CN106565278A - 一种高渗透型混凝土密封防水剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高渗透型混凝土密封防水剂及其制备方法。目前市场上大部分渗透防水剂存在以下问题：表面张力过大，粘度较大，渗透深度不足，对混凝土内部微裂纹的封堵效果不好，对混凝土防水抗渗性能提高不明显。本发明的防水剂包括：硅酸锂溶液500‑900份，改性剂5‑50份，缓凝剂1‑20份，增强剂0‑50份，渗透剂5‑50份，去离子水0‑200份；所述的硅酸锂溶液为无色透明水溶液，模数为4‑5，固含量为20‑30％；所述的渗透剂为聚醚改性有机硅、氟碳表面活性剂中的一种或多种。本发明采用改性剂对硅酸锂溶液进行改性，并采用高效渗透剂和缓凝剂，大大降低了防水剂的表面张力，提高了渗透深度。

Description

一种高渗透型混凝土密封防水剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及混凝土防水材料，具体地说是一种高渗透型混凝土密封防水剂及其制备方法。

背景技术

混凝土作为一种常用的建筑材料，应用非常广泛。混凝土本质上是一种非匀质脆性材料，属于多孔结构，具有一定的渗透性，在周围环境中的CO₂、水、氯离子、硫酸盐等物质的作用下，会出现明显的性能劣化，导致混凝土在实际应用中经常发生渗漏现象。建筑物发生渗漏，不仅会损坏建筑工程的内部装潢、设备，影响美观和正常使用，严重的时候还会破坏整个工程结构，威胁建筑物的耐用性和安全性，危及到人们的生命和安全。据有关资料介绍，我国房屋渗漏问题危害越来越大，全国每年竣工的房屋建筑中有30％的建筑物经过三年就出现渗漏，现存房屋中约有60％存在不同程度的渗漏。对全国28个城市的抽样调查发现，建筑屋面的渗漏率达到95.33％；地下建筑的渗漏率达到57.51％；37.48％的住户样本出现不同程度渗漏。因此，研究和开发先进的混凝土防水材料，提高混凝土的防水抗渗性，对于提高建筑物的安全性和耐久性具有重要意义。

目前常用的混凝土防水材料主要分为防水卷材、防水涂料和渗透防水剂三大类。防水卷材和防水涂料主要是通过在混凝土表面形成物理隔离层，隔绝混凝土与水的接触，以起到防水的效果。但是在实际使用中存在很多缺点，如适应主体结构变形能力差、易老化；出现渗漏时，不易查找渗漏部位，修复困难；施工操作复杂、工序繁多、对混凝土基面要求较严格；所用材料为有机材料，耐久性和耐候性差等。

渗透防水剂中的活性化学物质可以随着水的渗透进入混凝土内部，并与混凝土中的碱性物质发生反应生成不溶性晶体，封堵混凝土内部的毛细孔隙，增强混凝土的防水抗渗性能。它不仅能够用于新建工程中，还能用于已建工程的修复，对基面干湿要求和平整度要求低，具有环保无污染、施工方便、成本低、可用于迎水面和背水面、半永久化等特点。然而目前市场上大部分渗透防水剂还存在以下问题：表面张力过大，粘度较大，渗透深度不足，对混凝土内部微裂纹的封堵效果不好，对混凝土防水抗渗性能提高不明显；施工过程中常常出现“泛白”现象，需要在施工结束后进行二次冲洗，增加了工艺复杂性。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种高渗透型混凝土密封防水剂，其采用改性剂对硅酸锂溶液进行改性，并采用高效渗透剂和缓凝剂，以大大降低防水剂的表面张力，提高渗透深度。

为此，本发明采用的技术方案为：一种高渗透型混凝土密封防水剂，按质量份数计，其原料组分包括：

硅酸锂溶液 500-900份，

改性剂 5-50份，

缓凝剂 1-20份，

增强剂 0-50份，

渗透剂 5-50份，

去离子水 0-200份；

所述的硅酸锂溶液为无色透明水溶液，模数为4-5，固含量为20-30％；

所述的改性剂为氢氧化锂、氢氧化钾、氧化锂和氧化钾中的一种或多种，用以调节硅酸锂溶液的模数；

所述的缓凝剂为硬脂酸锌、氧化锌、葡萄糖酸、葡糖糖酸钠、葡萄糖酸钙、木质素磺酸钠中的一种或多种；

所述的渗透剂为聚醚改性有机硅、氟碳表面活性剂中的一种或多种。该类渗透剂能在碱性溶液中稳定存在，显著降低防水剂的表面张力，促进防水剂在混凝土中的渗透。

进一步地，所述的高渗透型混凝土密封防水剂还包括50-200份惰性纳米溶胶。添加惰性纳米溶胶，提高了防水剂对混凝土内部毛细孔和微裂纹的封堵作用，增强了混凝土防水抗渗能力。

进一步地，所述惰性纳米溶胶为纳米级氧化铝溶胶、纳米级氧化硅溶胶、纳米级氧化锆溶胶、纳米级氧化锌溶胶中的一种或多种，其粒径为20-50nm，溶剂为水，固含量为20-40％。

进一步地，所述的渗透剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷，稳定性好，相容性好，提高防水剂的渗透深度。

进一步地，所述的氟碳表面活性剂为氟丙烷酰氨基氟碳表面活性剂或磷酸酯基氟碳表面活性剂。

进一步地，硬脂酸锌作为缓凝剂，还具有润滑作用，可以促进防水剂的渗入。

进一步地，所述的增强剂为硫酸铝、三乙醇胺、碳酸钾、碳酸锂中的一种或多种。

上述高渗透型混凝土密封防水剂的制备方法如下：

1)按比例称取硅酸锂溶液和改性剂于反应釜中，搅拌混合均匀，得到改性硅酸锂溶液；

2)按比例称取增强剂、缓凝剂、渗透剂、去离子水、惰性纳米溶胶，按顺序依次加入上述得到的改性硅酸锂溶液中，加入过程中保持搅拌，最后得到高渗透型混凝土密封防水剂。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

