一種水性滲透結(jié)晶型防水劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種水性滲透結(jié)晶型防水劑，屬于混凝±建筑防水材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 混凝±是一種多相復(fù)合脆性材料，其抗拉強(qiáng)度比較低（約為抗壓強(qiáng)度的1/20~ 1/10)、極限拉應(yīng)變也比較?。▋H有0. 02%~0. 03% )。當(dāng)其在水化硬化過(guò)程中，由于干 燥收縮、化學(xué)收縮、碳化收縮等原因引起體積收縮變形而產(chǎn)生的內(nèi)部拉應(yīng)力大于其本身的 抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝±會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，運(yùn)不僅可W破壞其結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性，還將影響其的耐久 性、鋼筋的穩(wěn)定性和建筑的安全性。此外，混凝±還是一種非均勻材料，從宏觀結(jié)構(gòu)上看，混 凝±是由不同尺寸且形狀也不同的骨料顆粒和不連續(xù)的水化水泥漿體構(gòu)成；從微觀結(jié)構(gòu)上 看，混凝±是由分布不均且大小不同的微細(xì)空隙構(gòu)成。當(dāng)運(yùn)些空隙形成連續(xù)不斷和相互銜 接的通路時(shí)，長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中的混凝±非常容易受到水分侵蝕，其的耐久性也將因 此而遭到破壞。因此，如何減少運(yùn)些開(kāi)裂現(xiàn)象和微觀空隙造成的混凝±滲水通道，從而提高 混凝±的抗?jié)B能力和耐久性能將是混凝±防水材料科研工作者著力研究的課題之一。
[0003] 提高混凝±的抗?jié)B性能是提高混凝±耐久性能的關(guān)鍵因素之一，為此人們采用了 混凝±防水材料來(lái)提高混凝±的抗?jié)B性能。根據(jù)原理和外觀形態(tài)的不同，混凝±防水材料 可分為剛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。其中現(xiàn)有的防水涂料還包括漸青、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨醋和丙締酸樹(shù)脂等。通過(guò)在混凝±表 面刷涂一定厚度的運(yùn)些防水材料來(lái)堵塞混凝±孔隙，阻住水分的侵蝕，從而提高混凝±的 抗?jié)B性能，但是運(yùn)些防水材料與基面混凝±粘結(jié)力弱，容易與基面產(chǎn)生剝離的現(xiàn)象，而且其 本身是不透氣的，當(dāng)水分從內(nèi)部排出時(shí)，會(huì)將表面的防水層沖破，致使涂料壽命縮短。此外， 運(yùn)些防水材料通常也會(huì)因含有甲醒，使用后會(huì)對(duì)人體和環(huán)境造成影響，而被限制使用。剛性 防水材料主要是指在混凝±中滲入剛性防水劑的材料。其中剛性防水劑又包括了無(wú)機(jī)防水 劑和有機(jī)防水劑。無(wú)機(jī)防水劑主要是指通過(guò)滲入娃酸鹽、鐵鹽和氯鹽等，與混凝±中的水化 產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)生成膠體，堵塞混凝±內(nèi)部孔隙，從而提高混凝±的抗?jié)B性，但是運(yùn)些防水材 料抗?jié)B防水性能較差，防水層耐久性也較差，而且不具有自愈性能，從而使用范圍受限。有 機(jī)防水劑主要是指有機(jī)物為主要載體的防水劑，如有機(jī)娃防水劑。有機(jī)娃防水劑具有很低 的表面張力，能降低混凝±的表面能，并可在混凝±表面一定深度范圍內(nèi)形成疏水薄膜，使 其具有出色的憎水性；同時(shí)對(duì)混凝±還具有"透氣呼吸"功能，減少了內(nèi)部水對(duì)防水層的沖 巧IJ。但是，有機(jī)娃防水劑仍存在如下幾個(gè)問(wèn)題，如乳液不穩(wěn)定、耐堿性較差、含有大量揮發(fā)性 高的有機(jī)物、自愈性能較差，W及隨著時(shí)間延長(zhǎng)，防水效果會(huì)逐漸降低等。
[0004] 水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是W娃酸鹽水泥、石英砂等為基材，滲入活性化學(xué)物 質(zhì)組成的一種新型剛性防水材料。其作用機(jī)理是遇水后，活性化學(xué)物質(zhì)與水泥水化過(guò)程中 產(chǎn)生的化(OH) 2反應(yīng)，生成不溶于水的凝膠體，如娃酸巧凝膠和巧抓石晶體等，從而堵塞內(nèi) 部孔隙，封閉毛細(xì)孔通道，增加密實(shí)度，形成與混凝±融為一體的永久性密封防水層，提高 了水泥混凝±耐久性。與無(wú)機(jī)防水劑、有機(jī)防水劑相比，滲透結(jié)晶型防水劑具有良好的防 水能力、自愈性和耐久性，運(yùn)是借助化學(xué)反應(yīng)，改善了整個(gè)基體防水性能的結(jié)果。但是國(guó)內(nèi) 的滲透結(jié)晶型防水材料主要是依靠國(guó)外進(jìn)口滲透結(jié)晶母料進(jìn)行配置，如中國(guó)專利號(hào)為CN 102786275B、CN101362867A、CN101654351A等，因而防水材料生產(chǎn)成本比較高，從而限 制了其在混凝±防水工程中的應(yīng)用范圍。因此，開(kāi)發(fā)一種新的滲透結(jié)晶型防水材料將對(duì)混 凝±建筑起到非常重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中滲透結(jié)晶型防水材料的滲透結(jié)晶母料成本比較高的技術(shù)問(wèn) 題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出了一種具有良好的防水性能、耐久性能和自愈性能， 且成本低的水性滲透結(jié)晶型防水劑。
