CN115286350A - 一种混凝土自修复防水剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混凝土自修复防水剂，按重量份计，包括：硅酸钾10‑12份、所述硅酸锂20‑22份、减水剂1‑2份、微硅粉25‑28份、填充剂6‑20份、氢氧化钙5‑8份、甲酸钙3‑5份、无机硅粉15‑18份。本发明的防水剂是一种混凝土内掺自修复型无机防水材料，能够与水泥中熟料以及水化产物发生复式链化反应形成结晶体，堵塞混凝土内的裂缝及毛细孔道，可大大提高混凝土的强度及抗渗等性能。

Description

一种混凝土自修复防水剂
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种混凝土自修复防水剂。
背景技术
混凝土属于刚性建筑材料，在硬化过程中/后期会产生各种裂缝，有干缩裂缝、温度裂缝、结构受力变形裂缝等，混凝土一旦出现裂缝，水、二氧化碳及有害离子等就会从裂缝处侵入，导致钢筋锈蚀，从而混凝土结构就会进一步劣化，必须对混凝土裂缝进行修复。
常用的裂缝修复材料分有机材料和无机材料两大类，有机材料有环氧树脂、聚氨酯等，缺点是与无机的硅酸盐水泥本体不相容，不耐紫外线，耐久性差，容易剥落；无机材料有水泥基类修补材料，如水不漏、抗裂砂浆等，缺点是水泥基类材料对湿润养护要求较高，硬化后易收缩，与原有混凝土粘结力较差、抗渗性差。
因此，现有技术还有待于进一步的提升。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种混凝土自修复防水剂，旨在解决现有混凝土修复材料与原有混凝土粘结力差，引起抗渗性差的问题。
一种混凝土自修复防水剂，其中，按重量份计，包括：硅酸盐30-34份、微硅粉25-28份、填充剂6-20份、氢氧化钙5-8份。
可选地，所述的混凝土自修复防水剂，其中，所述硅酸盐包括：硅酸钾和硅酸锂。
可选地，所述的混凝土自修复防水剂，其中，所述硅酸钾10-12份、所述硅酸锂20-22份。
可选地，所述的混凝土自修复防水剂，其中，按重量份计，所述混凝土自修复防水剂还包括减水剂1-2份。
可选地，所述的混凝土自修复防水剂，其中，按重量份计，所述混凝土自修复防水剂还包括：甲酸钙3-5份、无机硅粉15-18份。
可选地，所述的混凝土自修复防水剂，其中，所述填充剂为水泥。
可选地，所述的混凝土自修复防水剂，其中，所述混凝土自修复防水剂适用于裂缝宽度小于等于1.5mm的裂缝。
可选地，所述的混凝土自修复防水剂，其中，所述减水剂选自木质素磺酸钙、木质素磺酸钠和木质素磺酸镁中的任一种。
有益效果：与现有技术相比，本发明所提供的混凝土自修复防水剂，通过利用硅酸盐与水泥熟料以及水化产物发生复式链化反应形成结晶体，所形成的结晶体堵塞混凝土内的裂缝及毛细孔道，提高混凝土自修复防水剂与原有混凝土的粘结力，从而大大提高修复后裂缝处的抗渗性和强度。
具体实施方式
本发明提供一种混凝土自修复防水剂，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。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。
本发明所提供的混凝土自修复防水剂，按重量份计，包括如下组份：硅酸盐30-34份、微硅粉25-28份、填充剂6-20份、氢氧化钙5-8份。
在本实施例中，所述硅酸盐、微硅粉(也叫活性硅微粉，是一种无味、无毒、无污染的非金属材料，具有硬度大、导热系数低、耐高温、绝缘和化学性能稳定等优点)主要成分参与反应形成结晶物，其作用是能够与水泥中熟料发生化学反应，生成针状结晶体，填充混凝土裂纹和孔隙，使混凝土更加密实，并提高修复后裂纹处混凝土的抗渗性、防腐性。此外，还可以与混凝土中水化产物Ca(OH)2反应，生成C-S-H(xCaO·SiO2·yH2O)结晶体，提高混凝土的防水性能。氢氧化钙起到辅助结晶反应的作用。
在本实施例中，所述硅酸盐包括但不限于硅酸钾和硅酸锂，即只要能与原混凝土中的熟料发生结晶反应的硅酸盐均可。当所述硅酸盐为硅酸钾和硅酸锂时，按重量份计，所述硅酸钾10-12份，所述硅酸锂20-22份。其中，将硅酸锂的加入量大于硅酸钾的加入量，可以提升混凝土自修复防水剂的耐水性能，耐干湿交替性。因为，硅酸锂中的锂离子半径比钾离子半径小得多，所以硅酸锂遇水后形成的溶液具有极好的耐水性、耐候性，自干性，在形成干膜后干膜不溶于水。同时，在参与形成结晶反应时，所得到的结晶体较为致密，具有较高的硬度。
在本实施例中，所述填充料为水泥，如P.O42.5普硅水泥。容易理解的是通过加入普通水泥对缝隙进行填充，同时对结晶物进行包覆。起到增强加固作用。
在本实施例的一种实现方式中，所述混凝土自修复防水剂还包括：甲酸钙3-5份、无机硅粉15-18份。其中，所述甲酸钙起到加快混凝土自修复防水剂的硬化速度，缩短凝结时间的作用，当甲酸钙的加入量小于3份时，凝结时间较长，不利于修复。当甲酸钙的加入量大于5份时，混凝土自修复防水剂硬化速度过快容易出现反应不够完全，对粘结力造成影响。无机硅粉也主要是起结晶反应的作用，可以和硅酸钾和硅酸锂一同参与反应，起到协同作用。
