇15份、硅烷偶联剂3份、改性硅树脂50份、烷基磺酸盐3份、乙醇胺0.8份、消泡剂0.3份、缓凝剂0.28份、增塑剂6份、水100份。

优选的,所述组分B由以下重量份的物质组成:硅酸盐20份、硫酸铝10份、矿渣60份、高岭土15份、氢氧化钾10份、亚硝酸钠3份、水60份。

优选的,所述改性硅树脂为环氧改性有机硅树脂、聚氨酯改性环氧树脂、丙烯酸改性有机硅树脂中的一种或两种。

优选的,所述缓凝剂为磷酸氢二钠、三聚磷酸铝、羧甲基羟乙基纤维素、葡萄糖酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖中的一种。

优选的,所述组分A和组分B的添加比为2~5:1。

一种混凝土用复合防水剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)将水加热至60~90℃,依次加入聚乙烯醇、改性硅树脂和硅烷偶联剂,启动搅拌器,搅拌5~10min,保温2~3h,加入烷基磺酸盐和乙醇胺搅拌3~5min,最后加入消泡剂、缓凝剂、增塑剂,搅拌均匀后,得到组分A;

(2)在水中加入硅酸盐和氢氧化钾,搅拌10~20min,加入硫酸铝、矿渣、高岭土、亚硝酸钠,搅拌均匀后,得到组分B。

本发明的有益效果:本发明的混凝土防水剂由有机部分和无机部分形成,其中聚乙烯醇良好成膜性、粘接力、耐油性和耐溶剂性的特点,机硅防水剂含有憎水基团,能防至水的浸入,使混凝土始终处于干燥状态,且不影响混凝土的透气性,无机硅酸盐可与有机胶凝剂聚乙烯醇形成互穿聚合网络,形成了新型聚合物合金,连接形成了永久缠接的网络结构,堵塞和封闭毛细血管,减小孔隙率,增加了防水凝胶的性能,提高了混凝土的防水性、自愈性和密实度。本发明的防水剂经复合后,能充分发挥各组分的功效,具有良好的憎水性、耐候性、渗透性和良好的附着力,实现防水剂的多功能化和高性能,且其制备方法简单,材料来源广,生产成本低,尤其适合工业化大规模生产。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:

一种混凝土用复合防水剂,由组分A和组分B组成,其制备方法包括以下步骤:

(1)将100份水加热至80℃,依次加入15份聚乙烯醇、50份丙烯酸改性有机硅树脂和3份硅烷偶联剂,启动搅拌器,搅拌5~10min,保温2~3h,加入3份烷基磺酸盐和0.8份乙醇胺搅拌3~5min,最后加入0.3份消泡剂、0.28份磷酸氢二钠、6份增塑剂,搅拌均匀后,得到组分A;

(2)在60份水中加入20份硅酸盐和10份氢氧化钾,搅拌10~20min,加入10份硫酸铝、60份矿渣、15份高岭土、3份亚硝酸钠,份搅拌均匀后,得到组分B。

使用时,将组分A和组分B按重量比为3:1进行复配,加入混凝土中。

实施例2:

一种混凝土用复合防水剂,由组分A和组分B组成,其制备方法包括以下步骤:

(1)将100份水加热至60℃,依次加入5份聚乙烯醇、53份环氧改性有机硅树脂和2份硅烷偶联剂,启动搅拌器,搅拌5~10min,保温2~3h,加入2份烷基磺酸盐和0.2份乙醇胺搅拌3~5min,最后加入0.2份消泡剂、0.05份葡萄糖酸钠、5份增塑剂,搅拌均匀后,得到组分A;

(2)在60份水中加入15份硅酸盐和7.5份氢氧化钾,搅拌10~20min,加入15份硫酸铝、80份矿渣、12份高岭土、5份亚硝酸钠,份搅拌均匀后,得到组分B。

使用时,将组分A和组分B按重量比为3:1进行复配,加入混凝土中。

实施例3:

一种混凝土用复合防水剂,由组分A和组分B组成,其制备方法包括以下步骤:

(1)将80份水加热至80℃,依次加入20份聚乙烯醇、30份聚氨酯改性环氧树脂、20份聚氨酯改性环氧树脂和0.5份硅烷偶联剂,启动搅拌器,搅拌5~10min,保温2~3h,加入0.5份乙醇胺搅拌3~5min,最后加入0.5份消泡剂、0.5份三聚磷酸铝、2份增塑剂,搅拌均匀后,得到组分A;

(2)在80份水中加5份硅酸盐和5份氢氧化钾,搅拌10~20min,加入5份硫酸铝、65份矿渣、10份高岭土、3份亚硝酸钠,份搅拌均匀后,得到组分B。

使用时,将组分A和组分B按重量比为4:1进行复配,加入混凝土中。

实施例4:

一种混凝土用复合防水剂,由组分A和组分B组成,其制备方法包括以下步骤:

(1)将80份水加热至90℃,依次加入10份聚乙烯醇、25份环氧改性有机硅树脂、30份聚氨酯改性环氧树脂和1份硅烷偶联剂,启动搅拌器,搅拌5~10min,保温2~3h,加入1.5份烷基磺酸盐和1份乙醇胺搅拌3~5min,最后加入0.3份消泡剂、0.25份羧甲基羟乙基纤维素、8份增塑剂,搅拌均匀后,得到组分A;

(2)在60份水中加入18份硅酸盐和10份氢氧化钾,搅拌10~20min,加入8份硫酸铝、60份矿渣、20份高岭土、5份亚硝酸钠,份搅拌均匀后,得到组分B。

使用时,将组分A和组分B按重量比为5:1进行复配,加入混凝土中。

实施例5:

一种混凝土用复合防水剂,由组分A和组分B组成,其制备方法包括以下步骤:

(1)将100份水加热至80℃,依次加入18份聚乙烯醇、60份丙烯酸改性有机硅树脂和5份硅烷偶联剂,启动搅拌器,搅拌5~10min,保温2~3h,加入3份烷基磺酸盐和0.5份乙醇胺搅拌3~5min,最后加入0.1份消泡剂、0.3份柠檬酸钠、5份增塑剂,搅拌均匀后,得到组分A;

(2)在80份水中加入25份硅酸盐和12份氢氧化钾,搅拌10~20min,加入10份硫酸铝、75份矿渣、18份高岭土、3份亚硝酸钠,份搅拌均匀后,得到组分B。

使用时,将组分A和组分B按重量比为2:1进行复配,加入混凝土中。

综上,本发明实施例具有如下有益效果:本发明的防水剂经复合后,能充分发挥各组分的功效,具有良好的憎水性、耐候性、渗透性和良好的附着力,实现防水剂的多功能化和高性能,且其制备方法简单,材料来源广,生产成本低,尤其适合工业化大规模生产。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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