CN107010863A - 混凝土防水剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混凝土防水剂，属于建筑土木技术领域，由伊利石粉、粉煤灰、明矾、熟石灰和过磷酸钙组成，采用本发明的防水剂，应用于混凝土中，在抗水性能方面，其相关参数相对于现有技术，提高了15%以上，本发明的混凝土防水剂，尤其适用于建筑物顶楼防水，以及建筑物厨卫防水，以及隧道等经常受压力水作用的工程和构筑物，无需采用额外的防水处理，从而大幅降低建筑的材料成本和人工成本，提高建筑施工效率。

Description

混凝土防水剂
技术领域
本发明涉及建筑土木技术领域，尤其涉及一种混凝土防水剂。
背景技术
在建筑和土木领域，混凝土一般采用凝胶材料、骨料和水混合而成。普通混凝土成形后，往往会出现渗水甚至漏水的情况。对于渗水和漏水的原因，行业内一般归结为两类，一类是由于混凝土内部本身存在一些裂缝或者细小通道，在水压等外力下，水缓慢从一面渗到另一面；另一类是由于毛细管效应，由于内聚力与附着力的差异，使得水从一面被吸到另一面。由于上述的渗水或者漏水原因的存在，对于建筑的外层混凝土，比如屋顶、外立面、以及厨卫，就会对室内造成损坏，严重影响居住的舒适度；对于一些土木建设需要防水的领域，比如隧道等，更会造成严重的安全隐患。
为了解决普通混凝土存在的上述缺陷，目前一般采用添加混凝土外加剂的方式来改善，常见的外加剂比如有机硅防水剂（如甲基硅酸钠）等，也有很多专利申请报道了各种不同的防水剂，现有的这些防水剂，一般存在成分复杂、成本高、防水性能欠佳等缺点。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种混凝土防水剂，以解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种混凝土防水剂，由下述重量份的组分组成：
伊利石粉 60-70份
粉煤灰 5-9份
明矾 1-2份
熟石灰 2-5份
过磷酸钙 1-2份。
其中，伊利石是一种黏土矿物﹐常由白云母﹑钾长石风化而成﹐并产于泥质岩中﹐或由其他矿物蚀变形成，伊利石理想化学组成为K0.75(Al1.75R2+)[Si3.5Al0.5O10](OH)2﹑晶体主要属单斜晶系的含水层状结构硅酸盐矿物。式中R2+代表二价金属阳离子﹐主要为Mg2+﹑Fe2+等。目前，伊利石的工业用途包括，制作钾肥、高级涂料及填料、陶瓷配件、高级化妆品、土壤调整剂、家禽饲料添加剂、高层建筑的骨架配料和水泥配料、核工业的污染净化和环境保护，也有将其用于混凝土的报道，但是，其在混凝土中的作用并非用于防水剂的主剂，比如CN 106116329 A，而且，该专利报道的混凝土的抗渗能力也有待提高。
粉煤灰，是指从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一，其典型的元素组成按质量百分比计为Si11.48%～31.14%，Al6.40%～22.91%，Fe1.90%～18.51%，Ca0.30%～25.10%，K0.22%～3.10%，Mg0.05%～1.92%，Ti0.40%～1.80%，S0.03%～4.75%，Na0.05%～1.40%，P0.00%～0.90%，Cl0.00%～0.12%，其他0.50%～29.12%；
粉煤灰作为一种量非常大的工业废渣，其对环境造成的压力非常大，目前对其回收利用最常见的方式之一，是将其掺加到混凝土中，制作硅酸盐粉煤灰混凝土，在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料；减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；增强混凝土的可泵性；减少了混凝土的徐变；减少水化热、热能膨胀性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土的修饰性，也就是说，目前报道的粉煤灰混凝土，对于混凝土的防水性能，也有一定提升，其掺加量一般为水泥质量的20-40%，甚至可以达到50-60%,如果低于10%，几乎没有防水的效果，但是，过大的粉煤灰掺加量，会影响水泥的其他性能；
明矾，又称十二水合硫酸铝钾；
熟石灰，即氢氧化钙；
本发明的发明人，通过大量的试验，主要采用伊利石和粉煤灰，并辅以适量的明矾、熟石灰和过磷酸钙，得到防水效果优异的防水剂，而且，对于钢筋的腐蚀性也很小，而且具有优异的抗压强度。其原理主要为在混凝土内部形成密实的憎水层，阻断混凝土的毛细管效应，从而将水分牢牢地阻挡在混凝土的受水面，防止水分达到背水面。
上述防水剂的制备方法为，按所述质量比称量后，加入组分总质量60%的水，放入搅拌器中搅拌均匀后，再搅拌5分钟，然后干燥，即得。
作为优选的技术方案：由下述重量份的组分组成，
伊利石粉 65份
粉煤灰 6份
明矾 1.5份
熟石灰 3份
