CN112521784A - 一种混凝土表层防水剂及基于其的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于建筑施工技术领域，提供了一种混凝土表层防水剂及基于其的施工方法，防水剂包括以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯8‑20份、丙烯酸丁酯、丙烯酸、助剂、氢氧化钠，木质素磺酸钙，苯乙烯，偶联剂，硫氰酸钠、二乙醇单异丙醇胺和去离子水，将表层防水剂喷涂至模板表面，喷涂厚度为0.2‑0.6mm；再将模板组装，对接缝进行密封处理，并在密封处再次喷涂表层防水剂稀释液；待表层防水剂干燥后进行混凝土浇筑；待混凝土达到设计强度要求时，拆除模具，对模板表面进行清理；具有减少混凝土干燥收缩、减少裂缝发生、降低混凝土拌合物泌水、增加混凝土防水抗渗性能的优异效果，延长混凝土使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及一种混凝土表层防水剂及基于其的施工方法。
背景技术
随着混凝土材料应用范围和应用领域的扩大以及对工程质量要求的提高，混凝土结构耐久性问题也逐渐显现出来，近几十年来，建筑工程因为混凝土耐久性问题引起结构破坏的案例层出不穷、屡见不鲜。混凝土耐久失效或者结构破坏问题已经引起学术界、工程界、设计单位以及政府部门的高度重视。混凝土结构耐久性已经成为工程领域十分关注、亟需解决的一项难题。为此，世界范围内各个国家都在致力于解决此类问题。
混凝土材料内部存在大量毛细孔和亲水性的羟基，在潮湿环境下容易吸附水分，引起霜冻破坏；同时氯离子等有害物质也会随水分进入材料内部，加速加筋混凝土中的钢筋腐蚀，另外混凝土中的可溶性盐易发生水溶性迁移，在建筑物表面形成盐霜，影响建筑物的美观。因此对混凝土进行防水处理，对增强、改善混凝土机构性能，延长使用寿命有着积极作用。
目前普遍采用的防水方法是在建筑物基面粘帖一层防水材料，形成防护层。这种防护层不但容易老化、分层、脱落，也容易在外力的作用下被破坏，从而失去防水防腐性，同时也会有开裂的现象出现。
由此可见，混凝土表层防水剂仍存在提高防水防腐性能的研究价值。
发明内容
本发明实施例提供一种混凝土表层防水剂，旨在解决现有的防水剂存在的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种混凝土表层防水剂，包括以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯8-20份、丙烯酸丁酯25-40份、丙烯酸5-10份、助剂23-33份、氢氧化钠10-20份、木质素磺酸钙8-16份、苯乙烯3-5份、偶联剂2-10份、硫氰酸钠5-9份、二乙醇单异丙醇胺8-12份和去离子水300-450份。
作为本发明的进一步方案：包括以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯10-20份、丙烯酸丁酯28-40份、丙烯酸6-10份、助剂25-30份、氢氧化钠11-19份、木质素磺酸钙10-16份、苯乙烯4-5份、偶联剂3-10份、硫氰酸钠6-9份、二乙醇单异丙醇胺9-12份和去离子水320-450份。
作为本发明的进一步方案：包括以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯10-20份、丙烯酸丁酯28-40份、丙烯酸6-10份、助剂25-30份、氢氧化钠11-19份、木质素磺酸钙10-16份、苯乙烯4-5份、偶联剂3-10份、硫氰酸钠6-9份、二乙醇单异丙醇胺9-12份和去离子水320-450份。
作为本发明的进一步方案：包括以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯13份、丙烯酸丁酯33份、丙烯酸8份、助剂27份、氢氧化钠15份、木质素磺酸钙13份、苯乙烯4份、偶联剂5份、硫氰酸钠7份、二乙醇单异丙醇胺10份和去离子水400份。
一种混凝土表层防水剂的制备方法，包括以下步骤：
1)、按照重量份称取各组分原料；
2)、将氢氧化钠、硫氰酸钠将入到等离子水中，得到混合液A；
3)、向混合液A中依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、木质素磺酸钙和苯乙烯，搅拌乳化，得到混合液B；
4)、向混合液B中加入二乙醇单异丙醇胺，边搅拌变升温至75℃后，保温，继续搅拌1-1.5h后降温至50℃；得到混合液C；
