CN110550901A - 一种水泥基渗透结晶型防水涂料 - Google Patents

Abstract

一种水泥基渗透结晶型防水涂料，本发明主要成分为硅酸盐水泥、硅砂和活性化学物质，是一种灰色粉末状材料，可采用干撒法或涂刷法进行施工，在水泥基表面具有强渗透能力。本发明的氯离子含量小于0.02%，抗折强度为0.4MPa（28天），抗压强度大于24MPa（28天），与湿水泥基面的粘结强度大于1.1MPa（28天），砂浆抗渗性能优异，对水泥基表面具有强渗透能力，能长久有效地保护混凝土的性能。

Description

一种水泥基渗透结晶型防水涂料

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种水泥基渗透结晶型防水涂料。

背景技术

钢筋混凝土结构是由法国人在19世纪中期发明的，指用配有钢筋增强的混凝土制成的一种结构，钢筋承受拉力，混凝土承受压力，具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点，一经出现就立即受到人们的青睐，已成为当今大部分建筑物主体结构材料。这些建筑长期受水蒸汽、地表水和地下水等的侵蚀危害，如吸湿作用、毛细作用、渗透作用、冻融作用等，容易导致混泥土劣化，降低钢筋混泥土结构的强度，缩短建筑物的使用寿命。因此，必须对混泥土进行防水处理，提高其耐久性。渗透结晶型防水材料（Crystal infiltration activity of parent material）由活性硅、水泥和活性无机物等混合而成，是一种具有自动修补作用的新型防水材料。活性硅是一种小分子物质，同时含有疏水基团和亲水基团，可溶于水，在干燥环境中不发生缩聚，在潮湿环境中会发生缩聚结晶。渗透结晶型防水材料具有渗透能力强、黏结力强、可防钢筋锈蚀、不污染水源及施工简便快捷等优点，在欧美、日本、新加坡等国家和地区的混泥土防水工程中应用十分广泛。我国在20世纪80年代从国外引进该防水材料，并应用于上海地铁工程。

当前我国有多家企业申请了渗透结晶型防水材料的相关专利，如专利CN201410289951.5公开了一种工艺简单，且低成本的水泥基渗透结晶型防水材料，采用硅酸盐水泥为基料，添加萘系减水剂提高材料流动性，添加速溶硅酸钠、硬脂酸铝及糖钙缓凝剂等活性组份，在有水的条件下不断渗透，在水泥基内部的毛细管内部实现结晶，从而提高水泥基材的密实度。专利CN201410576814.X公开了一种抗压强度及抗渗压力高，且可自修复的水泥基渗透结晶型建筑防水材料，采用42.5级以上的高强硅酸盐水泥为基料，添加渗透结晶剂、螯合剂、激发剂、缓凝剂等组成，主要通过渗透结晶机理、螯合增生机理、激发催化机理和迁移补强机理等，实现水泥基材阻水、增密、结晶、封堵及填充增强等一系列效果，可有效提高基材强度。专利CN201410685798.8公开了一种水泥基渗透结晶型防水材料，以水泥为基料，添加了石英砂、粉煤灰、二元乙烯共聚物、三元乙烯共聚物和纤维素等，防水材料的抗渗、抗拉、抗折及防水性能较好。专利CN201520811481.4公开了一种水泥基渗透结晶型防水材料，包括基层、水泥基渗透结晶防水层、砂浆层和保温层，水泥基渗透结晶防水层为添加无机骨料的防水结晶胶体结构。专利CN201510793589.X公开了一种高结晶度、强致密性的水泥基渗透结晶防水材料，主要成份包括硅酸盐水泥、石英砂、碳酸钙、活性剂和缓冲盐等，活性剂主要为六偏磷酸盐和乙二胺四乙酸二盐，可生成晶型和晶包参数不一样的混晶，提高防水结构的致密性；碳酸钠和碳酸氢钠组合的缓冲溶液可提供一个适合稳定的pH环境，有助于结晶过程的稳定性，并促进混泥土中的水泥水化，提高混泥土的密实性。专利CN201610279554.9公开了一种水泥基渗透结晶型防水材料，主要由石英砂、硅酸盐水泥、滑石粉和活性剂等组成，活性剂为多价螯合剂，主要包括乙二胺二邻苯基乙酸盐、葡萄糖酸盐、羟基亚乙基二磷酸盐和乙二胺四亚基磷酸盐等的一种或多种，将本发明涂装在水泥基表面，28天的抗折强度大于6MPa，抗压强度大于39MPa。专利CN201611125889.1公开的水泥基渗透结晶型防水材料主要由水泥、石英砂、络合催化剂、沸石防水剂组成，络合催化剂主要为硅酸锂、葡萄糖酸盐和异丁基三乙氧基硅烷组成，沸石防水剂主要为改性沸石，能提高材料的均匀性，促进水泥水化并形成憎水层和不溶性胶体物质，填充水泥毛细孔，提高憎水性和抗渗性，适合混泥土结构迎水面先防水和背水面后防水堵漏治理。

