專利名稱：混凝土防水密實劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料添加劑，特別是設計一種混凝土防水密實劑及其制備方法。
背景技術：
混凝土硬化過程中隨著水泥水化進行，內部水分被水化反應所消耗，在硬化混凝 土的集料_漿體界面形成了大量的連通的毛細孔；在干燥過程中混凝土會發(fā)生體積收縮， 由于受到約束混凝土易產生開裂現(xiàn)象，更加劇了其滲漏的危害。而在混凝土拌合過程中加 入防水密實劑，能提高硬化混凝土的抗?jié)B性和抗開裂性，因此其對其開發(fā)對工程應用具有 重要作用。 工程中普遍采用摻加膨脹劑(如UEA、 AEA、 CEA等)的措施，來改善混凝土的抗?jié)B 性和抗開裂性，但由于膨脹劑本身水化需要大量的水，并且水化熱高，在后期混凝土內部由 于缺水而難以維持膨脹，反而會加大自收縮和冷縮，導致應用失敗的例子很多?，F(xiàn)在國內常 用的防水密實劑主要有高級脂肪酸類、三乙醇胺、氯化鐵等幾種。高級脂肪酸類化合物作為 防水密實劑在發(fā)達國家的建筑工程中已普遍應用，這類化合物可以使混凝土中的毛細管吸 水明顯減少，但摻入量的增加，強度會降低，并且其長期浸漬的情況下防水性會降低。三乙 醇胺、氯化鐵也常用來作為防水密實劑，其能有效的提高混凝土的抗?jié)B性，但卻不能解決混 凝土的開裂問題，且三乙醇胺用量不當，易對混凝土后期硬化性能造成嚴重危害，氯化鐵則 對內部鋼筋有腐蝕作用，已被限制使用。 現(xiàn)有的混凝土防水密實劑由于其配方上存在一定的不科學性，加入混凝土后其抗 滲性和抗開裂性等不甚理想，難以達到工程使用防水密實劑的技術要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有較高混凝土抗?jié)B性和抗開裂性的混凝土防水密 實劑。 本發(fā)明的另一個目的在于提供一種適應工程需要的混凝土防水密實劑的制備方 法。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下 本發(fā)明是一種混凝土防水密實劑，其按重量份的組分含量為水40-80份，有 機硅(防水組分)20-40份，無機鋁或無機鐵(膨脹組分)2-6份，表面活化劑(引氣組 分)0.01-0. 04份，醇胺酯(催化組分)O. 5-2份，高分子聚合物(勻質組分)O. 02-0. 06份。
所述的有機硅為甲基硅醇鈉、甲基硅醇鉀、甲基硅酸鈉、甲基硅酸鉀、硅酸鈉、硅酸 鉀中的一種。 所述的無機鋁或無機鐵為硫酸鋁、硝酸鋁、十二水合硫酸鋁鉀、硫酸鐵、硝酸鐵中 的一種。 所述的表面活化劑為三帖皂甙、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、松香酸鈉、松香苯酚熱聚物中的一種。 所述的醇胺酯為油酸三乙醇胺酯、肉豆蔻酸三乙醇胺酯、月桂酸三乙醇胺酯、硬酯 酸三乙醇胺酯、椰子酸二乙醇胺酯、椰子酸單乙醇胺酯中的一種。 所述的高分子聚合物為聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的一種。 —種混凝土防水密實劑的制備方法，包括以下步驟(1)在反應釜內加入水40-80 份，加熱升溫到50-8(TC ;(2)邊攪拌邊按上述比例加入各組分，攪拌半小時后，放置冷卻至 室溫；(3)檢驗溶液的pH值，如果pH值不在12-13范圍，則通過加入少量30%濃度的氫氧 化鈉溶液調整PH值至12-13，即制備得到一定重量濃度的混凝土防水密實劑。
采用上述方案后，由于在本發(fā)明的制備過程中，加入了有機硅(防水組分)、無機 鋁或無機鐵(膨脹組分)、表面活化劑(引氣組分)、醇胺酯(催化組分)、高分子聚合物(勻 質組分)，通過科學合理調整各組分的比例，能使各組分的性能相互協(xié)調發(fā)揮，最大限度的 提高了該混凝土防水密實劑的性能。