5)、向混合液C中缓慢加入偶联剂，保温搅拌1h后，加入助剂，充分搅拌，得到产品。
作为本发明的进一步方案：步骤5)中，所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
作为本发明的进一步方案：步骤5)中，所述助剂为甲基硅醇钠水溶液。
本发明实施例还提供了一种施工方法，包括所述的表层防水剂，将表层防水剂喷涂至模板表面，喷涂厚度为0.2-0.6mm；再将模板组装，对接缝进行密封处理，并在密封处再次喷涂表层防水剂稀释液；待表层防水剂干燥后进行混凝土浇筑；待混凝土达到设计强度的50-70％时，拆除模具，对模板表面进行清理。
具体的，所述模板为钢模板或木模板。
本发明实施例提供的混凝土抗裂防水剂具有减少混凝土干燥收缩、减少裂缝发生、降低混凝土拌合物泌水、改善材料堆积效果、增加混凝土防水抗渗性能和强度的优异效果，大大延长混凝土使用寿命；尤其是当防水剂与水的稀释比为1:9时，效果最佳。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的混凝土抗裂防水剂具有减少混凝土干燥收缩、减少裂缝发生、降低混凝土拌合物泌水、改善材料堆积效果、增加混凝土防水抗渗性能和强度的优异效果，大大延长混凝土使用寿命；尤其是当防水剂与水的稀释比为1:9时，效果最佳。
本发明实施例提供了一种混凝土表层防水剂，包括以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯8-20份、丙烯酸丁酯25-40份、丙烯酸5-10份、助剂23-33份、氢氧化钠10-20份、木质素磺酸钙8-16份、苯乙烯3-5份、偶联剂2-10份、硫氰酸钠5-9份、二乙醇单异丙醇胺8-12份和去离子水300-450份。
本发明实施例中，通过将氢氧化钠、硫氰酸钠将入到等离子水中，得到混合液A；向混合液A中依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、木质素磺酸钙和苯乙烯，搅拌乳化，得到混合液B；向混合液B中加入二乙醇单异丙醇胺，边搅拌变升温至75℃后，保温，继续搅拌1-1.5h后降温至50℃；得到混合液C；向混合液C中缓慢加入偶联剂，保温搅拌1h后，加入助剂，充分搅拌，得到产品防水剂。
本发明实施例还提供了一种施工方法，包括所述的混凝土表层防水剂，其特征在于，将表层防水剂喷涂至模板表面，喷涂厚度为0.2-0.6mm；再将模板组装，对接缝进行密封处理，并在密封处再次喷涂表层防水剂稀释液；待表层防水剂干燥后进行混凝土浇筑；待混凝土达到设计强度的50-70％时，拆除模具，对模板表面进行清理。
所述模板为钢模板或木模板。
以下通过具体的实施例对本发明的技术方案和技术效果做进一步的说明。
实施例1
本发明实施例提供的混凝土表层防水剂，由按照重量份称取以下组分原料：甲基丙烯酸甲酯8份、丙烯酸丁酯25份、丙烯酸5份、甲基硅醇钠水溶液23份、氢氧化钠10份、木质素磺酸钙8份、苯乙烯3份、乙烯基三乙氧基硅烷2份、硫氰酸钠5份、二乙醇单异丙醇胺8份和去离子水300份；先将氢氧化钠、硫氰酸钠将入到等离子水中，得到混合液A；向混合液A中依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、木质素磺酸钙和苯乙烯，搅拌乳化，得到混合液B；向混合液B中加入二乙醇单异丙醇胺，边搅拌变升温至75℃后，保温，继续搅拌1-1.5h后降温至50℃；得到混合液C；向混合液C中缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，保温搅拌1h后，加入甲基硅醇钠水溶液，充分搅拌，得到产品。
实施例2
本发明实施例提供的混凝土表层防水剂，由按照重量份称取以下组分原料：甲基丙烯酸甲酯20份、丙烯酸丁酯40份、丙烯酸10份、甲基硅醇钠水溶液33份、氢氧化钠20份、木质素磺酸钙16份、苯乙烯5份、乙烯基三乙氧基硅烷10份、硫氰酸钠9份、二乙醇单异丙醇胺12份和去离子水450份；先将氢氧化钠、硫氰酸钠将入到等离子水中，得到混合液A；向混合液A中依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、木质素磺酸钙和苯乙烯，搅拌乳化，得到混合液B；向混合液B中加入二乙醇单异丙醇胺，边搅拌变升温至75℃后，保温，继续搅拌1-1.5h后降温至50℃；得到混合液C；向混合液C中缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，保温搅拌1h后，加入甲基硅醇钠水溶液，充分搅拌，得到产品。
