[发明专利]有深度渗透性和填充性的无机硅酸盐防水剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑物防水材料技术领域，具体涉及一种有深度渗透性和填充性的无机硅酸盐防水剂及其制备方法。

背景技术

混凝土本质上是一种多孔性物质，其表面不可避免存在微孔和微裂纹。这些结构上的缺陷为水分渗入混凝土内部提供了通道。另外，混凝土在塑性阶段表面水分蒸发产生的收缩裂缝和硬化阶段产生的温度裂缝会进一步增加混凝土的渗水性。混凝土结构的渗水不仅造成建筑物渗漏，给建筑物内人们的工作和生活带来极大的不便，更大的危害在于渗水会造成混凝土结构性能的退化，缩短其耐久性和建筑物的使用寿命。这是因为，水是氯离子、硫酸盐、二氧化硫和水溶性二氧化碳渗入混凝土内部的主要载体。这些物质会破坏混凝土的碱性环境，从而破坏碱性条件下混凝土内部钢筋增强材料表面所形成的一层钝化层，使得钢筋容易受到水的锈蚀和氯离子和硫酸根离子的腐蚀。此外，渗水也是引起碱骨料反应和冻融循环破坏现象的主因。因此，提高混凝土的抗渗性对于提高建筑耐久性、延长建筑物使用寿命具有极其重要的意义。

除了从设计和施工阶段提高混凝土结构自身的抗渗性能外，还可以采用混凝土表面防水涂料（包括聚合物基、水泥基和聚合物改性水泥基防水涂料）、表面憎水性浸渍处理和表面及内部封孔性浸渍性处理三种方法对既有和新兴建筑物进行防水处理。本发明所涉及的一种有深度渗透性和填充性的无机硅酸盐防水剂就属于第三种防水处理方法。这种防水处理方法最常见的就是无机渗透结晶型水性防水剂。然而，现有大部分无机渗透结晶型防水剂存在的问题主要有以下两个方面：一是防水剂活性成分即硅酸钠水溶液、催化剂、惰性材料以及稀释剂四者之间的匹配性不好，难以令防水剂的粘度、表面张力和凝胶化时间同时达到最优值；二是现有防水剂中表面活性剂的选择不尽合理，大都采用阴离子、阳离子或两性等常用表面活性剂。众所周知，无机硅酸盐基混凝土防水剂的表面张力越低，防水剂的渗透性越好，其防水性能相应也越好，试验结果表明，这些常用的表面活性剂很难将防水剂的表面张力降低到36 mN/m以下的建材行业标准（JC/T 1018～2006水性渗透型无机防水剂）要求，因此影响防水剂的渗透性。

发明内容

基于建筑物刚性防水的需求，本发明旨在提供一种有深度渗透性和填充性的无机硅酸盐防水剂及其制备方法，解决现有无机渗透结晶型防水剂的硅酸钠水溶液、催化剂、惰性材料以及稀释剂四者之间的匹配性不佳，难以令防水剂的粘度、表面张力和凝胶化时间同时达到最优值的技术难题；同时解决现有技术中表面活性剂很难将防水剂的表面张力降低到36 mN/m以下的标准要求、影响防水剂的渗透性的技术问题。

为实现上述技术目的，本发明采取如下技术方案：

一种有深度渗透性和填充性的无机硅酸盐防水剂，其特征是：由硅酸钠水溶液、惰性硅溶胶、催化剂、表面活性剂和水配制而成，各组分的质量百分含量为：

硅酸钠水溶液 80～92%；

惰性硅溶胶 1～14%；

催化剂 0.1～1%；

表面活性剂 0.01～0.08%；

水 1～5%。

优选地，所用硅酸钠水溶液为市售的成品无色透明液体，其中氧化钠和二氧化硅的质量含量分别为8.2%和26%，模数为3.1～3.5。

优选地，所用惰性硅溶胶为纳米级，其粒径为580nm，其中二氧化硅的质量百分含量为20%～30%，氧化钠的质量百分含量为0.3%。纳米级的硅溶胶的选用可以进一步增强防水剂填充和封堵凝凝土表面和内部微孔和微裂纹的能力。

优选地，所用催化剂在硅酸钠水溶液与混凝土中氢氧化钙反应过程中发挥催化作用的HM1500防水剂专用催化剂，是一种美国进口专用催化剂，该专用催化剂无色,可以与水互溶，其密度为1.1g/cm³，其不但可以催化硅酸钠水溶液基体以及硅溶胶中二氧化硅与水泥基质中水化产物氢氧化钙的反应过程，而且反应完毕后继续留在混凝土内部，在二次渗漏时，继续与氢氧化钙反应，达到自修复和二次抗渗效果。