其中，防水組分主要為水溶性有機硅類物質，其具有較 強的憎水性，能吸附在混凝土水化反應過程中產生的空隙內部，反應生成無機硅膠凝體物 質，形成團狀連結，增加了空隙內壁的憎水性，有效提高粒子粘結握裹力，在混凝土中可以 形成嚴密的網絡結構，并同時堵塞或隔斷混凝土中的毛細孔，從而達到抗?jié)B防水的目的；膨 脹組分主要為無機鋁或無機鐵類物質，其能參與水泥的水化過程，產生一定量的膨脹性水 化產物，在混凝土強度增長的過程中，使混凝土產生一定的體積膨脹，補償混凝土由于干燥 失水所導致的收縮，增加混凝土的體積穩(wěn)定性，防止收縮裂縫，提高混凝土的抗裂防水性； 引氣組分主要為表面活化劑類物質，其使用在混凝土拌合物中，能產生大量微小氣泡，產生 類似滾珠的作用，減少骨料顆粒間摩阻力，抑制泌水，改善混凝土的和易性，引入的小氣泡 能切斷混凝土硬化后形成的毛細管的通路，降低毛細管作用，從而提高混凝土的抗?jié)B性；催 化組分主要為醇胺酯類物質，其在水泥水化過程中起到催化作用，能加快水化反應，在水化 反應早期生成較多的水化產物，體系中部分游離水結合成結晶水，相應地減少了混凝土中 的毛細管通路和孔隙，使水泥石結晶變細，結構密實，因此能提高了混凝土的抗?jié)B性；勻質 組分主要為高分子聚合物類物質，其能提高防水密實劑液相的均勻性，防止沉淀，有利于產 品性能的穩(wěn)定及長期保存的需要。
故，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
1.操作簡單，所得產品性能穩(wěn)定。 2.應用在混凝土中能顯著提高抗?jié)B性、減少混凝土收縮、防止混凝土開裂，能有效 的阻止水分滲透，顯著提高混凝土強度。
具體實施方式

實施例1 按重量份計，在200L反應釜內加入水40. OOkg，加熱升溫到50°C ，邊攪拌邊加入 甲基硅醇鈉20. 00kg、硫酸鋁3. 50kg、三帖皂甙0. 01kg、油酸三乙醇胺酯0. 50kg、聚丙烯酰 胺0. 02kg，攪拌半小時后，放置冷卻至室溫。檢驗溶液的pH值，必要時加入少量30%濃度 的氫氧化鈉溶液(即如果pH值不在12-13范圍，則通過加入少量30%濃度的氫氧化鈉 溶液調整pH值至12-13)，調整pH值為12-13，即制備得到混凝土防水密實劑，重量濃度為59. 62%。 實施例2 按重量份計，在200L反應釜內加入水55. OOkg，加熱升溫到80°C ，邊攪拌邊加入甲 基硅醇鉀30. 00kg、硝酸鋁2. 50kg、十二烷基硫酸鈉0. 02kg、肉豆蔻酸三乙醇胺酯0. 80kg、 聚丙烯酸鈉0. 04kg，攪拌半小時后，放置冷卻至室溫。檢驗溶液的pH值，必要時加入少量 30%濃度的氫氧化鈉溶液，調整pH值為12-13，即制備得到混凝土防水密實劑，重量濃度為
60. 15%。 實施例3 按重量份計，在200L反應釜內加入水45. OOkg，加熱升溫到55 °C ，邊攪拌邊加 入甲基硅醇鈉20. 00kg、十二水合硫酸鋁鉀6. 00kg、松香酸鈉0. 03kg、月桂酸三乙醇胺酯 0. 90kg、聚丙烯酰胺0. 05kg，攪拌半小時后，放置冷卻至室溫。檢驗溶液的pH值，必要時加 入少量30%濃度的氫氧化鈉溶液，調整pH值為12-13，即制備得到混凝土防水密實劑，重量 濃度為59. 50%。
實施例4 按重量份計，在200L反應釜內加入水60. OOkg，加熱升溫到65°C ，邊攪拌邊加入 硅酸鈉30. 00kg、硫酸鐵4. 50kg、十二烷基苯磺酸鈉0. 04kg、硬酯酸三乙醇胺酯1. 40kg、 聚丙烯酸鈉0. 03kg，攪拌半小時后，放置冷卻至室溫。檢驗溶液的pH值，必要時加入少量 30%濃度的氫氧化鈉溶液，調整pH值為12-13，即制備得到混凝土防水密實劑，重量濃度為 59. 43%。
實施例5 按重量份計，在200L反應釜內加入水80. OOkg，加熱升溫到70°C ，邊攪拌邊加入硅 酸鉀40. 00kg、硝酸鐵5. 50kg、三帖皂甙0. 02kg、椰子酸二乙醇胺酯1. 40kg、聚乙烯吡咯烷 酮0. 04kg，攪拌半小時后，放置冷卻至室溫。檢驗溶液的pH值，必要時加入少量30%濃度 的氫氧化鈉溶液，調整PH值為12-13，即制備得到混凝土防水密實劑，重量濃度為59. 07% 。
實施例6 按重量份計，在200L反應釜內加入水70. OOkg，加熱升溫到70°C ，邊攪拌邊加入 甲基硅酸鉀38. 00kg、硫酸鐵2. 00kg、松香苯酚熱聚物0. 03kg、椰子酸單乙醇胺酯2. OOkg、 聚乙烯醇0.06kg，攪拌半小時后，放置冷卻至室溫。檢驗溶液的pH值，必要時加入少量 30%濃度的氫氧化鈉溶液，調整pH值為12-13，即制備得到混凝土防水密實劑，重量濃度為 59. 78%。 對實施例1到實施例6依據(jù)JC 474-2008《砂漿、混凝土防水劑》進行檢測，性能
