[发明专利]一种新型无机防水堵漏材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑用防水堵漏材料，具体涉及一种新型无机防水堵漏材料及其制备方法。

背景技术

建筑物渗漏主要表现在墙面、屋面、门窗洞口、管道等部位，是影响现代混凝土结构使用寿命的重要病害，如何有效地止水堵漏是当前一项研究热点。现有的防水堵漏材料总体上分为有机型和无机型两大类，有机型防水堵漏材料易老化，用于混凝土结构防水堵漏时效果较差；无机型防水堵漏材料不存在老化问题，能够在混凝土结构表面快速固化，生产成本低，堵漏效果好，是目前建筑用防水堵漏的主要方式。目前市面上无机防水堵漏剂品种很多，但基本是以水泥为基材，加入无机或有机添加剂制得。水泥在生产过程中能耗大，且产生大量粉尘及CO₂、SO₂等有害气体，环境污染严重。而且水泥基材料由于其自身水化特点，存在强度发展缓慢，后期化学收缩大的问题，这影响了其防水堵漏效果。因此，开发一种性能优异、低碳环保的新型无机防水堵漏材料成为迫切需要解决的问题。

随着我国工业的快速发展，产生了大量的固体废渣并不断积存，不仅占用大量宝贵的耕地，而且还会产生粉尘或有毒物质污染周边环境。粉煤灰、钢渣、矿渣是目前常见的工业废渣，其主要成分为硅铝酸盐，具有潜在的胶凝活性。根据法国科学家J.Davidovits等人在20世纪70年代开始的研究，利用粉煤灰、钢渣、矿渣、偏高岭土等硅铝制材料与高碱溶液混合，在强碱激发下可以制备得到一种具有三维网络状的新型胶凝材料，即地聚合物（Geopolymer）。这类新型胶凝材料具有早期强度高、收缩小、耐久性好等优点，且生产过程不必经过高温煅烧，降低了能耗和温室气体排放，属于环境友好型材料。

目前，国内外还没有相关研究将地聚合物用于制备防水堵漏材料。以粉煤灰、钢渣、矿渣、偏高岭土为主要原材料，通过碱激发的方式制备一种新型地聚合物基防水堵漏材料，不仅有利于解决工业废弃物的资源占用和环境污染问题，而且可以解决现有水泥基防水堵漏材料强度发展缓慢、收缩大、耐久性差的问题，具有重要社会和经济效益。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种新型无机防水堵漏材料及其制备方法，解决现有水泥基防水堵漏材料能耗高、强度发展慢，耐久性较差的技术问题，并为工业废渣的利用提供一种途径和思路。

本发明以粉煤灰、钢渣、矿渣、偏高岭土为主要原材料，以水泥为调节剂，以水玻璃和氢氧化钠为碱激发剂，通过碱激发的方式制备得到一种新型无机防水堵漏材料。技术方案如下：

一种新型无机防水堵漏材料，其特征在于其组分和质量百分比如下：

粉煤灰：          10.0%～35.0%；

钢渣：            5.5%～30.0%；

矿渣：            15.0%～20.0%；

偏高岭土：        3.5%～23.0%；

水泥：            0%～12.0%；

水玻璃：          19.5%～34.3%；

氢氧化钠：        2.5%～5.3%；

水：              2.5%～11.5%。

一种新型无机防水堵漏材料，其特征在于其最佳组分及质量百分比如下：

粉煤灰：          11.24%～22.48%；

钢渣：            5.52%～28.09%；

矿渣：            15.99%～16.82%；

偏高岭土：        11.24%～22.48%；

水泥：            5.62%～11.24%；

水玻璃：          22.73%～28.48%；

氢氧化钠：        2.62%～3.98%；

水：              3.54%～8.81%。

所述粉煤灰为比表面积300～500m²/Kg的                                                级粉煤灰。

所述钢渣为比表面积300～500m²/Kg的转炉钢渣粉。

所述矿渣为比表面积500～700m²/Kg的水淬粒化高炉矿渣粉。

所述偏高岭土为比表面积400～800m²/Kg的偏高岭土粉。

所述水泥为强度等级为42.5R的普通硅酸盐水泥。