实施例3
本发明实施例提供的混凝土表层防水剂，由按照重量份称取以下组分原料：甲基丙烯酸甲酯20份、丙烯酸丁酯40份、丙烯酸10份、甲基硅醇钠水溶液30份、氢氧化钠19份、木质素磺酸钙16份、苯乙烯5份、乙烯基三乙氧基硅烷10份、硫氰酸钠9份、二乙醇单异丙醇胺12份和去离子水450份；先将氢氧化钠、硫氰酸钠将入到等离子水中，得到混合液A；向混合液A中依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、木质素磺酸钙和苯乙烯，搅拌乳化，得到混合液B；向混合液B中加入二乙醇单异丙醇胺，边搅拌变升温至75℃后，保温，继续搅拌1-1.5h后降温至50℃；得到混合液C；向混合液C中缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，保温搅拌1h后，加入甲基硅醇钠水溶液，充分搅拌，得到产品。
实施例4
本发明实施例提供的混凝土表层防水剂，由按照重量份称取以下组分原料：甲基丙烯酸甲酯10份、丙烯酸丁酯28份、丙烯酸6份、甲基硅醇钠水溶液25份、氢氧化钠11份、木质素磺酸钙10份、苯乙烯4份、乙烯基三乙氧基硅烷3份、硫氰酸钠6份、二乙醇单异丙醇胺9份和去离子水320份；先将氢氧化钠、硫氰酸钠将入到等离子水中，得到混合液A；向混合液A中依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、木质素磺酸钙和苯乙烯，搅拌乳化，得到混合液B；向混合液B中加入二乙醇单异丙醇胺，边搅拌变升温至75℃后，保温，继续搅拌1-1.5h后降温至50℃；得到混合液C；向混合液C中缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，保温搅拌1h后，加入甲基硅醇钠水溶液，充分搅拌，得到产品。
实施例5
本发明实施例提供的混凝土表层防水剂，由按照重量份称取以下组分原料：甲基丙烯酸甲酯8份、丙烯酸丁酯25份、丙烯酸6份、助剂23份、氢氧化钠10份、木质素磺酸钙8份、苯乙烯3份、偶联剂2份、硫氰酸钠5份、二乙醇单异丙醇胺8份和去离子水300份；先将氢氧化钠、硫氰酸钠将入到等离子水中，得到混合液A；向混合液A中依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、木质素磺酸钙和苯乙烯，搅拌乳化，得到混合液B；向混合液B中加入二乙醇单异丙醇胺，边搅拌变升温至75℃后，保温，继续搅拌1-1.5h后降温至50℃；得到混合液C；向混合液C中缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，保温搅拌1h后，加入甲基硅醇钠水溶液，充分搅拌，得到产品。
实施例6
本发明实施例提供的混凝土表层防水剂，由按照重量份称取以下组分原料：甲基丙烯酸甲酯17份、丙烯酸丁酯35份、丙烯酸8份、助剂28份、氢氧化钠17份、木质素磺酸钙14份、苯乙烯5份、偶联剂7份、硫氰酸钠8份、二乙醇单异丙醇胺11份和去离子水420份；先将氢氧化钠、硫氰酸钠将入到等离子水中，得到混合液A；向混合液A中依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、木质素磺酸钙和苯乙烯，搅拌乳化，得到混合液B；向混合液B中加入二乙醇单异丙醇胺，边搅拌变升温至75℃后，保温，继续搅拌1-1.5h后降温至50℃；得到混合液C；向混合液C中缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，保温搅拌1h后，加入甲基硅醇钠水溶液，充分搅拌，得到产品。
实施例7
本发明实施例提供的混凝土表层防水剂，由按照重量份称取以下组分原料：甲基丙烯酸甲酯13份、丙烯酸丁酯33份、丙烯酸8份、助剂27份、氢氧化钠15份、木质素磺酸钙13份、苯乙烯4份、偶联剂5份、硫氰酸钠7份、二乙醇单异丙醇胺10份和去离子水400份；先将氢氧化钠、硫氰酸钠将入到等离子水中，得到混合液A；向混合液A中依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、木质素磺酸钙和苯乙烯，搅拌乳化，得到混合液B；向混合液B中加入二乙醇单异丙醇胺，边搅拌变升温至75℃后，保温，继续搅拌1-1.5h后降温至50℃；得到混合液C；向混合液C中缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，保温搅拌1h后，加入甲基硅醇钠水溶液，充分搅拌，得到产品。
