CN112919848B - 一种新型液体混凝土防水剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型液态混凝土防水剂，该防水剂的制备原料包括以下组份：改性聚氨酯‑淀粉0‑40份，甲基丙烯磺酸钠10‑20份，氯化铝5‑10份，丙烯酸酯5‑10份，水30‑40份。本发明的有益效果为：本发明公开的防水剂能大大提高海底隧道的防水性，特别是抗海水渗透性能好，使用异亮氨酸改性聚氨酯‑淀粉半成品时，通过铬酸钾和草酸锂的协同催化作用提高了聚氨酯‑淀粉的疏海水能力，且能保证混凝土的收缩率比和透水压力比；本发明公开的防水剂在保证混凝土防海水、抗渗性能前提下，还可以大幅度降低混凝土的使用量。

Description

一种新型液体混凝土防水剂
技术领域
本发明涉及建筑用助剂领域，尤其涉及一种新型液体混凝土防水剂。
背景技术
混凝土是一种脆性材料，抗拉强度低，当其在凝结硬化过程中，由于干燥收缩、化学收缩、碳化收缩等原因引起体积收缩而产生的内应力超过本身的抗拉强度时，混凝土必然开裂，结构的抗渗性将遭到破坏。
混凝土防水剂可以减少孔隙和堵塞毛细通道，降低混凝土吸水性，能显著提高混凝土的抗渗性能，使其防水憎水作用增加，渗水和吸水量减少，有利于提高混凝土的耐久性，被广泛应用于水塔、水池、屋面、地下室、隧道、桥梁和人防等防水工程内部或外部密封防水。
目前混凝土防水剂多以防止混凝土产生裂缝而起到防渗作用，但是大都针对比较普通的应用领域，对使用在海水中的混凝土防水剂研究还比较少。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种新型液体混凝土防水剂。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型液态混凝土防水剂的制备原料包括以下组份：
改性聚氨酯-淀粉 30-40份；
甲基丙烯磺酸钠 10-20份；
氯化铝 5-10份；
丙烯酸酯 5-10份；
水 30-40份。
改性聚氨酯-淀粉的制备原料包括以下组份：
聚氨酯乳液 40-60份；
淀粉 20-30份；
氢氧化钠 5-10份；
双氧水 5-10份；
硫酸铝 3-8份；
沸石 2-5份；
异亮氨酸 5-10份；
铬酸钾 5-10份；
草酸锂 2-8份。
聚氨酯乳液的分子量为5000-50000。
改性聚氨酯-淀粉的制备步骤如下：
步骤（1） 按照重量份称取淀粉、聚氨酯乳液、氢氧化钠、双氧水、硫酸铝、沸石、异亮氨酸、铬酸钾和草酸锂。
步骤（2） 将聚氨酯乳液、淀粉、双氧水、氢氧化钠、硫酸铝和沸石加入到带有搅拌器的反应釜中，设定搅拌器的转速为100-150r/min，反应釜的温度为90-120℃，反应时间为2-5h，得到改性聚氨酯-淀粉半成品。
步骤（3）将异亮氨酸、铬酸钾和草酸锂加入到步骤（2）的反应釜中，设定反应釜的温度为130-150℃，反应时间为10-20h，得到改性聚氨酯-淀粉。
步骤（4）按照质量份称取步骤（3）制备的改性聚氨酯-淀粉30-40份，甲基丙烯磺酸钠10-20份，氯化铝5-10份、丙烯酸酯5-10份和水30-40份，将称量好的原料倒入乳化机中，设定乳化机的转速为1000-2000r/min,运转20min，得到新型液体混凝土防水剂。
本发明的有益效果为：本发明公开的防水剂能大大提高海底隧道的防水性，特别是抗海水渗透性能好，使用异亮氨酸改性聚氨酯-淀粉半成品时，通过铬酸钾和草酸锂的协同催化作用提高了聚氨酯-淀粉的疏海水能力，且能保证混凝土的收缩率比和透水压力比；本发明公开的防水剂在能保证混凝土防海水、抗渗性能前提下，还可以大幅度降低混凝土的使用量。
附图说明
图1为不同实施例的48h吸水量比。
图2为不同实施例的收缩率比。
具体实施方式
为清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
实施例1：
