CN109180062A - 一种混凝土密封防水剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混凝土密封防水剂，按重量份计，由如下组分的原料制成：环氧树脂5～10份，聚酰胺2～4份，聚氧乙烯脂肪醇醚0.6～1.2份，十六烷基三甲氧基硅烷0.8～1.6份，甲基三羟硅烷0.4～0.8份，聚丙烯纤维1.5～3.0份，减水剂3～5份，三乙醇胺2～5份，松香酸钠0.9～1.6份，烷基磺酸钠0.8～1.4份，去离子水40～60份；其中，所述减水剂为聚羧酸减水剂和萘系减水剂以重量比1～3：2～4复配而成。本发明具有优良的耐腐蚀、耐水和耐老化性能，固化后无毒的混凝土密封防水剂，所述的混凝土防水剂通过原料选择及用量搭配合理，可渗透各种尺寸的裂缝、孔隙和缺陷并固结，从而堵塞渗漏渠道，达到防渗漏的目的。

Description

一种混凝土密封防水剂及其制备方法

技术领域

本发明属于混凝土防水剂的制备技术领域，具体涉及一种高渗透性混凝土密封防水剂及其制备方法。

背景技术

防水工程在建筑工程中占有非常重要的地位，在建筑工程实践中，由于防水工程设计不合理、选材不恰当、施工粗糙而造成的质量事故屡见不鲜，轻则引起屋面和节点渗漏、粉刷脱落；重则引起地下工程被水淹没，甚至建筑物倒塌，使国家财产遭受损失，并危及人民生命安全。因此，防水工程必须得到高质量的实施和保障。

防水是提高水泥混凝土结构耐久性的重要措施，甚至是根本措施。水泥混凝土结构的防水性能基本上决定了其耐久性能。硬化后的水泥混凝土，传统观点看来，是一种致密性物质，而实际上，根据当前大量的研究成果，在50年甚至l00年的使用要求下，普通水泥混凝土对于水而言，不仅不是致密性的，而且是可渗透的。水是导致水泥混凝土结构和钢筋混凝土结构耐久性损坏的重要物质。无论是水泥混凝土的软水侵蚀、冻融破坏、碱集料反应、钢筋锈蚀和硫酸盐腐蚀等，还是水泥混凝土中的钢筋氧化腐蚀，甚至水工、港工结构的溶蚀，都离不开水的作用，没有水的参与，大部分侵蚀几乎不会产生。对于水灰比在0.5-0.7的水泥混凝土，水化以后，其空隙率在16％左右。另外，由于水泥混凝土中骨料与胶凝材料之间可能存在的微裂隙，水分可以不断深入水泥混凝土中，参与对水泥混凝土或水泥混凝土内钢筋的腐蚀。为了阻止水分的入侵，提高水泥混凝土结构的抗水侵蚀性能和耐久性能，研究了多种措施，如掺加矿物掺合料的高致密性混凝土、低水胶比混凝土、表面防水涂料和混凝土引气等。在水泥混凝土中掺加防水剂，形成致密性混凝土或憎水混凝土以达到防水的目的，也是一种行之有效的技术途径。

目前，我国建设市场上出售的主要是无机或有机的防水剂，例如氯化铁，氯化铝，有机硅等防水剂。通过加入这些防水剂，形成跛体或络合物，堵塞毛细孔，提高混凝土的抗渗能力；另一种方法是掺入引气剂，形成不连通的微小气泡，割断毛细孔通道；第三种方法是加入防水剂，降低水灰比,减少孔隙率，细化毛细孔径；第四种方法是掺入膨胀剂，配制成补偿收缩混凝土，以提高混凝土的抗裂能力。实践证明，大多数防水剂是能够提高混凝土的抗渗能力的，但是，前三种方法在实际应用过程中，往往存在混凝土收缩开裂而引起渗漏的现象。第四种方法虽然能避免混凝土的收缩开裂问题，但是，由于普通膨胀剂掺量很大，混凝土的需水量增加较多，对施工工艺和养护的要求很严格，所以很容易产生塑性收缩裂纹，造成防水的失败。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种高渗透性、憎水性好，且具有优良的耐腐蚀、耐水和耐老化性能，固化后无毒的混凝土密封防水剂。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

一种高渗透性混凝土密封防水剂，按重量份计，由如下组分的原料制成：环氧树脂5～10份，聚酰胺2～4份，聚氧乙烯脂肪醇醚0.6～1.2份，十六烷基三甲氧基硅烷0.8～1.6份，甲基三羟硅烷0.4～0.8份，聚丙烯纤维1.5～3.0份，减水剂3～5份，三乙醇胺2～5份，松香酸钠0.9～1.6份，烷基磺酸钠0.8～1.4份，去离子水40～60份；其中，所述减水剂为聚羧酸减水剂和萘系减水剂以重量比1～3：2～4复配而成。

