CN101671154B - 水性渗透结晶型防水材料及其制备方法 - Google Patents

水性渗透结晶型防水材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种建筑工程技术领域的水性渗透结晶型防水材料及其制备方法，其组分及质量百分比含量分别为：烷基苯磺酸溶液0.01~0.07％、异丙醇0.05~0.3％、壬基酚聚氧乙烯醚0.005~0.075％、硅酸钠7.5~25.0％、酒石酸粉0.75~3.5％、无水碳酸钠0.532~2.482％、甲基硅酸钾溶液1.65~7.5％，余量为去离子水。该防水材料具有生产工艺简单，成本低廉，防水效果突出且无毒无污染属于环保型建筑材料。

Description

水性渗透结晶型防水材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种建筑工程技术领域的材料及其制备方法，具体是一种水性渗透结晶型防水材料及其制备方法。
背景技术
混凝土作为一种大宗广泛使用的建筑材料，在现代建筑工程中发挥着巨大的作用。然而，混凝土在使用过程中由于其固有的一些缺陷和不足，经常会出现渗漏现象。探究混凝土渗漏现象，其最根本的原因在于混凝土是一种非均质性的材料，其内部存在着很多的孔隙，在一定水压力作用下，这些孔隙相互连通最终导致渗漏。因此，多年来针对如何提高混凝土密实性和阻塞其内部的孔隙开展了大量的研究工作，如掺加各类防水剂和微细矿物添加剂等。这些措施对于提高混凝土的密实性的确发挥了很大的作用，但并未从根本上解决问题，而且很多施工单位并不愿意采取这些措施，有些单位即使采取了相关措施，但施工过程中不注意细节，渗漏现象依旧存在。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN1775706，公开日：2006.05.24，记载了一种采用普通硅酸盐水泥、碳酸钙和渗透结晶活性母料等材料配制而成的水泥基渗透结晶型防水材料，具有在水泥基的微孔中形成结晶的防水保护层，阻断水的渗出，防水、抗潮效果永久等特性；又如中国专利文献号CN101362867，公开日：2009.02.11，记载了一种无机粉体渗透结晶防水涂料，它是由45～55份600#硅酸盐水泥、20～25份超细石英砂、25～30份母料、1～5份高效缓凝型减水剂和1～5份高分子增韧剂组成。但上述现有技术中均未给出具体的化学成分。此外类似产品均为粉末状，应用时加入适量水拌合形成料浆涂抹于混凝土结构表面，涂层厚度一般控制为10～20mm，其防水效果与施工时质量有密切关系，施工起来比较麻烦，施工质量严重影响其防水作用效果。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种水性渗透结晶型防水材料及其制备方法，其物理形态为无色透明的液体，喷洒到混凝土结构表面，其中的活性成分通过表面活性剂的作用渗透到混凝土内部并与混凝土内的未水化的水泥颗粒和氢氧化钙晶体发生化学反应形成结晶体堵塞和封闭混凝土内部毛细孔以提高混凝土强度和防水性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及水性渗透结晶型防水材料的组分及质量百分比为：烷基苯磺酸溶液0.01～0.07％、异丙醇0.05～0.3％、壬基酚聚氧乙烯醚0.005～0.075％、硅酸钠7.5～25.0％、酒石酸粉0.75～3.5％、无水碳酸钠0.532～2.482％、甲基硅酸钾溶液1.65～7.5％，余量为去离子水。
所述的烷基苯磺酸溶液中烷基苯磺酸的质量百分比浓度大于99％。
所述的酒石酸粉是指为纯度为99％以上的酒石酸。
所述的甲基硅酸钾溶液的质量百分比浓度为40％。
本发明涉及上述水性渗透结晶型防水材料的制备方法，包括以下步骤：
第一步、称取去离子水置于反应器中，在中速搅拌的环境下缓慢加入壬基酚聚氧乙烯醚并持续搅拌5分钟，然后缓慢加入烷基苯磺酸并持续搅拌10分钟，再加入异丙醇并低速搅拌15分钟，最后盖上反应器盖并冷却至室温静置12-24小时，形成有机活性介质溶液。
第二步、称取与第一步中相同质量的去离子水置于反应器中，在中速搅拌环境下缓慢加入硅酸钠水溶液并持续搅拌15分钟，然后缓慢加入有机活性介质溶液并低速搅拌10分钟，形成混合溶液。
