一种抗裂防水耐久的混凝土的制备方法与流程

本发明涉及混凝土制备，尤其是一种抗裂防水耐久的混凝土的制备方法。

背景技术：

1、混凝土结构由于其具有强度高、便于取材、各种形状适应性强等诸多优点，己成为当今大部分建筑物主体结构材料。但实验和应用证明，混凝上结构在使用过程中，受各种侵蚀介质和本身有害物理化学作用。宏观上会出现开裂，遇水后渗漏，混凝土结构一旦发生渗漏，将严重影响混凝土结构的耐久性，降低建筑物的使用寿命，不仅给人们的日常生活和工作带来了很大的麻烦和安全隐患，而且山建筑物耐久性受到破坏所引起的损失和维修费用也是十分巨大的。因此混凝土结构工程对防水防渗的要求，以及在役混凝土破损结构修复对防水材料的需求量也是与日俱增，而在这些需求之中对永久性防水材料的需求上升幅度会超过其它任何防水产品。

2、中国专利cn202210409923.7：公开了一种低收缩高抗裂水泥及其制备方法与应用，低收缩高抗裂水泥，以重量百分数计，包括：粒径为0～5μm的惰性材料，3～10％；粒径为5μm～10μm的水泥熟料，8～15％；粒径为10μm～30μm的水泥熟料，45～60％；粒径为30μm～45μm的水泥熟料，10～20％；粒径大于45μm的水泥熟料，5～10％；制备方法为：先粉磨成不同粒径级别的粉体，再按照重量比例精确配料之后，经混合之后而成。本发明通过设计水泥颗粒组成，并对颗粒组成进行分级，对影响水化放热和体积收缩较大的组成，采用惰性成分进行替换，通过分级分别粉磨和高效混合，协调了水泥早期强度、水化放热和体积收缩开裂之间的矛盾，实现了低水化热、低收缩、早期强度适中的高抗裂水泥的制备。

3、中国专利cn202310385699.7：属于氯镁水泥技术领域，具体涉及一种防开裂和防漏水的氯镁水泥制备方法，包括以下步骤：s1、将一定量的菱苦土和氯化镁作为主要原料进行混合，并且在混合过程中添加一定的标准砂制成混合料；s2、向制得的混合料中添加水、保水剂、憎水剂和复合调和液，并搅拌均匀；s3、将改性沸石和自制防裂填料研磨，然后将研磨得到的粉末添加到混合料中；s4、将工业废料煤干石粉碎，然后作为增强材料添加到混合料中；s5、对成品氯镁水泥进行检验。本发明通过改善氯镁水泥的制备方法，提高氯镁水泥的抗水性，从而避免氯镁水泥在长时间使用后出现开裂和漏水的情况，进而不会降低建筑设施的安全性和使用寿命，更不会出现坍塌的情况，避免人员受到伤害。

4、中国专利cn202211353610.0：涉及水泥制备技术领域，具体涉及一种改性玄武岩纤维增强碱式硫酸镁水泥及其制备方法。具体技术方案为：一种改性玄武岩纤维增强碱式硫酸镁水泥，按照质量分数计，包括改性玄武岩纤维0.1～10份、改性玻璃纤维0.5～8份、碱式硫酸镁水泥70～100份、硅灰5～15份、粉煤灰25～40份、高炉矿渣5～15份、稻壳灰6～8份。本发明所提供的改性玄武岩纤维增强碱式硫酸镁水泥及其制备方法，在保证玄武岩纤维完整性的同时，增加了其与基体的界面结合力。

5、以上专利及现有技术制备的含氯盐、亚硝酸盐和碳酸盐的防冻高效减水剂，在大掺量下会与水泥发生置换而析出碱，碱与集料发生碱集料反应生成碱的硅酸盐凝胶对混凝土造成膨胀破坏，使其开裂损坏；对掺入松香系引气剂，木素磺酸盐系减水剂，三聚氰胺系、聚羧酸盐高效减水剂的混凝土抗压强度及抗氯化物腐蚀性能较差。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供了一种抗裂防水耐久的混凝土法，其具有良好的防水能力和独特的自我修复能力。

2、本发明的再一目的是提供了一种抗裂防水耐久的混凝土的制备方法，该方法高效，操作简单。

3、本发明的目的采用如下技术方案实现：

4、一种抗裂防水耐久的混凝土的制备方法，其操作步骤为：

5、按照重量份，将5-8份高铝水泥、0.5-2份硅酸钠、0.5-2份碳酸钠、2-4份增韧剂、0.5-2份高效减水剂、60-85份粉磨硅酸盐水泥，混合均匀后，粉磨20-40min后，与砂、纤维在砂浆搅拌机内搅拌均匀，然后出料，得到抗裂防水耐久的混凝土。

