[发明专利]一种无机-有机复合渗透结晶型混凝土防水剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种无机-有机复合渗透结晶型混凝土防水剂，属于混凝土建筑防水材料技术领域。

背景技术

混凝土是一种多相复合脆性材料，其抗拉强度比较低(约为抗压强度的1/20～1/10)、极限拉应变也比较小(仅有0.02％～0.03％)。当其在水化硬化过程中，由于干燥收缩、化学收缩、碳化收缩等原因引起体积收缩变形而产生的内部拉应力大于其本身的抗拉强度时，混凝土会出现开裂现象，这不仅可以破坏其结构的抗渗性，还将影响其的耐久性、钢筋的稳定性和建筑的安全性。此外，混凝土还是一种非均匀材料，从宏观结构上看，混凝土是由不同尺寸且形状也不同的骨料颗粒和不连续的水化水泥浆体构成；从微观结构上看，混凝土是由分布不均且大小不同的微细空隙构成。当这些空隙形成连续不断和相互衔接的通路时，长期暴露在自然环境中的混凝土非常容易受到水分侵蚀，其的耐久性也将因此而遭到破坏。因此，如何减少这些开裂现象和微观空隙造成的混凝土渗水通道，从而提高混凝土的抗渗能力和耐久性能将是混凝土防水材料科研工作者着力研究的课题之一。

提高混凝土的抗渗性能是提高混凝土耐久性能的关键因素之一，为此人们采用了混凝土防水材料来提高混凝土的抗渗性能。根据原理和外观形态的不同，混凝土防水材料可分为刚性防水材料和柔性防水材料。柔性防水材料主要包括卷材、防水涂料和密封材料等。其中现有的防水涂料还包括沥青、环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂等。通过在混凝土表面刷涂一定厚度的这些防水材料来堵塞混凝土孔隙，阻住水分的侵蚀，从而提高混凝土的抗渗性能，但是这些防水材料与基面混凝土粘结力弱，容易与基面产生剥离的现象，而且其本身是不透气的，当水分从内部排出时，会将表面的防水层冲破，致使涂料寿命缩短。此外，这些防水材料通常也会因含有甲醛，使用后会对人体和环境造成影响，而被限制使用。刚性防水材料主要是指在混凝土中掺入刚性防水剂的材料。其中刚性防水剂又包括了无机防水剂和有机防水剂。无机防水剂主要是指通过掺入硅酸盐、铁盐和氯盐等，与混凝土中的水化产物发生反应生成胶体，堵塞混凝土内部孔隙，从而提高混凝土的抗渗性，但是这些防水材料抗渗防水性能较差，防水层耐久性也较差，而且不具有自愈性能，从而使用范围受限。有机防水剂主要是指有机物为主要载体的防水剂，如有机硅防水剂。有机硅防水剂具有很低的表面张力，能降低混凝土的表面能，并可在混凝土表面一定深度范围内形成疏水薄膜，使其具有出色的憎水性；同时对混凝土还具有“透气呼吸”功能，减少了内部水对防水层的冲刷。但是，有机硅防水剂仍存在如下几个问题，如乳液不稳定、耐碱性较差、含有大量挥发性高的有机物、自愈性能较差，以及随着时间延长，防水效果会逐渐降低等。

水泥基渗透结晶型防水材料是以硅酸盐水泥、石英砂等为基材，掺入活性化学物质组成的一种新型刚性防水材料。其作用机理是遇水后，活性化学物质与水泥水化过程中产生的Ca(OH)₂反应，生成不溶于水的凝胶体，如硅酸钙凝胶和钙矾石晶体等，从而堵塞内部孔隙，封闭毛细孔通道，增加密实度，形成与混凝土融为一体的永久性密封防水层，提高了水泥混凝土耐久性。与无机防水剂、有机防水剂相比，渗透结晶型防水剂具有良好的防水能力、自愈性和耐久性，这是借助化学反应，改善了整个基体防水性能的结果。但是国内的渗透结晶型防水材料主要是依靠国外进口渗透结晶母料进行配置，如中国专利号为CN102786275B、CN101362867A、CN101654351A等，因而防水材料生产成本比较高，从而限制了其在混凝土防水工程中的应用范围。因此，开发一种新的渗透结晶型防水材料将对混凝土建筑起到非常重要的作用。

发明内容

针对上述现有技术中渗透结晶型防水材料的渗透结晶母料成本比较高的技术问题，本发明所要解决的技术问题是提出了一种具有良好的防水性能、耐久性能和自愈性能，且成本低的无机-有机复合渗透结晶型混凝土防水剂。

本发明为解决上述问题所采取的技术方案为：

一种无机-有机复合渗透结晶型混凝土防水剂，由以下重量份配比的各组分制成：硅酸钠20～30份，甲基硅酸钠5～9份，海藻酸钠2～6份，明胶7～9份，十二烷基乙氧基磺基甜菜碱1～4份，碳酸钠1～3份，柠檬酸钠1～4份，三乙醇胺2～5份，硫酸铝钾5～10份，硫酸钙3～6份，聚乙烯醇1～3份，木质素磺酸钙1～3份，羧甲基纤维素3～5份，氯化钙1～4份，硼酸1～3份，水55～75份。

优选的，所述的无机-有机复合渗透结晶型混凝土防水剂由以下重量份配比的各组分制成：