所述的硅酸钠水溶液的质量百分比浓度为50％。
第三步、称取与第一步中相同质量的去离子水置于反应器中，在高速搅拌的环境下分两次逐步加入酒石酸并保持搅拌15分钟，然后分两次逐步加入碳酸钠并保持高速搅拌15分钟，再缓慢加入混合溶液并保持低速搅拌10分钟，最后加入甲基硅酸钾并保持低速搅拌10分钟，待静置1个小时后进行密封制成水性渗透结晶型防水材料。
所述的低速搅拌是指：转速控制为50～60rpm的机械搅拌。
所述的中速搅拌是指：转速控制为150～200rpm的机械搅拌。
所述的高速搅拌是指：转速控制为600～800rpm的机械搅拌。
本发明中，壬基酚聚氧乙烯醚发挥表面活性剂作用，将配方中活性成分渗透到混凝土结构内部；异丙醇作为消泡剂，在施工过程中消除气泡；苯磺酸、次氯酸和氢氧化钠溶液构成混凝土表面清洗剂，自动清除施工混凝土表面的污垢，以提高施工质量；甲基硅酸钾硬化后在混凝土表面形成一层憎水膜达到防水作用；而硅酸钠、碳酸钠和酒石酸构成活性成分，渗透到混凝土结构内部孔隙中，与混凝土内部的硅酸盐发生化学反应形成不溶于水的结晶体，达到永久性防水密实作用。
本发明与目前市场上采用的粉末状渗透结晶型防水材料相比，可以直接喷洒，消除了施工工艺对其防水效果的影响，而且大大降低了施工工艺的复杂性而降低了施工成本。本发明所说的水性渗透结晶型防水材料具有以下技术优点：具有超强的渗透能力，在混凝土内部渗透结晶，实现永久防水，无毒无污染属于环保型防水材料。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
第一步、称取24.40kg的去离子水置于反应器中，在在150～200rpm的转速下进行中速机械搅拌的环境下缓慢加入0.013kg壬基酚聚氧乙烯醚并持续搅拌5分钟，缓慢加入0.022kg烷基苯磺酸，搅拌10分钟，加入0.121kg异丙醇，在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌15分钟，盖上反应器盖子，让其慢慢冷却至室温，并静放24小时。形成有机活性介质溶液。
第二步、称取24.40kg去离子水置于反应器中，在在150～200rpm的转速下进行中速机械搅拌的环境下缓慢加入19.212kg质量百分比浓度为50％的硅酸钠水溶液，在150～200rpm的转速下进行中速机械搅拌15分钟，缓慢加入有机活性介质溶液在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌10分钟，形成混合溶液。
第三步、称取24.417kg的去离子水置于反应器中，在600～800rpm的转速下进行高速机械搅拌。分别称取1.816kg酒石酸、1.288kg碳酸钠和4.312kg甲基硅酸钾溶液备用。先一次加入少量酒石酸并不断搅拌，加入第二次时，确保第一次全部溶解；继续搅拌15分钟，直到剩下的全部溶解；先一次加入少量碳酸钠以避免聚集，过2分钟加入第二次，继续以在600～800rpm的转速下进行高速机械搅拌15分钟；然后缓慢加入硅酸钠与有机活性介质溶液的混合液并在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌10分钟；最后慢慢加入甲基硅酸钾，在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌10分钟，然后静置1个小时进行密封形成水性渗透结晶型防水材料。
本实施例制备所得的水性渗透结晶型防水材料的组分及质量百分比为：烷基苯磺酸溶液0.03％、异丙醇0.165％、壬基酚聚氧乙烯醚0.0177％、硅酸钠13.12％、酒石酸粉2.48％、无水碳酸钠1.76％、甲基硅酸钾溶液5.89％，余量为去离子水。
实施例2
第一步、称取26.94kg的去离子水置于反应器中，在在150～200rpm的转速下进行中速机械搅拌的环境下缓慢加入0.075kg壬基酚聚氧乙烯醚并持续搅拌5分钟，缓慢加入0.01kg烷基苯磺酸，搅拌10分钟，加入0.05kg异丙醇，在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌15分钟，盖上反应器盖子，让其慢慢冷却至室温，并静放24小时。形成有机活性介质溶液。