作为优选，环氧树脂6～8份，聚酰胺2～3份，聚氧乙烯脂肪醇醚0.8～1.0份，十六烷基三甲氧基硅烷1.0～1.4份，甲基三羟硅烷0.5～0.7份，聚丙烯纤维1.8～2.4份，减水剂3～4份，三乙醇胺3～4份，松香酸钠1.1～1.5份，烷基磺酸钠0.9～1.2份，去离子水45～55份。

进一步，各原料优选的重量份数如下：环氧树脂7份，聚酰胺3份，聚氧乙烯脂肪醇醚0.9份，十六烷基三甲氧基硅烷1.2份，甲基三羟硅烷0.6份，聚丙烯纤维2.2份，减水剂4份，三乙醇胺4份，松香酸钠1.2份，烷基磺酸钠1.0份，去离子水50份。

另外，本发明还提供了该防水剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)室温下，按重量份向反应容器中边搅拌边加入环氧树脂、聚酰胺、聚氧乙烯脂肪醇醚和一半重量的去离子水，加入完毕后升温至30～50℃，保温继续搅拌反应30～60min，得到乳状液体；

(2)降温至室温，搅拌下将重量份的十六烷基三甲氧基硅烷，甲基三羟硅烷，聚丙烯纤维，减水剂，三乙醇胺，松香酸钠，烷基磺酸钠和另一半重量的去离子水，搅拌2～3h后即得所述防水剂。

本发明的技术效果为：

(1)本发明技术方案所述的混凝土防水剂原料选择及用量搭配合理，可以用于防水、保温、找坡、找平，也可以按不同施工部位不同使用功能单独使用。本发明的环氧树脂，聚酰胺，聚氧乙烯脂肪醇醚所形成的乳状液为呈纳米尺寸的粒子，具有极高的渗透性，能够很好的堵塞、封闭毛细孔。

(2)本发明聚丙烯纤维具有很强的保水性能，可以增加混凝土的粘接性、提高抗拉能力、抗裂性能。十六烷基三甲氧基硅烷，甲基三羟硅烷可以增加混凝土的含气量，减少混凝土的离析、渗水。有机硅烷十六烷基三甲氧基硅烷、甲基三羟硅烷和有机高分子聚氧乙烯脂肪醇醚同时使用，能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。采用本发明混凝土防水剂制作的防水层不产生毛细孔和微小裂纹，防水时间长，能延长建筑物使用年限。

(3)本发明使用的减缩剂为聚氧乙烯脂肪醇醚，其能够在形成的防水层中大幅减小砂浆、混凝土层的收缩，减小体积形变，大幅降低开裂的风险，提高整体防水层的使用寿命和耐久性。所用的减水剂为聚羧酸减水剂和萘系减水剂复配而成，其能够在形成的防水层中有利于减小拌合物的用水量，使防水层强度、密实性更高。所用的水泥水化促进剂为三乙醇胺，其能够在形成的防水层中缩短防水层的开放时间，增加早期强度，加快施工进度；所用的引气剂为松香酸钠，其能够在防水层中形成粒径很小的封闭气孔、破坏水化物结构的毛细管通道，增强防水层抗渗、抗冻等性能。

(4)本发明防水剂的粘结力往往高于被处理基体本身的强度，起始粘度低，且低粘度可保持较长时间，对各种基体表面均有良好的铺展力，可渗透各种尺寸的裂缝、孔隙和缺陷并固结，从而堵塞渗漏渠道，达到防渗漏的目的。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的阐述：

实施例1

一种高渗透性混凝土密封防水剂，按重量份计，由如下组分的原料制成：环氧树脂6份，聚酰胺3份，聚氧乙烯脂肪醇醚0.9份，十六烷基三甲氧基硅烷1.2份，甲基三羟硅烷0.5份，聚丙烯纤维1.8份，减水剂3份，三乙醇胺3份，松香酸钠1.1份，烷基磺酸钠1.0份，去离子水48份，其中，减水剂为聚羧酸减水剂和萘系减水剂以重量比2：3复配而成。

实施例2

一种高渗透性混凝土密封防水剂，按重量份计，由如下组分的原料制成：环氧树脂8份，聚酰胺3份，聚氧乙烯脂肪醇醚1.0份，十六烷基三甲氧基硅烷1.4份，甲基三羟硅烷0.7份，聚丙烯纤维2.4份，减水剂4份，三乙醇胺4份，松香酸钠1.5份，烷基磺酸钠1.2份，去离子水55份，其中，减水剂为聚羧酸减水剂和萘系减水剂以重量比1：1复配而成。