步骤（1） 按照重量份称取分子量为5000的聚氨酯乳液40份、淀粉20份、氢氧化钠5份、双氧水5份、硫酸铝3份、沸石2份、异亮氨酸5份、铬酸钾5份和草酸锂2份；
步骤（2） 将聚氨酯乳液、淀粉、双氧水、氢氧化钠、硫酸铝和沸石加入到带有搅拌器的反应釜中，搅拌器的转速为100r/min，反应釜的温度为90℃，反应时间为2h，得到改性聚氨酯-淀粉半成品；
步骤（3）将异亮氨酸、铬酸钾和草酸锂加入到步骤（2）的反应釜中，反应釜的温度为130℃，反应时间为10h，得到改性聚氨酯-淀粉。
步骤（4）按照质量份称取步骤（3）制备的改性聚氨酯-淀粉30份，甲基丙烯磺酸钠10份，氯化铝5份、丙烯酸酯5份和水30份，将称量好的原料倒入乳化机中，乳化机的转速为1000r/min,运转20min，得到新型液体混凝土防水剂。
实施例2
步骤（1） 按照重量份称取分子量为50000的聚氨酯乳液60份、淀粉30份、氢氧化钠10份、双氧水10份、硫酸铝8份、沸石5份、异亮氨酸10份、铬酸钾10份和草酸锂8份；
步骤（2） 将聚氨酯乳液、淀粉、双氧水、氢氧化钠、硫酸铝和沸石加入到带有搅拌器的反应釜中，搅拌器的转速为150r/min，反应釜的温度为120℃，反应时间为5h，得到改性聚氨酯-淀粉半成品；
步骤（3）将异亮氨酸、铬酸钾和草酸锂加入到步骤（2）的反应釜中，反应釜的温度为150℃，反应时间为20h，得到改性聚氨酯-淀粉。
步骤（4）按照质量份称取步骤（3）制备的改性聚氨酯-淀粉40份，甲基丙烯磺酸钠20份，氯化铝10份、丙烯酸酯10份和水40份，将称量好的原料倒入乳化机中，乳化机的转速为2000r/min,运转20min，得到新型液体混凝土防水剂。
实施例3
步骤（1） 按照重量份称取分子量为10000的聚氨酯乳液50份、淀粉25份、氢氧化钠8份、双氧水7份、硫酸铝7份、沸石3份、异亮氨酸6份、铬酸钾7份和草酸锂5份；
步骤（2） 将聚氨酯乳液、淀粉、双氧水、氢氧化钠、硫酸铝和沸石加入到带有搅拌器的反应釜中，搅拌器的转速为120r/min，反应釜的温度为100℃，反应时间为3h，得到改性聚氨酯-淀粉半成品；
步骤（3）将异亮氨酸、铬酸钾和草酸锂加入到步骤（2）的反应釜中，反应釜的温度为140℃，反应时间为15h，得到改性聚氨酯-淀粉。
步骤（4）按照质量份称取步骤（3）制备的改性聚氨酯-淀粉35份，甲基丙烯磺酸钠15份，氯化铝8份、丙烯酸酯8份和水35份，将称量好的原料倒入乳化机中，乳化机的转速为1500r/min,运转20min，得到新型液体混凝土防水剂。
实施例4
步骤（1） 按照重量份称取分子量为10000的聚氨酯乳液50份、淀粉25份、氢氧化钠8份、双氧水7份、异亮氨酸6份、铬酸钾7份和草酸锂5份；
步骤（2） 将聚氨酯乳液、淀粉、双氧水和氢氧化钠加入到带有搅拌器的反应釜中，搅拌器的转速为120r/min，反应釜的温度为100℃，反应时间为3h，得到改性聚氨酯-淀粉半成品；
步骤（3）将异亮氨酸、铬酸钾和草酸锂加入到步骤（2）的反应釜中，反应釜的温度为140℃，反应时间为15h，得到改性聚氨酯-淀粉。
步骤（4）按照质量份称取步骤（3）制备的改性聚氨酯-淀粉35份，甲基丙烯磺酸钠15份，氯化铝8份、丙烯酸酯8份和水35份，将称量好的原料倒入乳化机中，乳化机的转速为1500r/min,运转20min，得到新型液体混凝土防水剂。
实施例5
步骤（1） 按照重量份称取分子量为10000的聚氨酯乳液50份、淀粉25份、氢氧化钠8份、双氧水7份、硫酸铝7份、沸石3份和异亮氨酸6份；
步骤（2） 将聚氨酯乳液、淀粉、双氧水、氢氧化钠、硫酸铝和沸石加入到带有搅拌器的反应釜中，搅拌器的转速为120r/min，反应釜的温度为100℃，反应时间为3h，得到改性聚氨酯-淀粉半成品；
步骤（3）将异亮氨酸加入到步骤（2）的反应釜中，反应釜的温度为140℃，反应时间为15h，得到改性聚氨酯-淀粉。