第二步、称取26.94kg去离子水置于反应器中，在在150～200rpm的转速下进行中速机械搅拌的环境下缓慢加入7.5kg硅酸钠水溶液，在150～200rpm的转速下进行中速机械搅拌15分钟，缓慢加入有机活性介质溶液在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌10分钟，形成混合溶液。
第三步、称取26.953kg的去离子水置于反应器中，在600～800rpm的转速下进行高速机械搅拌。分别称取3.5kg酒石酸、0.532kg碳酸钠和7.5kg甲基硅酸钾溶液备用。先一次加入少量酒石酸并不断搅拌，加入第二次时，确保第一次全部溶解；继续搅拌15分钟，直到剩下的全部溶解；先一次加入少量碳酸钠以避免聚集，过2分钟加入第二次，继续以在600～800rpm的转速下进行高速机械搅拌15分钟；然后缓慢加入硅酸钠与有机活性介质溶液的混合液并在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌10分钟；最后慢慢加入甲基硅酸钾，在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌10分钟，然后静置1个小时进行密封形成水性渗透结晶型防水材料。
本实施例制备所得的水性渗透结晶型防水材料的组分及质量百分比为：烷基苯磺酸溶液0.01％、异丙醇0.05％、壬基酚聚氧乙烯醚0.075％、硅酸钠7.5％、酒石酸粉3.5％、无水碳酸钠0.532％、甲基硅酸钾溶液7.5％，余量为去离子水。
实施例3
第一步、称取22.31kg的去离子水置于反应器中，在在150～200rpm的转速下进行中速机械搅拌的环境下缓慢加入0.005kg壬基酚聚氧乙烯醚并持续搅拌5分钟，缓慢加入0.07kg烷基苯磺酸，搅拌10分钟，加入0.175kg异丙醇，在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌15分钟，盖上反应器盖子，让其慢慢冷却至室温，并静放24小时。形成有机活性介质溶液。
第二步、称取22.31kg去离子水置于反应器中，在在150～200rpm的转速下进行中速机械搅拌的环境下缓慢加入25.0kg硅酸钠水溶液，在150～200rpm的转速下进行中速机械搅拌15分钟，缓慢加入有机活性介质溶液在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌10分钟，形成混合溶液。
第三步、称取22.323kg的去离子水置于反应器中，在600～800rpm的转速下进行高速机械搅拌。分别称取0.75kg酒石酸、2.482kg碳酸钠和4.575kg甲基硅酸钾溶液备用。先一次加入少量酒石酸并不断搅拌，加入第二次时，确保第一次全部溶解；继续搅拌15分钟，直到剩下的全部溶解；先一次加入少量碳酸钠以避免聚集，过2分钟加入第二次，继续以在600～800rpm的转速下进行高速机械搅拌15分钟；然后缓慢加入硅酸钠与有机活性介质溶液的混合液并在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌10分钟；最后慢慢加入甲基硅酸钾，在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌10分钟，然后静置1个小时进行密封形成水性渗透结晶型防水材料。
本实施例制备所得的水性渗透结晶型防水材料的组分及质量百分比为：烷基苯磺酸溶液0.07％、异丙醇0.175％、壬基酚聚氧乙烯醚0.005％、硅酸钠25.0％、酒石酸粉0.75％、无水碳酸钠2.482％、甲基硅酸钾溶液4.575％，余量为去离子水。
实施例4
第一步、称取26.03kg的去离子水置于反应器中，在在150～200rpm的转速下进行中速机械搅拌的环境下缓慢加入0.04kg壬基酚聚氧乙烯醚并持续搅拌5分钟，缓慢加入0.04kg烷基苯磺酸，搅拌10分钟，加入0.30kg异丙醇，在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌15分钟，盖上反应器盖子，让其慢慢冷却至室温，并静放24小时。形成有机活性介质溶液。
