CN105645822A - 钢筋混凝土高效复合抗腐蚀防水剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及混凝土防水技术领域，具体公开了一种钢筋混凝土高效复合抗腐蚀防水剂，该防水剂，按照重量份数包括：12-15份的硫酸铝，0.1-0.5份的三聚氰胺、35-50份的改性硅粉、35-50份的萘磺酸甲醛缩合物、0.1-0.5份的有机高分子聚合物、0.5-1份的十二烷基硫酸钠。本发明中采用可再分散性乳胶粉和改性硅粉作为复合致密剂，再加入三聚氰胺、萘磺酸甲醛缩合物和十二烷基硫酸钠，其综合效应大幅度提高了混凝土的防水性能和抗腐蚀性能。

Description

钢筋混凝土高效复合抗腐蚀防水剂
技术领域
本发明属于混凝土防水技术领域，具体涉及一种钢筋混凝土高效复合抗腐蚀防水剂。
背景技术
混凝土建筑结构抵抗环境侵蚀的能力是其耐久性至关重要的一项指标，每年因环境侵蚀造成建筑物破坏带来了很大的经济损失。环境侵蚀包括土壤和地下水中Cl-、Mg2+、K+和Na+对混凝土内部结构的腐蚀，土壤、地下水中Cl-对钢筋的锈蚀等，对此许多国家都在采取积极的防护措施。其主要方法为在混凝土构件表层采取外防腐措施或对钢筋进行钝化处理，对于复杂混凝土构件，外防腐措施往往难以施工，且外防腐层多为有机物，使用寿命有限，其抗腐蚀效果的时间性也需要考虑。因此，对于建筑物来说，要增强其抗腐蚀能力，在混凝土中掺加抗腐蚀类外加剂是最有效的措施。
当前的抗腐蚀类外加剂多数是针对增强提高混凝土抗腐蚀的能力。但普遍不具有避免混凝土出现裂缝或不密实造成结构渗漏的能力，而混凝土结构渗漏是当前建筑工程存在的主要质量问题，并且是难以治理的顽症，一旦建筑物投入使用后发现渗漏，需要花费高昂的维修费用，而且会加快有害离子在混凝土中的渗透速度，降低混凝土的抗腐蚀性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钢筋混凝土高效复合抗腐蚀防水剂，该防水剂在增强混凝土构件抗腐蚀能力的同时，能降低结构渗漏隐患，进而保证建筑物的耐久性。
本发明的技术方案如下：一种混凝土高效复合抗腐蚀防水剂，按照重量份数包括：12-15份的硫酸铝，0.1-0.5份的三聚氰胺，35-50份的改性硅粉，35-50份的萘磺酸甲醛缩合物，0.1-0.5份的有机高分子聚合物，0.5-1份的十二烷基硫酸钠。
所述的改性硅粉的制备方法为：将硅粉、硅烷偶联剂添加到水和乙醇的混合溶液中，在50-80℃反应1-10h，最后经过分离洗涤，即得改性硅粉。
上述的硅粉、硅烷偶联剂、水和乙醇的质量比为10：0.1-3：20-50：20-100。
上述的硅烷偶联剂为KH-550、KH-560，KH-570，KH-580，KH-590、A-150，A-151，A-171，A-172中的一种或几种。
所述改性硅粉的粒度范围为10～25nm。
所述的有机高分子聚合物为可再分散性乳胶粉。
所述的有机高分子聚合物为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯三元共聚物中的一种或几种。
所述防水剂掺量为混凝土中胶凝材料重量的1～3％。
作用机理：本发明中采用硫酸铝的可与水泥水化产物反应生产具有一定膨胀作用的复盐硫铝酸钙晶体，这些晶体填充在结构的毛细空隙汇中，阻塞了水分出入通道，起到了提高混凝土的密实性和防水性。
本发明中采用三聚氰胺调整混凝土的工作性能，使混凝土便于施工。
本发明中采用的萘磺酸甲醛缩合物可提高混凝土的流动性并大幅度降低混凝土的水胶比，提高混凝土的密实度。
本发明中采用的十二烷基硫酸钠可引入适量微小而均匀的气泡，阻断或封闭混凝土中的毛细孔通道。