在本实施例中，所述混凝土自修复防水剂还包括：减水剂1-2份，所述减水剂包括但不限于木质素磺酸钙、木质素磺酸钠和木质素磺酸镁。通过添加减水剂可以减少水的加入量。
本发明所提供的混凝土自修复防水剂能够适用于裂缝宽度小于等于1.5mm的裂缝。现有技术中的自修复材料往往只能修复0.2mm的微细裂缝。也就是说相比于现有技术在的自修复材料本发明所提供的混凝土自修复防水剂适用范围更广。
下面通过具体的制备实施例，来对本发明所提供的混凝土自修复防水剂做进一步的解释说明。
实施例1
称取10份硅酸钾、20份硅酸锂、25份微硅粉、6份P.O42.5普硅水泥、5份氢氧化钙。将上述原料加入到分散机中进行分散均匀，得到混凝土自修复防水剂。
实施例2
称取12份硅酸钾、22份硅酸锂、28份微硅粉、20份P.O42.5普硅水泥、8份氢氧化钙。将上述原料加入到分散机中进行分散均匀，得到混凝土自修复防水剂。
实施例3
称取10份硅酸钾、20份硅酸锂、25份微硅粉、6份P.O42.5普硅水泥、5份氢氧化钙、1份减水剂。将上述原料加入到分散机中进行分散均匀，得到混凝土自修复防水剂。
实施例4
称取12份硅酸钾、22份硅酸锂、28份微硅粉、20份P.O42.5普硅水泥、8份氢氧化钙、2份减水剂。将上述原料加入到分散机中进行分散均匀，得到混凝土自修复防水剂。
实施例5
称取10份硅酸钾、20份硅酸锂、25份微硅粉、6份P.O42.5普硅水泥、5份氢氧化钙、1份减水剂、3份甲酸钙、15份无机硅粉。将上述原料加入到分散机中进行分散均匀，得到混凝土自修复防水剂(BNK88)。
实施例6
称取12份硅酸钾、22份硅酸锂、28份微硅粉、20份P.O42.5普硅水泥、8份氢氧化钙、2份减水剂、5份甲酸钙、18份无机硅粉。将上述原料加入到分散机中进行分散均匀，得到混凝土自修复防水剂。
对实施例5所得到的混凝土自修复防水剂与现有的商用产品进行比对实验。
1、养护方法为泡水养护
试验方法：做细石混凝土水池，尺寸长宽高分别为500×300×300mm,池底厚度为50mm；成型前在水池底部预置0.4mm镀锌铁皮，宽度为100mm；成型后约12小时拔出铁皮，待浇筑24小时后泡水养护。
养护环境：25℃左右温度。
Figure BDA0003811660070000051
2、养护方法为流动水养护
试验方法：做细石混凝土水池，尺寸长宽高分别为500×300×300mm,池底厚度为50mm；成型前在水池底部预置0.4mm镀锌铁皮，宽度为100mm；成型后约12小时拔出铁皮，待浇筑24小时后装水养护。
养护环境：25℃左右温度。
Figure BDA0003811660070000052
由此可见，本发明实施例5所得到的混凝土自修复防水剂，在25℃，有水情况下对0.4mm裂缝在21d内可自动修复。
将BNK88作为添加剂添加到混凝土中，对其进行强度测试实验，添加比例为3％，其中，掺加BNK88的混凝土，3天强度提高约10％，28天强度能提高20-30％。
对BNK88进行性能检测，检测结果如下表所示：
Figure BDA0003811660070000061
Figure BDA0003811660070000071
综上所述，本发明提供的一种混凝土自修复防水剂，按重量份计，包括：硅酸钾10-12份、所述硅酸锂20-22份、减水剂1-2份、微硅粉25-28份、填充剂6-20份、氢氧化钙5-8份、甲酸钙3-5份、无机硅粉15-18份。本发明的防水剂是一种混凝土内掺自修复型无机防水材料，能够与水泥中熟料以及水化产物发生复式链化反应形成结晶体，堵塞混凝土内的裂缝及毛细孔道，可大大提高混凝土的强度及抗渗等性能。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种混凝土自修复防水剂，其特征在于，按重量份计，包括：硅酸盐30-34份、微硅粉25-28份、填充剂6-20份、氢氧化钙5-8份。
2.根据权利要求1所述的混凝土自修复防水剂，其特征在于，所述硅酸盐包括：硅酸钾和硅酸锂。
3.根据权利要求2所述的混凝土自修复防水剂，其特征在于，按重量份计，所述硅酸钾10-12份、所述硅酸锂20-22份。
4.根据权利要求1所述的混凝土自修复防水剂，其特征在于，按重量份计，所述混凝土自修复防水剂还包括减水剂1-2份。
5.根据权利要求4所述的混凝土自修复防水剂，其特征在于，按重量份计，所述混凝土自修复防水剂还包括：甲酸钙3-5份、无机硅粉15-18份。
6.根据权利要求1所述的混凝土自修复防水剂，其特征在于，所述填充剂为水泥。
7.根据权利要求6所述的混凝土自修复防水剂，其特征在于，所述混凝土自修复防水剂适用于裂缝宽度小于等于1.5mm的裂缝。
8.根据权利要求4所述的混凝土自修复防水剂，其特征在于，所述减水剂选自木质素磺酸钙、木质素磺酸钠和木质素磺酸镁中的任一种。
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