[0006]本發(fā)明為解決上述問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為：
[0007] -種水性滲透結(jié)晶型防水劑，由W下重量份配比的各組分制成：娃酸鋼13~23 份，甲基娃酸鋼2~4份，海藻酸鋼1~3份，明膠3~8份，十二烷基乙氧基橫基甜菜堿 1~3份，碳酸鋼1~4份，巧樣酸鋼1~5份，=乙醇胺1~3份，硫酸侶鐘2~9份，硫酸 巧2~6份，聚丙締酸鋼1~3份，木質(zhì)素橫酸巧1~4份，徑乙基甲基纖維素2~4份，氯 化巧2~6份，棚酸1~3份，水60~85份。
[0008]優(yōu)選的，所述的水性滲透結(jié)晶型防水劑由W下重量份配比的各組分制成：
[0009]娃酸鋼17~19份，甲基娃酸鋼2. 5~3. 5份，海藻酸鋼1. 5~2. 5份，明膠5~ 7份，十二烷基乙氧基橫基甜菜堿1. 5~2. 5份，碳酸鋼2~3份，巧樣酸鋼2~4份，=乙 醇胺1. 5~2. 5份，硫酸侶鐘4~8份，硫酸巧3~5份，聚丙締酸鋼1. 5~2. 5份，木質(zhì)素 橫酸巧2~3份，徑乙基甲基纖維素2. 5~3. 5份，氯化巧3~5份，棚酸1. 5~2. 5份，水 60~80份。
[0010] 優(yōu)選的，其重量份配比如下：
[0011] 娃酸鋼18份，甲基娃酸鋼3份，海藻酸鋼2份，明膠6份，十二烷基乙氧基橫基甜 菜堿2份，碳酸鋼2. 5份，巧樣酸鋼3份，=乙醇胺2份，硫酸侶鐘6份，硫酸巧4份，聚丙締 酸鋼2份，木質(zhì)素橫酸巧2. 5份，徑乙基甲基纖維素3份，氯化巧4份，棚酸2份，水70份。
[0012] 本發(fā)明中，娃酸鋼，是一種結(jié)晶劑，其作用是能夠與混凝±內(nèi)部孔溶液中的巧離子 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成化Si〇3晶體，填充裂紋和孔隙，達(dá)到增加密實(shí)性和防水效果。此外，娃酸 鋼還可W與混凝±中水化產(chǎn)物化(OH)2作用，生成C-S-HOcCaO?SiO2?州2〇)凝膠防水層， 提高混凝±防水功能。
[0013] 甲基娃酸鋼，其作用是與混凝±中的水泥基化合物作用后，生成絡(luò)合物在混凝± 孔隙中，形成防水結(jié)晶體，實(shí)現(xiàn)防水、自愈孔隙、堵塞孔道的作用。再者，甲基娃酸鋼不僅可 W形成牢固的憎水層，使混凝±具有良好的防水功能；還可W使混凝±與水的接觸角達(dá)到 120度W上，使混凝±具有"透氣呼吸"功能，提高混凝±耐久性。此外，其還具有微膨脹作 用，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償收縮，減少開(kāi)裂。
[0014]海藻酸鋼與明膠可W通過(guò)混凝±中的巧離子橋架作用形成不可逆凝膠，增加防水 凝膠的厚度，提高混凝上防水效果。此外，海藻酸鋼的馨合性、明膠的持水性，還可W增加混 凝±自愈性和防水性。
[0015] 十二烷基乙氧基橫基甜菜堿，不僅僅是兩性離子表面活性劑，而且還是防水劑自 身縮聚結(jié)晶劑。運(yùn)是由于在其分子結(jié)構(gòu)中，同時(shí)含有疏水基團(tuán)一R-和親水基團(tuán)一OH。在混 凝±處于干燥狀態(tài)下，其親水性大于疏水性，可溶于水，其不發(fā)生縮聚結(jié)晶現(xiàn)象；而當(dāng)混凝 ±處于潮濕狀態(tài)時(shí)，其發(fā)生縮聚結(jié)晶，形成不溶于水的結(jié)晶體而堵塞裂縫和毛細(xì)孔，提高混 凝±自愈能力。
[0016] 碳酸鋼在防水劑中可作為一種結(jié)晶反應(yīng)劑，運(yùn)是由于其能與混凝±中巧離子直接 發(fā)生作用，形成不溶性化C〇3晶體，減少混凝±孔隙率，增強(qiáng)防水性能。
[0017] 巧樣酸鋼，不僅可W加強(qiáng)混凝±中膠粒的分散性，延緩水化作用，降低溫度峰值， 從而減少因溫差而導(dǎo)致的開(kāi)裂，而且還可W使得滲透結(jié)晶防水劑中的組分向混凝±基體的 裂紋和孔隙中遷移，并通過(guò)后續(xù)的反應(yīng)生成結(jié)晶產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)裂紋和孔隙的填充，從而達(dá)到增 強(qiáng)的效果。另外，巧樣酸鋼對(duì)混凝±中的巧離子還具有馨合作用，降低其晶體成核的勢(shì)壘， 加速混凝±水化產(chǎn)物的形成，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)晶防水的效果。
[0018]=乙醇胺，是一種表面活性劑，能夠提高混凝±中娃酸=巧、鐵侶酸四巧等水化產(chǎn) 物之間反應(yīng)速率，加快混凝±水化C-S-HOcCaO?Si〇2?州2〇)凝膠的形成，增厚防水層，有效 地提高了混凝±的抗?jié)B能力，從而提高混凝±耐久性能。