檢測結果列于表l。 表1性能檢測結果
5標準性能指標
實測值
標準檢測項目實施實施實施實施實施實施
一等品合格品例1例2例3例4例5例6
安定性合格合格合格合格合格合格合格合格
泌水率比/%《5070455050354045
凝結時間差/min
初凝—90一90-90-90—90一90—90—90
》
3d10090105101]0010699107
抗壓強度比/%7d110100112110108115109114
》28d1009010210010010598105
滲透高度比/%《3040252730223028
吸水量比(48h)/%《6575545862506150
收縮率(28d)/W《1251351]3120121118124119
注安定性為受檢凈漿的試驗結果，凝結時間差為受檢混凝土與基準混凝土的差值，表中其 他數(shù)據(jù)為受檢混凝土與基準混凝土的比值。
"—"表示提前。
權利要求
一種混凝土防水密實劑，其特征在于其按重量份的組分含量為水40-80份，有機硅20-40份，無機鋁或無機鐵2-6份，表面活化劑0.01-0.04份，醇胺酯0.5-2份。
2. 根據(jù)權利要求1所述的混凝土防水密實劑，其特征在于它還包括高分子聚合物 0. 02-0. 06份。
3. 根據(jù)權利要求1所述的混凝土防水密實劑，其特征在于所述的有機硅為甲基硅醇 鈉、甲基硅醇鉀、甲基硅酸鈉、甲基硅酸鉀、硅酸鈉、硅酸鉀中的一種。
4. 根據(jù)權利要求1所述的混凝土防水密實劑，其特征在于所述的無機鋁或無機鐵為 硫酸鋁、硝酸鋁、十二水合硫酸鋁鉀、硫酸鐵、硝酸鐵中的一種。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種混凝土防水密實劑，其特征在于所述的表面活化劑為 三帖皂甙、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、松香酸鈉、松香苯酚熱聚物中的一種。
6. 根據(jù)權利要求1所述的混凝土防水密實劑，其特征在于所述的醇胺酯為油酸三乙 醇胺酯、肉豆蔻酸三乙醇胺酯、月桂酸三乙醇胺酯、硬酯酸三乙醇胺酯、椰子酸二乙醇胺酯、 椰子酸單乙醇胺酯中的一種。
7. 根據(jù)權利要求2所述的混凝土防水密實劑，其特征在于所述的高分子聚合物為聚 丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的一種。
8. —種根據(jù)權利要求1所述的混凝土防水密實劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)在反應釜內加入水40-80份，加熱升溫到50-80°C; (2)邊攪拌邊按上述比例加入 各組分，攪拌半小時后，放置冷卻至室溫；(3)檢驗溶液的pH值，如果pH值不在12-13范圍， 則通過加入少量30X濃度的氫氧化鈉溶液調整pH值至12-13，即制備得到一定重量濃度的 混凝土防水密實劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混凝土防水密實劑及其制備方法，其按重量份的組分含量為水40-80份，有機硅20-40份，無機鋁或無機鐵2-6份，表面活化劑0.01-0.04份，醇胺酯0.5-2份，高分子聚合物0.02-0.06份。本發(fā)明中的有機硅具有較強的憎水性，在混凝土中可以形成嚴密的網絡結構，并同時堵塞或隔斷混凝土中的毛細孔，從而達到抗?jié)B防水的目的；無機鋁或無機鐵能參與水泥的水化過程，增加混凝土的體積穩(wěn)定性，防止收縮裂縫，提高混凝土的抗裂防水性；表面活化劑能產生大量微小氣泡，引入的小氣泡能切斷混凝土硬化后形成的毛細管的通路，降低毛細管作用，從而提高混凝土的抗?jié)B性。
文檔編號C04B24/42GK101708975SQ20091011288
公開日2010年5月19日 申請日期2009年11月17日 優(yōu)先權日2009年11月17日
發(fā)明者于飛宇, 尹鍵麗, 方云輝, 林添興, 溫慶如, 蔣卓君, 郭鑫祺, 麻秀星 申請人:福建科之杰新材料有限公司;科之杰新材料(漳州)有限公司;廈門市建筑科學研究院集團股份有限公司