实施例8
本发明实施例提供的混凝土表层防水剂，由按照重量份称取以下组分原料：甲基丙烯酸甲酯12份、丙烯酸丁酯31份、丙烯酸8份、助剂25份、氢氧化钠14份、木质素磺酸钙13份、苯乙烯4份、偶联剂5份、硫氰酸钠6份、二乙醇单异丙醇胺9份和去离子水390份；先将氢氧化钠、硫氰酸钠将入到等离子水中，得到混合液A；向混合液A中依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、木质素磺酸钙和苯乙烯，搅拌乳化，得到混合液B；向混合液B中加入二乙醇单异丙醇胺，边搅拌变升温至75℃后，保温，继续搅拌1-1.5h后降温至50℃；得到混合液C；向混合液C中缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，保温搅拌1h后，加入甲基硅醇钠水溶液，充分搅拌，得到产品。
实施例9
本发明实施例提供的混凝土表层防水剂，由按照重量份称取以下组分原料：甲基丙烯酸甲酯14份、丙烯酸丁酯34份、丙烯酸7份、助剂26份、氢氧化钠15份、木质素磺酸钙13份、苯乙烯4份、偶联剂5份、硫氰酸钠7份、二乙醇单异丙醇胺10份和去离子水410份；先将氢氧化钠、硫氰酸钠将入到等离子水中，得到混合液A；向混合液A中依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、木质素磺酸钙和苯乙烯，搅拌乳化，得到混合液B；向混合液B中加入二乙醇单异丙醇胺，边搅拌变升温至75℃后，保温，继续搅拌1-1.5h后降温至50℃；得到混合液C；向混合液C中缓慢加入乙烯基三乙氧基硅烷，保温搅拌1h后，加入甲基硅醇钠水溶液，充分搅拌，得到产品。
对比例1
市售防水剂。
分别使用实施例1-7制备的混凝土表层防水剂以及对比例1的市售防水剂进行性能测试，先将混凝土表层防水剂与水按照1:(6-10)进行混合，再将混合液喷涂至模板表面，喷涂厚度为0.2-0.6mm；再将模板组装，对接缝进行密封处理，并在密封处再次喷涂表层防水剂稀释液；待表层防水剂干燥后进行混凝土浇筑；待混凝土达到设计强度的50-70％时，拆除模具，对模板表面进行清理。鉴定结果得到表1。
表1
由表1可知，本发明混凝土抗裂防水剂的抗压强度比和抗蚀系数明显高于对比例1的市售防水剂，泌水率比、渗透高度比和48h吸水量比明显低于对比例1防水剂，说明本发明混凝土抗裂防水剂具有减少混凝土干燥收缩、减少裂缝发生、降低混凝土拌合物泌水、改善材料堆积效果、增加混凝土防水抗渗性能和强度的优异效果，大大延长混凝土使用寿命，且以实施例7的防水剂效果最佳。
检测本发明混凝土抗裂防水剂的最佳稀释比，通过改变实施例7制备的混凝土抗裂防水剂与水的不同比例，检测性能。
实验例1
先将混凝土表层防水剂与水按照1:6进行混合，再将混合液喷涂至模板表面，喷涂厚度为0.2-0.6mm；再将模板组装，对接缝进行密封处理，并在密封处再次喷涂表层防水剂稀释液；待表层防水剂干燥后进行混凝土浇筑；待混凝土达到设计强度的50-70％时，拆除模具，对模板表面进行清理。
实验例2
先将混凝土表层防水剂与水按照1:7进行混合，再将混合液喷涂至模板表面，喷涂厚度为0.2-0.6mm；再将模板组装，对接缝进行密封处理，并在密封处再次喷涂表层防水剂稀释液；待表层防水剂干燥后进行混凝土浇筑；待混凝土达到设计强度的50-70％时，拆除模具，对模板表面进行清理。
实验例3
先将混凝土表层防水剂与水按照1:8进行混合，再将混合液喷涂至模板表面，喷涂厚度为0.2-0.6mm；再将模板组装，对接缝进行密封处理，并在密封处再次喷涂表层防水剂稀释液；待表层防水剂干燥后进行混凝土浇筑；待混凝土达到设计强度的50-70％时，拆除模具，对模板表面进行清理。
实验例4
先将混凝土表层防水剂与水按照1:9进行混合，再将混合液喷涂至模板表面，喷涂厚度为0.2-0.6mm；再将模板组装，对接缝进行密封处理，并在密封处再次喷涂表层防水剂稀释液；待表层防水剂干燥后进行混凝土浇筑；待混凝土达到设计强度的50-70％时，拆除模具，对模板表面进行清理。
实验例5
先将混凝土表层防水剂与水按照1:10进行混合，再将混合液喷涂至模板表面，喷涂厚度为0.2-0.6mm；再将模板组装，对接缝进行密封处理，并在密封处再次喷涂表层防水剂稀释液；待表层防水剂干燥后进行混凝土浇筑；待混凝土达到设计强度的50-70％时，拆除模具，对模板表面进行清理。