本发明中采用可再分散性乳胶粉作为有机致密组分，采用了改性硅粉作为无机致密组分，改性硅粉的粒度为纳米级，粒径范围为10～25nm。硅粉含有90％的二氧化硅，二氧化硅的表面经过改性处理后，表面活性和亲油性得到增强，可以增强水泥中有机粒子和无机粒子的粘合力，以及水泥灰浆的耐磨性和柔韧性；在水泥水合时，一部分改性硅粉会和聚合物粒子一起聚集到水泥凝胶表面形成不溶性的涂层，以填充到水泥形成的毛细管或者凝胶孔中；同时改性硅粉还会与水泥水合产生的氢氧化钙进行反应，进一步增强混凝土的密实性，大大减少有害离子的渗入通道，增强混凝土整体的防腐蚀能力。
有益效果：
本发明中采用可再分散性乳胶粉和改性硅粉作为复合致密剂，再加入三聚氰胺、萘磺酸甲醛缩合物和十二烷基硫酸钠，其综合效应大幅度提高了混凝土的防水性能和抗腐蚀性能。
具体实施方式
下面进一步说明本发明的实施例。
实施例1
制备钢筋混凝土高效复合抗腐蚀防水剂：
(1)将硅粉、硅烷偶联剂KH-550添加到水和乙醇的混合溶液中，在50-80℃反应1-10h，最后经过分离、洗涤、干燥，即得改性硅粉；硅粉、硅烷偶联剂、水和乙醇的质量比为10:0.8：50：50。
(2)按照重量份将12份的硫酸铝，0.1份的三聚氰胺，35份的改性硅粉，35份的萘磺酸甲醛缩合物，0.1份的有机高分子聚合物苯乙烯-丁二烯共聚物，0.5份的十二烷基硫酸钠混合均匀，得到防水剂1。
实施例2
制备钢筋混凝土高效复合抗腐蚀防水剂：
(1)将硅粉、硅烷偶联剂KH-550添加到水和乙醇的混合溶液中，在50-80℃反应1-10h，最后经过分离、洗涤、干燥，即得改性硅粉；硅粉、硅烷偶联剂A-171、水和乙醇的质量比为10:0.2：50：50。
(2)按照重量份将12.5份的硫酸铝，0.3份的三聚氰胺，42份的改性硅粉，42份的萘磺酸甲醛缩合物，0.3份的有机高分子聚合物醋酸乙烯酯-乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，0.8份的十二烷基硫酸钠混合均匀，得到防水剂2。
实施例3
制备钢筋混凝土高效复合抗腐蚀防水剂：
(1)将硅粉、硅烷偶联剂KH-550添加到水和乙醇的混合溶液中，在50-80℃反应1-10h，最后经过分离、洗涤、干燥，即得改性硅粉；硅粉、硅烷偶联剂KH-570、水和乙醇的质量比为10:2：50：50。
(2)按照重量份将15份的硫酸铝，0.5份的三聚氰胺，50份的改性硅粉，50份的萘磺酸甲醛缩合物，0.5份的有机高分子聚合物醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚物，1.0份的十二烷基硫酸钠混合均匀，得到防水剂3。
实施例4
将防水剂1、2和3分别按照0.5％、1％、2％、3％、4％的用量(占胶凝材料总重量比例)掺加到混凝土中，具体用量参见表1，相应混凝土的性能指标如表2所示。
对比例1
根据防水剂2的配方，不添加有机高分子聚合物：按照重量份将12.5份的硫酸铝，0.3份的三聚氰胺，42份的改性硅粉，42份的萘磺酸甲醛缩合物，0.8份的十二烷基硫酸钠混合均匀，得到对比防水剂1。
对比例2
根据防水剂2的配方，不添加改性硅粉：按照重量份将12.5份的硫酸铝，0.3份的三聚氰胺，42份的萘磺酸甲醛缩合物，0.3份的有机高分子聚合物醋酸乙烯酯-乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，0.8份的十二烷基硫酸钠混合均匀，得到对比防水剂2。
对比例3
根据防水剂2的配方，添加普通硅粉：按照重量份将12.5份的硫酸铝，0.3份的三聚氰胺，42份的硅粉，42份的萘磺酸甲醛缩合物，0.3份的有机高分子聚合物醋酸乙烯酯-乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，0.8份的十二烷基硫酸钠混合均匀，得到对比防水剂3。
对比例4
将对比防水剂1-3按照2％的用量(占胶凝材料总重量比例)掺加到混凝土中，分别得到混凝土16-18。混凝土的性能指标如表2所示。
表1