步骤（4）按照质量份称取步骤（3）制备的改性聚氨酯-淀粉35份，甲基丙烯磺酸钠15份，氯化铝8份、丙烯酸酯8份和水35份，将称量好的原料倒入乳化机中，乳化机的转速为1500r/min,运转20min，得到新型液体混凝土防水剂。
实施例6 市售液态混凝土防水剂1。
实施例7 市售液态混凝土防水剂2。
实施例8 制备方法同实施例3。
实施例9
步骤（1） 按照重量份称取分子量为10000的聚氨酯乳液50份、淀粉25份、氢氧化钠8份、双氧水7份、硫酸铝7份、沸石3份、苯丙氨酸6份、铬酸钾7份和草酸锂5份。
步骤（2） 将聚氨酯乳液、淀粉、双氧水、氢氧化钠、硫酸铝和沸石加入到带有搅拌器的反应釜中，搅拌器的转速为120r/min，反应釜的温度为100℃，反应时间为3h，得到改性聚氨酯-淀粉半成品。
步骤（3）将苯丙氨酸、铬酸钾和草酸锂加入到步骤（2）的反应釜中，反应釜的温度为140℃，反应时间为15h，得到改性聚氨酯-淀粉。
步骤（4）按照质量份称取步骤（3）制备的改性聚氨酯-淀粉35份，甲基丙烯磺酸钠15份，氯化铝8份、丙烯酸酯8份和水35份，将称量好的原料倒入乳化机中，乳化机的转速为1500r/min,运转20min，得到新型液体混凝土防水剂。
将实施例1-9按照常规检测方法进行检测，测试实施例8时，混凝土用量比测试实施例1-7时减少30%，具体检测结果见表1、表2和说明书附图。
通过实施例3与实施例4的对比可以看出，实施例4的渗透高度比、28d收缩率比和比实施例3的差很多，表明在硫酸铝和沸石的协同催化作用下，聚氨酯和淀粉接枝成功。
通过实施例3与实施例5、实施例9的对比可以看出，铬酸钾和草酸锂的双重作用对聚氨酯-淀粉进行改性赋予其防水功能，特别是在一定压力下可以防止海水渗透的作用；但是使用其他改性方法，如使用苯丙氨酸改性则不能对海水起到较好的防水、抗渗的效果。
通过实施例3与实施例6、实施例7的对比可以看出，目前市售产品的性能均差于实施例3的性能，特别是48h吸水（海水）量和透水（海水）压力的性能较差。
通过实施例3与实施例8的对比可以看出，实施例8的性能和实施3的性能相差不大，本发明公开的防水剂在降低混凝土用量的同时，还可以达到实施例3的性能。
表1 检测结果
Figure 784863DEST_PATH_IMAGE002
表2 检测结果
Figure 170845DEST_PATH_IMAGE004

Claims (3)

1.一种新型液态混凝土防水剂，其特征在于：所述防水剂的制备原料包括以下组份：
改性聚氨酯-淀粉 30-40份；
甲基丙烯磺酸钠 10-20份；
氯化铝 5-10份；
丙烯酸酯 5-10份；
水 30-40份；
所述改性聚氨酯-淀粉的制备原料包括以下组份：
聚氨酯乳液 40-60份；
淀粉 20-30份；
氢氧化钠 5-10份；
双氧水 5-10份；
硫酸铝 3-8份；
沸石 2-5份;
异亮氨酸 5-10份；
铬酸钾 5-10份；
草酸锂 2-8份，
所述聚氨酯乳液的分子量为5000-50000，
所述改性聚氨酯-淀粉的制备步骤如下：
步骤（1） 按照重量份称取淀粉、聚氨酯乳液、氢氧化钠、双氧水、硫酸铝、沸石、异亮氨酸、铬酸钾和草酸锂；
步骤（2） 将淀粉、聚氨酯乳液、氢氧化钠、双氧水、硫酸铝和沸石加入到反应釜中，设定反应条件，得到改性聚氨酯-淀粉半成品；
步骤（3）将异亮氨酸、铬酸钾和草酸锂加入到步骤（2）的反应釜中，设定反应条件，得到改性聚氨酯-淀粉。
2.根据权利要求1所述的一种新型液态混凝土防水剂，其特征在于，所述步骤（2）中，所述反应釜设计有搅拌器，所述反应条件为反应釜的温度为90-120℃，反应时间为2-5h，所述搅拌器的转速为100-150r/min。
3.根据权利要求1所述的一种新型液态混凝土防水剂，其特征在于，所述步骤（3）中，所述反应条件为反应釜的温度为130-150℃，反应时间为10-20h。
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