以上这些发明具有各自的优点，但也存在共同的缺点，即成份复杂多样，活性物质与国外类似产品之间的性能差距较大，且配方设计不尽合理，导致国产水泥基渗透结晶型防水材料的实际应用性能与进口的相比仍有差距。

发明内容

为克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种水泥基渗透结晶型防水涂料，是由硅酸盐水泥、硅砂和一组活性极强的化学物质等组成的灰色粉末状材料，可采用干撒法或涂刷法进行施工。

本发明在水泥基表面具有强渗透能力，催化作用独特，能长久有效地加强混凝土的性能，且能适应各种环境和各种气候工程。

本发明的作用机理独特，材料中含有的活性化学物质以水作为载体，在混凝土微孔及毛细管中渗透、充盈，催化混凝土中的微粒及未完全水化的水泥成分再水化，形成不溶于水的枝蔓状结晶，并与混凝土结合成为整体，充分提高混凝土的密实度，达到永久防水、防渗、补强、增加强度、保护钢筋等多方面的效果。

为实现如上所述的发明效果，本发明采用如下所述的技术方案。

一种水泥基渗透结晶型防水涂料，组成成分按重量份配比混合：

硅酸盐水泥 100份；

硅砂 50～70份；

活性化学物质 10～15份。

所述的一种水泥基渗透结晶型防水涂料，所述硅酸盐水泥为波特兰第三型水泥，属于早强型硅酸盐水泥，强度等级大于52.5R。

所述的一种水泥基渗透结晶型防水涂料，所述硅砂为高纯硅砂，二氧化硅的含量大于99.5%，Fe₂O₃含量小于0.02%，细度为200目。

所述的一种水泥基渗透结晶型防水涂料，所述活性化学物质为多价磷酸盐和多价二胺盐的混合物，混合比例为1:1～1:3。

所述多价磷酸盐为六偏磷酸钠、磷酸二氢钾、焦磷酸钠和磷酸氢胺等的一种或多种混合。

所述多价二胺盐为乙二胺盐酸盐、乙二胺二邻苯基乙酸盐和乙二胺四乙酸二盐等的一种或多种混合。

本发明在水泥基表面的渗透结晶过程包含溶解、渗透和结晶三个阶段。

所述溶解阶段为本发明与水混合后，其中的硅酸盐水泥和活性化学物质迅速溶解于水，硅酸盐水泥中的CaO、Al₂O₃、Fe₂O₃等首先开始水化，释放出 Ca²⁺ 、Al³⁺和Fe³⁺等离子，液相呈强碱性；活性化学物质溶解于水后将涂料的表面张力降得足够低，多价磷酸盐开始络合 Ca²⁺ 成真溶液，即所谓的钙错体；活性成分在涂料体系中呈无粘性的类似胶体形态。

所述渗透阶段是当防水涂料涂覆在充分润湿的混凝土表面后，涂层中的活性化学物质迅速渗入混凝土表面毛细孔，降低了毛细孔中水的表面张力。活性化学物质在渗透过程中，结合了部分毛细孔中的Ca²⁺ ，从而避免了Ca²⁺ 与毛细孔中残余的微量 SiO₃ ^2-过早反应，堵塞毛细孔。

所述结晶阶段是渗入毛细孔中的活性化学物质在强碱性环境中发生水化反应，结合了Ca²⁺的多价二胺盐利用其配位空间中心，电子效应，降低水化活性成分与 Ca²⁺反应的活化能，促使不溶性结晶体的生成。其次，多价磷酸盐能够发生自身的缩聚反应，产生憎水性的白色结晶物质。不溶性结晶体的生成 ，密实了基层混凝土，阻塞了渗水的通道，从而基层混凝土表现出优异的抗渗性能。

采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性。

本发明所述的一种水泥基渗透结晶型防水涂料，主要成分为硅酸盐水泥、硅砂和活性化学物质等，是一种灰色粉末状材料，可采用干撒法或涂刷法进行施工，在水泥基表面具有强渗透能力，催化作用独特，能长久有效地加强混凝土的性能，且能适应各种环境和各种气候工程。