实施例3

一种高渗透性混凝土密封防水剂，按重量份计，由如下组分的原料制成：环氧树脂7份，聚酰胺3份，聚氧乙烯脂肪醇醚0.9份，十六烷基三甲氧基硅烷1.2份，甲基三羟硅烷0.6份，聚丙烯纤维2.2份，减水剂4份，三乙醇胺4份，松香酸钠1.2份，烷基磺酸钠1.0份，去离子水50份，其中，减水剂为聚羧酸减水剂和萘系减水剂以重量比1：2复配而成。

实施例4

一种高渗透性混凝土密封防水剂，按重量份计，环氧树脂6份，聚酰胺2份，聚氧乙烯脂肪醇醚0.8份，十六烷基三甲氧基硅烷1.0份，甲基三羟硅烷0.5份，聚丙烯纤维1.8份，减水剂3份，三乙醇胺3份，松香酸钠1.1份，烷基磺酸钠0.9份，去离子水45份，其中，减水剂为聚羧酸减水剂和萘系减水剂以重量比3：2复配而成。

实施例5

一种高渗透性混凝土密封防水剂，按重量份计，由如下组分的原料制成：环氧树脂7份，聚酰胺2份，聚氧乙烯脂肪醇醚1.1份，十六烷基三甲氧基硅烷1.3份，甲基三羟硅烷0.5份，聚丙烯纤维2.5份，减水剂3份，三乙醇胺3份，松香酸钠1.5份，烷基磺酸钠1.1份，去离子水60份，其中，减水剂为聚羧酸减水剂和萘系减水剂以重量比3：4复配而成。

实施例6

一种高渗透性混凝土密封防水剂，按重量份计，由如下组分的原料制成：环氧树脂9份，聚酰胺3份，聚氧乙烯脂肪醇醚0.9份，十六烷基三甲氧基硅烷1.5份，甲基三羟硅烷0.7份，聚丙烯纤维2.0份，减水剂3份，三乙醇胺3份，松香酸钠1.4份，烷基磺酸钠0.9份，去离子水52份，其中，减水剂为聚羧酸减水剂和萘系减水剂以重量比1：1复配而成。

本发明主要性能指标见下表：

从上表可以看出，依据本发明所得的产品性能和特点可以概括为：

1、通过添加本品可以提高砂浆、混凝土的抗渗性能，其防水效果可以达到100％；2、施工工艺简便、操作简单；3、可以增强砂浆混凝土原有强度，提高抗裂性能；4、对钢筋无锈蚀作用，产品无毒，不挥发、无刺激性气味、不污染环境；5、本品耐老化，使用寿命与砂浆、混凝土同步。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种混凝土密封防水剂，其特征在于，按重量份计，由如下组分的原料制成：环氧树脂5～10份，聚酰胺2～4份，聚氧乙烯脂肪醇醚0.6～1.2份，十六烷基三甲氧基硅烷0.8～1.6份，甲基三羟硅烷0.4～0.8份，聚丙烯纤维1.5～3.0份，减水剂3～5份，三乙醇胺2～5份，松香酸钠0.9～1.6份，烷基磺酸钠0.8～1.4份，去离子水40～60份；其中，所述减水剂为聚羧酸减水剂和萘系减水剂以重量比1～3：2～4复配而成。

2.根据权利要求1所述的防水剂，其特征在于，按重量份计，由如下组分的原料制成：环氧树脂6～8份，聚酰胺2～3份，聚氧乙烯脂肪醇醚0.8～1.0份，十六烷基三甲氧基硅烷1.0～1.4份，甲基三羟硅烷0.5～0.7份，聚丙烯纤维1.8～2.4份，减水剂3～4份，三乙醇胺3～4份，松香酸钠1.1～1.5份，烷基磺酸钠0.9～1.2份，去离子水45～55份。

3.根据权利要求1或2所述的防水剂，其特征在于，按重量份计，由如下组分的原料制成：环氧树脂7份，聚酰胺3份，聚氧乙烯脂肪醇醚0.9份，十六烷基三甲氧基硅烷1.2份，甲基三羟硅烷0.6份，聚丙烯纤维2.2份，减水剂4份，三乙醇胺4份，松香酸钠1.2份，烷基磺酸钠1.0份，去离子水50份。

4.一种权利要求1-3任一项所述防水剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)室温下，按重量份向反应容器中边搅拌边加入环氧树脂、聚酰胺、聚氧乙烯脂肪醇醚和一半重量的去离子水，加入完毕后升温至30～50℃，保温继续搅拌反应30～60min，得到乳状液体；

(2)降温至室温，搅拌下将重量份的十六烷基三甲氧基硅烷，甲基三羟硅烷，聚丙烯纤维，减水剂，三乙醇胺，松香酸钠，烷基磺酸钠和另一半重量的去离子水，搅拌2～3h后即得所述防水剂。