对照例1
市售防水剂，且利用最佳混合比与水混合，再将混合液喷涂至模板表面，喷涂厚度为0.2-0.6mm；再将模板组装，对接缝进行密封处理，并在密封处再次喷涂表层防水剂稀释液；待表层防水剂干燥后进行混凝土浇筑；待混凝土达到设计强度的50-70％时，拆除模具，对模板表面进行清理。
结果如表2。
表2
由表2可知，本发明混凝土抗裂防水剂的抗压强度比、抗蚀系数、泌水率比、渗透高度比和48h吸水量比随着稀释比例不断的增大，效果越来越好，但是由1:9到1:10时，效果降低，说明本发明混凝土抗裂防水剂与水的最佳稀释比为1：9,；同时，对比对照例1可以看出，本发明的防水剂效果更佳。
本发明实施例提供的混凝土抗裂防水剂具有减少混凝土干燥收缩、减少裂缝发生、降低混凝土拌合物泌水、改善材料堆积效果、增加混凝土防水抗渗性能和强度的优异效果，大大延长混凝土使用寿命；尤其是当防水剂与水的稀释比为1:9时，效果最佳。
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 (9)
1.一种混凝土表层防水剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯8-20份、丙烯酸丁酯25-40份、丙烯酸5-10份、助剂23-33份、氢氧化钠10-20份、木质素磺酸钙8-16份、苯乙烯3-5份、偶联剂2-10份、硫氰酸钠5-9份、二乙醇单异丙醇胺8-12份和去离子水300-450份。
2.如权利要求1所述的混凝土表层防水剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯10-20份、丙烯酸丁酯28-40份、丙烯酸6-10份、助剂25-30份、氢氧化钠11-19份、木质素磺酸钙10-16份、苯乙烯4-5份、偶联剂3-10份、硫氰酸钠6-9份、二乙醇单异丙醇胺9-12份和去离子水320-450份。
3.如权利要求1所述的混凝土表层防水剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯8-17份、丙烯酸丁酯25-35份、丙烯酸6-8份、助剂23-28份、氢氧化钠10-17份、木质素磺酸钙8-14份、苯乙烯3-5份、偶联剂2-7份、硫氰酸钠5-8份、二乙醇单异丙醇胺8-11份和去离子水300-420份。
4.如权利要求1所述的混凝土表层防水剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：甲基丙烯酸甲酯13份、丙烯酸丁酯33份、丙烯酸8份、助剂27份、氢氧化钠15份、木质素磺酸钙13份、苯乙烯4份、偶联剂5份、硫氰酸钠7份、二乙醇单异丙醇胺10份和去离子水400份。
5.如权利要求1-4任一所述的混凝土表层防水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、按照重量份称取各组分原料；
2)、将氢氧化钠、硫氰酸钠将入到等离子水中，得到混合液A；
3)、向混合液A中依次加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、木质素磺酸钙和苯乙烯，搅拌乳化，得到混合液B；
4)、向混合液B中加入二乙醇单异丙醇胺，边搅拌变升温至75℃后，保温，继续搅拌1-1.5h后降温至50℃；得到混合液C；
5)、向混合液C中缓慢加入偶联剂，保温搅拌1h后，加入助剂，充分搅拌，得到产品。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中，所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中，所述助剂为甲基硅醇钠水溶液。
8.一种基于如权利要求1-4任一所述的混凝土表层防水剂的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：将表层防水剂喷涂至模板表面，喷涂厚度为0.2-0.6mm；再将模板组装，对接缝进行密封处理，并在密封处再次喷涂表层防水剂稀释液；待表层防水剂干燥后进行混凝土浇筑；待混凝土达到设计强度的50-70％时，拆除模具，对模板表面进行清理。
9.如权利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述模板为钢模板或木模板。
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