6、上述技术方案中，所述的外加剂为硅酸钠。

7、上述技术方案中，所述的助剂为碳酸钠。

8、上述技术方案中，所述的增韧剂为羟甲基纤维素钠。

9、上述技术方案中，所述的砂为市售普通细河砂。

10、上述技术方案中，所述的纤维为聚丙烯纤维。

11、上述技术方案中，所述的粉磨硅酸盐水泥的制备方法为：

12、将65-75份水泥熟料、5-10份石膏破碎至4-6mm，然后加入7-10份粉煤灰，粉磨10-30min，得到粉磨硅酸盐水泥。

13、上述技术方案中，所述的高效减水剂为磺化三聚氰胺甲醛树脂与高效耐腐蚀减水剂混合物，质量比为100-120：0.1-1；

14、上述技术方案中，所述的高效耐腐蚀减水剂制备方法为：

15、s1：羟甲基化反应：

16、按重量份，在装有搅拌装置的反应釜中，加入3-6份甲醛、20-35份镍基含氟三聚氰胺、6-12份尿素、17-33份对氨基苯磺酸；然后用质量浓度20-40％naoh溶液调节体系的ph至8-9；升温至60-80℃，保温反应2-4h；

17、s2：磺化反应：

18、再将15-30份氨基磺酸加入到反应釜中，用质量浓度20-30％naoh溶液调节体系的ph至11-12；然后升温至70-80℃，保温反应2-4h；

19、用质量浓度20-30％hcl溶液调节体系的ph至3-4，保温反应2-5h后，用质量浓度20-30％naoh调节体系的ph至8-9，保温反应1-3h，即得高效耐腐蚀减水剂。

20、上述技术方案中，所述的镍基含氟三聚氰胺的制备方法为：

21、按重量份，将10-18份的胍基三聚氰胺，200-300份dmf，再加入1-3份的二乙胺，0.03-0.7份的丙烯酸镍，6-12份的丙烯酸六氟丁酯，升温搅拌至70-82℃，反应30-100分钟，蒸馏除去甲苯，得到镍基含氟三聚氰胺。

22、反应机理：

23、(1)胍基三聚氰胺，丙烯酸镍，丙烯酸六氟丁酯分别进行氨基加成发应，得到镍基含氟三聚氰胺；

24、(2)镍基含氟三聚氰胺与甲醛、尿素、对氨基苯磺酸进行羟基化反应；

25、(3)再经磺化，酸性缩聚反应，碱性重整反应，得到高效耐腐蚀减水剂。

26、技术效果：

27、本发明的一种抗裂防水耐久的混凝土的制备方法，与现有技术相比，本发明具有以下显著效果：

28、1、本发明的高效耐腐蚀减水剂镍基，在混凝土中的耐氯化物腐蚀性能主要取决于其化学结构和聚合物链的稳定性；由于该树脂含有磺酸基和三聚氰胺基，这些基团在酸性环境下具有较高的稳定性，因此具有较好的耐氯化物腐蚀性能；此外，该树脂在混凝土中的分散性能较好，可以均匀地分布在混凝土中，减少氯化物离子对混凝土的渗透和侵蚀；

29、2、含氟减水剂可与混凝土中的某些化学成分发生反应，生成致密的氟化物保护膜，这层保护膜具有良好的抗腐蚀性能，可有效阻止腐蚀介质(如氯离子等)的渗透，进一步增强混凝土的耐腐蚀性能；镍离子可与混凝土中的碱性化学成分发生反应，生成稳定的氢氧化镍沉淀，这层沉淀具有良好的抗腐蚀性能，可有效阻止腐蚀介质(如氯离子等)的渗透，进一步增强混凝土的耐腐蚀性能；从而提高混凝土的使用寿命；

30、3、本发明制备的抗裂防水耐久的混凝土，良好的防水能力和独特的自我修复能力，具体表现为抗渗测试时具有较高的一次抗渗压力，一次抗渗压力加压至2.4mpa时，样品无渗漏；

31、4、本发明制备的抗裂防水耐久的混凝土，在基体表面形成牢固致密的涂膜防水薄层，为混凝土基体带来双层防水，防水抗渗效果更强；除此之外，牢固致密的涂层能够阻止外来侵蚀介质对混凝土表而的破坏，增强其耐久性能；

32、5、本发明制备的抗裂防水耐久的混凝土，依靠可溶性的活性离子在孔隙中渗透结晶，堵塞毛细孔和裂纹，到密实作用，提高了本身的抗压强度；石膏是作为膨胀剂的一部分加入的，石膏对防水材料的影响可以说就是膨胀剂对防水材料的影响，膨胀剂能够补偿水泥石干缩，抑制内部微裂纹的产生，降低水泥石内部的孔隙率同时加入的高效减水剂降低了水灰比，减少了由水带来的毛细孔隙，同时提高了防水材料的密实性，因此提高了其抗压抗裂性能。