本发明的一种水泥基渗透结晶型防水涂料，氯离子含量小于0.02%，抗折强度为0.4MPa（28天），抗压强度大于24MPa（28天），与湿水泥基面的粘结强度大于1.1MPa（28天），砂浆抗渗性能优异，对水泥基表面具有强渗透能力，能长久有效地保护混凝土的性能。

具体实施方式

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例。

本发明所述的一种水泥基渗透结晶型防水涂料，组成成分按重量份配比混合：

硅酸盐水泥 100份；

硅砂 50～70份；

活性化学物质 10～15份。

其中所述硅酸盐水泥为波特兰第三型水泥，属于早强型硅酸盐水泥，强度等级大于52.5R；所述硅砂为高纯硅砂，二氧化硅的含量大于99.5%，Fe₂O₃含量小于0.02%，细度为200目；所述活性化学物质为多价磷酸盐和多价二胺盐的混合物，混合比例为1:1～1:3；其中，多价磷酸盐为六偏磷酸钠、磷酸二氢钾、焦磷酸钠和磷酸氢胺等的一种或多种混合，多价二胺盐为乙二胺盐酸盐、乙二胺二邻苯基乙酸盐和乙二胺四乙酸二盐等的一种或多种混合。

本发明的具体实施例如下。

实施例1：一种水泥基渗透结晶型防水涂料，由如下重量份的组份混合而成：52.5R波特兰第三型硅酸盐水泥100份，200目硅砂50份，六偏磷酸钠5份，磷酸二氢钾3份，乙二胺盐酸盐8份。

具体的制备方法为：将上述各组份均匀混合即可。

实施例2：一种水泥基渗透结晶型防水涂料，由如下重量份的组份混合而成：52.5R波特兰第三型硅酸盐水泥100份，200目硅砂55份，六偏磷酸钠3份，焦磷酸钠3份，乙二胺盐酸盐5份，乙二胺二邻苯基乙酸盐4份。

具体的制备方法为：将上述各组份均匀混合即可。

实施例3：一种水泥基渗透结晶型防水涂料，由如下重量份的组份混合而成：52.5R波特兰第三型硅酸盐水泥100份，200目硅砂60份，磷酸二氢钾2份，焦磷酸钠2份，磷酸氢胺2份，乙二胺盐酸盐9份。

具体的制备方法为：将上述各组份均匀混合即可。

实施例4：一种水泥基渗透结晶型防水涂料，由如下重量份的组份混合而成：52.5R波特兰第三型硅酸盐水泥100份，200目硅砂70份，磷酸二氢钾2份，焦磷酸钠2份，磷酸氢胺2份，乙二胺盐酸盐4份，乙二胺四乙酸二盐5份。

具体的制备方法为：将上述各组份均匀混合即可。

性能测试：根据GB 18445-2012对实施例1-4进行检测，结果见表1。

表1水泥基渗透结晶型防水涂料性能检测结果。

本发明的一种水泥基渗透结晶型防水涂料涂覆在水泥基表面后，在水泥基表面具有强渗透能力，抗折强度为0.4MPa（28天），抗压强度大于24MPa（28天），与湿水泥基面的粘结强度大于1.1MPa（28天），砂浆抗渗性能优异，对水泥基表面具有强渗透能力，能长久有效地保护混凝土的性能。

本发明未详述部分为现有技术。

为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (6)

1.一种水泥基渗透结晶型防水涂料，组成成分按重量份配比混合：

硅酸盐水泥 100份；

硅砂 50～70份；

活性化学物质 10～15份。

2.根据权利要求1所述的一种水泥基渗透结晶型防水涂料，其特征是：所述硅酸盐水泥为波特兰第三型水泥，属于早强型硅酸盐水泥，强度等级大于52.5R。

3.根据权利要求1所述的一种水泥基渗透结晶型防水涂料，其特征是：所述硅砂为高纯硅砂，二氧化硅的含量大于99.5%，Fe₂O₃含量小于0.02%，细度为200目。

4.根据权利要求1所述的一种水泥基渗透结晶型防水涂料，其特征是：所述活性化学物质为多价磷酸盐和多价二胺盐的混合物，混合比例为1:1～1:3。

5.根据权利要求4所述的多价磷酸盐，其特征是：所述为六偏磷酸钠、磷酸二氢钾、焦磷酸钠和磷酸氢胺等的一种或多种混合。

6.根据权利要求4所述的多价二胺盐，其特征是：所述为乙二胺盐酸盐、乙二胺二邻苯基乙酸盐和乙二胺四乙酸二盐等的一种或多种混合。