表2
依据标准JC474-2008、JC/T1011-2006和GB8076-2008，得到表2所示性能指标，其中抗压强度比执行GB8076-2008中高性能减水剂标准。
从表1和表2所显示的数据可以得出，在本发明的防水剂的用量在0.5％时，对应混凝土(混凝土1、6和11)的加工性能、强度以及耐水性和渗透性与防水剂用量在1％-3％的混凝土有一定差距；而防水剂的用量达到4％时(混凝土5、10和15)时，效果几乎没有得到改进。因此可以得出本发明的防水剂的有效用量优选为1-3％。
混凝土16、17和18分别为对比防水剂1(不添加有机高分子聚合物的)、对比防水剂2(不添加改性硅粉)和对比防水剂3(添加普通硅粉)掺加量为2％得到的混凝土。而混凝土7-9的加工性能、抗压强度，尤其是耐水性和渗透性均高于混凝土16、17和18。可见，本发明采用再分散性乳胶粉和改性硅粉作为复合致密剂，极大限度的提高了混凝土的防水性能。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本发明范围内。

Claims (10)

1.一种混凝土高效复合抗腐蚀防水剂，按照重量份数包括：12-15份的硫酸铝，0.1-0.5份的三聚氰胺、35-50份的改性硅粉、35-50份的萘磺酸甲醛缩合物、0.1-0.5份的有机高分子聚合物、0.5-1份的十二烷基硫酸钠。
2.根据权利要求1所述的混凝土高效复合抗腐蚀防水剂，其特征在于，所述的改性硅粉的制备方法为：将硅粉、硅烷偶联剂添加到水和乙醇的混合溶液中，在50-80℃反应1-10h，最后经过分离洗涤，即得改性硅粉。
3.根据权利要求2所述的混凝土高效复合抗腐蚀防水剂，其特征在于，所述的硅粉、硅烷偶联剂、水和乙醇的质量比为10：0.1-3：20-50：20-100。
4.根据权利要求2或3所述的混凝土高效复合抗腐蚀防水剂，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为KH-550、KH-560，KH-570，KH-580，KH-590、A-150，A-151，A-171，A-172中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的混凝土高效复合抗腐蚀防水剂，其特征在于，所述改性硅粉的粒度范围为10～25nm。
6.根据权利要求1所述的混凝土高效复合抗腐蚀防水剂，其特征在于，所述的有机高分子聚合物为可再分散性乳胶粉。
7.根据权利要求1所述的混凝土高效复合抗腐蚀防水剂，其特征在于，所述的有机高分子聚合物为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯三元共聚物中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的混凝土高效复合抗腐蚀防水剂，其特征在于，所述防水剂掺量为混凝土中胶凝材料重量的1～3％。
9.根据权利要求1所述的混凝土高效复合抗腐蚀防水剂，其特征在于，按照重量份数包括：12.5份的硫酸铝、0.3份的三聚氰胺、42份的改性硅粉、42份的萘磺酸甲醛缩合物、0.3份的有机高分子聚合物醋酸乙烯酯-乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、0.8份的十二烷基硫酸钠。
10.根据权利要求1所述的混凝土高效复合抗腐蚀防水剂，其特征在于，按照重量份数包括：15份的硫酸铝、0.5份的三聚氰胺、50份的改性硅粉、50份的萘磺酸甲醛缩合物、0.5份的有机高分子聚合物醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚物、1.0份的十二烷基硫酸钠。
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