[发明专利]一种环境友好型混凝土用抗裂防水剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种环境友好型混凝土用抗裂防水剂及其制备方法。该抗裂防水剂，按重量百分比计，其原料由以下组分组成：石墨相氮化碳纳米片1％～3％、改性磷石膏粉5％～20％、超细锂渣粉10％～30％、纳米钛白粉5％～10％、铝矾土5％～15％、改性膨润土20％～50％、氧化镁膨胀剂5％～15％、硅酮锆1％～5％、有机硅憎水剂5％～15％、高耐碱型吸水树脂0.5％～2％、聚羧酸减水剂1％～5％。本发明的防水剂，不仅可改善混凝土孔隙结构，提高混凝土密实度，增强混凝土的抗渗性，还能利用微膨胀特性降低混凝土收缩开裂的风险，与碱‑骨料反应抑制组分协同作用提高混凝土的抗裂性，同时，利用纳米钛白粉对石墨相氮化碳纳米片的激发作用，在自然光下表现出高效光催化性能，能有效降解空气中的氮氧化物等有害成分，对净化环境起到积极作用。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种环境友好型混凝土用抗裂防水剂及其制备方法。

背景技术

氮氧化物作为大气中主要有害成分，产生途径广泛，如各种工业炉窑、化工原料生产、机动车、燃料中含氮有机物氧化反应等，其危害主要体现在损害人体呼吸系统、生成光化学烟雾、产生酸雨、破坏臭氧层等方面。研究表明，光催化技术可有效降解空气中的氮氧化物，提高空气质量。石墨相氮化碳作为本世纪光催化领域的明星材料，因其可有效利用太阳光中的可见光部分，而深受人们追捧，但由于其存在比表面积低以及光生电子-空穴复合率较高等不足问题，应用受到很大限制。

混凝土作为一种非均相、具有多孔结构的材料，其抗渗性能受到孔隙结构的影响十分明显，同时，收缩是水泥基材料的固有属性，其产生的根本原因是水泥经水化后体积减缩；此外，干燥收缩、温度收缩、碳化收缩等材料收缩对裂缝的生成和发展均有重要影响。有害孔道与裂缝是导致混凝土抗渗性能差、耐久性降低的直接原因。

因此，寻求一种新型材料在解决混凝土抗渗性能差的难题的同时能改善人类生存环境，是建筑行业发展的迫切需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种环境友好型混凝土用抗裂防水剂及其制备方法，解决现有技术中混凝土抗渗性能差且无法改善环境的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的第一方面提供了一种环境友好型混凝土抗裂防水剂，按重量百分比计，其原料由以下组分组成：石墨相氮化碳纳米片1％～3％、改性磷石膏粉5％～20％、超细锂渣粉10％～30％、纳米钛白粉5％～10％、铝矾土5％～15％、改性膨润土20％～50％、氧化镁膨胀剂5％～15％、硅酮锆1％～5％、有机硅憎水剂5％～15％、高耐碱型吸水树脂0.5％～2％、聚羧酸减水剂1％～5％。

本发明的第二方面提供了一种环境友好型混凝土抗裂防水剂的制备方法，其具体为将上述石墨相氮化碳纳米片、改性磷石膏粉、超细锂渣粉、纳米钛白粉、铝矾土、改性膨润土、氧化镁膨胀剂、硅酮锆、有机硅憎水剂、高耐碱型吸水树脂和聚羧酸减水剂混合均匀后得到环境友好型混凝土抗裂防水剂。

本发明第二方面提供的环境友好型混凝土抗裂防水剂的制备方法用于得到本发明第一方面提供的环境友好型混凝土抗裂防水剂。

本发明的原料中各组分及其作用如下：

防水组分为有机硅憎水剂和硅酮锆。有机硅憎水剂可降低水分的扩散速率；硅酮锆可与水泥水化产物反应，生成不溶络合物，阻塞混凝土中毛细孔，减小孔隙率；两者共同加入，能充分发挥二者的协同作用，显著提高混凝土抗渗性能。

微膨胀组分为改性磷石膏、铝矾土和氧化镁膨胀剂。改性磷石膏和铝矾土反应可提供早期膨胀，在封堵部分早期毛细孔隙的同时防止混凝土早期塑性开裂；氧化镁膨胀剂可提供后期持续微膨胀，降低混凝土后期收缩开裂的风险，从而全周期提高混凝土抗裂性能。