(1)模数对硅酸锂溶液的粘度、活性、润湿性具有很大影响。本发明采用改性剂调节硅酸锂溶液的模数，可以根据需要制备不同模数的硅酸锂溶液，方法简单，成本较低。

(2)本发明采用聚醚改性有机硅和氟碳表面活性剂作为渗透剂，能强烈降低防水剂的表面张力，改进其润湿性。

(3)本发明在配方中引入缓凝剂，可以减缓防水剂的反应速度，进一步提高其渗透深度。

(4)粒径20-50nm惰性溶胶颗粒可以使防水剂进入混凝土中的微裂纹和毛细孔中，并在其中干燥聚集，填充和堵塞微裂纹和毛细孔，增强防水剂的抗渗防水效果。

(5)本发明的防水剂一次施工，自然干燥，施工时可以选择一次喷涂或二次喷涂，不需要后期养护和冲洗，施工成本低，工艺简单。

具体实施方式

实施例1

本实施例的高渗透型混凝土密封防水剂，各组分的重量份数为：市售硅酸锂溶液600份，氢氧化锂20份，硬脂酸锌5份，三乙醇胺5份，聚醚改性聚二甲基硅氧烷5份，惰性纳米二氧化硅水分散液100份，去离子水100份。

实施例2

本实施例的高渗透型混凝土密封防水剂，各组分的重量份数为：市售硅酸锂溶液600份，氢氧化锂10份，葡糖糖酸钠5份，碳酸锂5份，氟丙烷酰氨基氟碳表面活性剂10份，惰性纳米二氧化锆水分散液100份，去离子水100份。

实施例3

本实施例的高渗透型混凝土密封防水剂，各组分的重量份数为：市售硅酸锂溶液600份，氧化钾10份，木质素磺酸钠5份，磷酸酯基氟碳表面活性剂5份，聚醚改性聚二甲基硅氧烷5份，惰性纳米氧化铝溶胶200份，去离子水100份。

上述实施例采用如下的制备方法：

1)按比例称取硅酸锂溶液和改性剂于反应釜中，搅拌混合均匀，得到改性硅酸锂溶液；

2)按比例称取增强剂、缓凝剂、渗透剂、去离子水、惰性纳米溶胶，按顺序依次加入上述得到的改性硅酸锂溶液中，加入过程中保持搅拌，最后得到高渗透型混凝土密封防水剂。

上述实施例得到的防水剂的施工方法如下：

(1)清理混凝土表面的油污、灰尘等，如有必要，用工具打磨混凝土表面；

(2)用适量水润湿混凝土表面，但不得有积水或明水；

(3)以喷涂、刷涂或低压喷涂的方式，按3-5m²/kg的用量，将防水剂涂敷于混凝土表面，如有必要，可进行二次涂刷；

(4)施工结束后自然干燥1-2天即可。

上述实施例得到的防水剂的性能测试结果如表1所示。

表1测试结果

测试项目	实施例1	实施例2	实施例3	指标要求
					粘度，s	10	11	11	11±1
表面张力，mN/m	28	26	25	≤36
					抗渗性，mm	26	25	20	≤35
渗透深度，mm	33	33	35	——

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种高渗透型混凝土密封防水剂，按质量份数计，其原料组分包括：

所述的硅酸锂溶液为无色透明水溶液，模数为4-5，固含量为20-30％；

所述的改性剂为氢氧化锂、氢氧化钾、氧化锂和氧化钾中的一种或多种，用以调节硅酸锂溶液的模数；

所述的缓凝剂为硬脂酸锌、氧化锌、葡萄糖酸、葡糖糖酸钠、葡萄糖酸钙、木质素磺酸钠中的一种或多种；

所述的渗透剂为聚醚改性有机硅、氟碳表面活性剂中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的高渗透型混凝土密封防水剂，其特征在于，它还包括50-200份惰性纳米溶胶。

3.根据权利要求2所述的高渗透型混凝土密封防水剂，其特征在于，所述的惰性纳米溶胶为纳米级氧化铝溶胶、纳米级氧化硅溶胶、纳米级氧化锆溶胶、纳米级氧化锌溶胶中的一种或多种，其粒径为20-50nm，溶剂为水，固含量为20-40％。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高渗透型混凝土密封防水剂，其特征在于，所述的渗透剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。

5.根据权利要求1-3任一项所述的高渗透型混凝土密封防水剂，其特征在于，所述的氟碳表面活性剂为氟丙烷酰氨基氟碳表面活性剂或磷酸酯基氟碳表面活性剂。

6.根据权利要求1-3任一项所述的高渗透型混凝土密封防水剂，其特征在于，所述的缓凝剂为硬脂酸锌。

7.根据权利要求1-3任一项所述的高渗透型混凝土密封防水剂，其特征在于，所述的增强剂为硫酸铝、三乙醇胺、碳酸钾、碳酸锂中的一种或多种。

8.权利要求1所述高渗透型混凝土密封防水剂的制备方法，其步骤如下：

1)按比例称取硅酸锂溶液和改性剂于反应釜中，搅拌混合均匀，得到改性硅酸锂溶液；

2)按比例称取增强剂、缓凝剂、渗透剂、去离子水、惰性纳米溶胶，按顺序依次加入上述得到的改性硅酸锂溶液中，加入过程中保持搅拌，最后得到高渗透型混凝土密封防水剂。