第二步、称取26.03kg去离子水置于反应器中，在在150～200rpm的转速下进行中速机械搅拌的环境下缓慢加入16.25kg硅酸钠水溶液，在150～200rpm的转速下进行中速机械搅拌15分钟，缓慢加入有机活性介质溶液在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌10分钟，形成混合溶液。
第三步、称取26.028kg的去离子水置于反应器中，在600～800rpm的转速下进行高速机械搅拌。分别称取2.125kg酒石酸、1.507kg碳酸钠和1.65kg甲基硅酸钾溶液备用。先一次加入少量酒石酸并不断搅拌，加入第二次时，确保第一次全部溶解；继续搅拌15分钟，直到剩下的全部溶解；先一次加入少量碳酸钠以避免聚集，过2分钟加入第二次，继续以在600～800rpm的转速下进行高速机械搅拌15分钟；然后缓慢加入硅酸钠与有机活性介质溶液的混合液并在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌10分钟；最后慢慢加入甲基硅酸钾，在50～60rpm的转速下进行低速机械搅拌10分钟，然后静置1个小时进行密封形成水性渗透结晶型防水材料。
本实施例制备所得的水性渗透结晶型防水材料的组分及质量百分比为：烷基苯磺酸溶液0.04％、异丙醇0.30％、壬基酚聚氧乙烯醚0.04％、硅酸钠16.25％、酒石酸粉0.75％、无水碳酸钠2.482％、甲基硅酸钾溶液4.575％，余量为去离子水。
上述组分按前述工艺制备得水性渗透结晶型防水材料，装入容器中密封。参照DBJ01-54-2001《界面渗透型防水涂料质量检验评定标准》技术标准进行性能测试。其测试参数性能指标见下表。
水性渗透结晶型防水材料性能测试结果
Figure GDA0000108113280000051

Claims (6)

1.一种水性渗透结晶型防水材料的制备方法，其原料及质量百分比为：烷基苯磺酸溶液0.01～0.07％、异丙醇0.05～0.3％、壬基酚聚氧乙烯醚0.005～0.075％、硅酸钠7.5～25.0％、酒石酸粉0.75～3.5％、无水碳酸钠0.532～2.482％、甲基硅酸钾溶液1.65～7.5％，余量为去离子水，其特征在于，该方法包括以下步骤：
第一步、称取去离子水置于反应器中，在中速搅拌的环境下缓慢加入壬基酚聚氧乙烯醚并持续搅拌5分钟，然后缓慢加入烷基苯磺酸并持续搅拌10分钟，再加入异丙醇并低速搅拌15分钟，最后盖上反应器盖并冷却至室温静置12-24小时，形成有机活性介质溶液；
第二步、称取与第一步中相同质量的去离子水置于反应器中，在中速搅拌环境下缓慢加入硅酸钠水溶液并持续搅拌15分钟，然后缓慢加入有机活性介质溶液并低速搅拌10分钟，形成混合溶液；
第三步、称取与第一步中相同质量的去离子水置于反应器中，在高速搅拌的环境下分两次逐步加入酒石酸并保持搅拌15分钟，然后分两次逐步加入碳酸钠并保持高速搅拌15分钟，再缓慢加入混合溶液并保持低速搅拌10分钟，最后加入甲基硅酸钾并保持低速搅拌10分钟，待静置1个小时后进行密封制成水性渗透结晶型防水材料；
所述的低速搅拌是指：转速控制为50～60rpm的机械搅拌；
所述的中速搅拌是指：转速控制为150～200rpm的机械搅拌；
所述的高速搅拌是指：转速控制为600～800rpm的机械搅拌。
2.根据权利要求1所述的水性渗透结晶型防水材料的制备方法，其特征是，所述的烷基苯磺酸溶液中烷基苯磺酸的质量百分比浓度大于99％。
3.根据权利要求1所述的水性渗透结晶型防水材料的制备方法，其特征是，所述的酒石酸粉是指为纯度为99％以上的酒石酸。
4.根据权利要求1所述的水性渗透结晶型防水材料的制备方法，其特征是，所述的甲基硅酸钾溶液的质量百分比浓度为40％。
5.根据权利要求1所述的水性渗透结晶型防水材料的制备方法，其特征是，所述的硅酸钠水溶液的质量百分比浓度为50％。
6.一种水性渗透结晶型防水材料，其特征在于，根据上述任一权利要求所述方法制备得到。
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