过磷酸钙 1.5份。
采用上述的比例，其防水效果更佳。
作为优选的技术方案：所述伊利石粉粒径为80-100目。
作为优选的技术方案：所述粉煤灰的粒径为80-100目。
作为优选的技术方案：所述伊利石粉为经过酸化处理的伊利石粉。
作为进一步优选的技术方案：所述酸化处理的方法为采用硫酸和盐酸的混合酸进行处理。
作为更进一步优选的技术方案：所述盐酸的质量百分数为10-37%。
作为更进一步优选的技术方案：所述硫酸的质量百分数为10-30%。
作为更进一步优选的技术方案：每100g伊利石粉加入30-50ml混合酸，并加热到90℃反应30-60min。
伊利石粉经过特殊的酸化处理，其中的成分发生反应，得到的成分与其他组分配合，能够达到更佳的防水效果，并且抗裂性能优异。
本发明的防水剂，在混凝土中的加入量为混凝土总质量的2-5%，用量少，成本低廉。
与现有技术相比，本发明的优点在于：主要采用伊利石和粉煤灰，并辅以适量的明矾、熟石灰和过磷酸钙，得到防水效果优异的防水剂，而且，对于钢筋的腐蚀性也很小，而且具有优异的抗压强度，在抗水性能方面，其相关参数相对于现有技术，提高了15%以上，本发明的混凝土防水剂，尤其适用于建筑物顶楼防水，以及建筑物厨卫防水，以及隧道等经常受压力水作用的工程和构筑物，无需采用额外的防水处理，从而大幅降低建筑的材料成本和人工成本，提高建筑施工效率。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种混凝土防水剂，由下述重量份的组分组成：
伊利石粉 60份
粉煤灰 9份
明矾 1份
熟石灰 2份
过磷酸钙 1份；
按所述质量比称量后，加入组分总质量60%的水，放入搅拌器中搅拌均匀后，再搅拌5分钟，然后干燥，即得“防水剂A”；
然后按下述质量份：市售硅酸盐水泥100份、沙子60份、防水剂A 5份、水50份，搅拌混合后，得到混凝土。
实施例2：
一种混凝土防水剂，由下述重量份的组分组成，
伊利石粉 65份
粉煤灰 6份
明矾 1.5份
熟石灰 3份
过磷酸钙 1.5份
其中，上述伊利石粉为经过酸化处理的伊利石粉，其处理方法为：每100g伊利石粉加入50ml混合酸，并加热到90℃反应30-60min，然后干燥，即得，其中的混合酸为30ml质量百分数为30%的盐酸、20ml质量百分数为30%的硫酸。
按所述质量比称量后，加入组分总质量60%的水，放入搅拌器中搅拌均匀后，再搅拌5分钟，然后干燥，即得“防水剂B”；
然后按下述质量份：市售硅酸盐水泥100份、沙子60份、防水剂B 5份、水50份，搅拌混合后，得到混凝土。
实施例3：
一种混凝土防水剂，由下述重量份的组分组成，
伊利石粉 65份
粉煤灰 6份
明矾 1.5份
熟石灰 3份
过磷酸钙 1.5份
按所述质量比称量后，加入组分总质量60%的水，放入搅拌器中搅拌均匀后，再搅拌5分钟，然后干燥，即得“防水剂C”；
然后按下述质量份：市售硅酸盐水泥100份、沙子60份、防水剂C 5份、水50份，搅拌混合后，得到混凝土。
实施例4
一种混凝土防水剂，由下述重量份的组分组成：
伊利石粉 70份
粉煤灰 5份
明矾 2份
熟石灰 5份
过磷酸钙 2份
按所述质量比称量后，加入组分总质量60%的水，放入搅拌器中搅拌均匀后，再搅拌5分钟，然后干燥，即得“防水剂D”；
然后按下述质量份：市售硅酸盐水泥100份、沙子60份、防水剂D 5份、水50份，搅拌混合后，得到混凝土。
实施例5 性能试验
首先，按照JC474-2008的标准，进行相关性能测试
测试对象为实施例1-4所得到的混凝土，以及对比例1-4的混凝土，其中，
对比例1为中国专利CN 104649638 A中公开的实施例3的混凝土；对比例2为中国专利CN 106116329 A中公开的实施例1的混凝土；对比例3为加入硅酸盐水泥质量25%的粉煤灰制备的混凝土；对比例4为加入硅酸盐水泥质量25%的粉煤灰制备的混凝土，其测试结果见表1；
然后，依据GB 50164《混凝土质量控制标准》中规定的抗渗等级：以28d龄期的标准试件，按标准试验方法进行试验时所能承受的最大水压力，分别测定实施例1-4，对比例1-4的抗渗压力，其结果见表1
表1 混凝土性能测试结果
从表1中可以看出，采用本发明的防水剂，所得混凝土具有优异的防水性能，相关性能参数提高15%以上，最多提高达50%以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种混凝土防水剂，其特征在于：由下述重量份的组分组成：
伊利石粉 60-70份
粉煤灰 5-9份
明矾 1-2份
熟石灰 2-5份
过磷酸钙 1-2份。
2.根据权利要求1所述的混凝土防水剂，其特征在于：所述伊利石粉粒径为80-100目。
3.根据权利要求1所述的混凝土防水剂，其特征在于：所述粉煤灰的粒径为80-100目。
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