一種高性能混凝土防水劑及其製備方法與流程
2023-11-06 07:26:57
本發明涉及建築材料技術領域，尤其是涉及一種高性能混凝土防水劑及其製備方法。
背景技術：
混凝土具有原料豐富，價格低廉，生產工藝簡單的特點，因而使其用量越來越大。同時混凝土還具有抗壓強度高，耐久性好，強度等級範圍寬等特點。這些特點使其使用範圍十分廣泛，不僅在各種土木工程中使用，就是造船業，機械工業，海洋的開發，地熱工程等，混凝土也是重要的材料。
隨著混凝土組成材料的不斷發展，人們對對混凝土的性能要求不僅僅局限於抗壓強度，而是在立足強度的基礎上，更加注重混凝土的耐久性、變形性能、防火抗爆性能、防滲水性能、韌性、耐腐蝕性、保溫性、健康環保性以及降低成本等等綜合指標的平衡和協調。混凝土各項性能指標的要求比以前更明確、細化和具體。同時，建築設備水平的提升，新型施工工藝的不斷湧現和推廣，使混凝土技術適應了不同的設計、施工和使用要求，發展很快。混凝土還離不開混凝土用原材料的發展，離不開混凝土的工程應用對象的發展變化。因此，研製性能更加優異、功能更加強大、更適應新工藝、新建築對象的混凝土就顯得尤為重要。
特別的，一直以來，室內塗料由於與家居生活、環境的密切關聯而引起消費者的廣泛關注。漂亮家居的背後，傳統的溶劑型塗料在一定程度上影響著人們的身心健康。因此，環境友好的水性塗料越來越受到消費者的青睞。目前，市場上水性塗料主要利用丙烯酸樹脂為主要成膜物質，加工性能差，應用大部分局限於內牆外牆等建材方面。對於一些要求一定加工和圖案性能的家居產品如天花，水性塗料產品仍一片空白。
技術實現要素：
本發明的目的是針對現有技術的問題，提供一種高性能混凝土防水劑及其製備方法，該混凝土密實性好，抗滲防水性能好，同時具有較好的強度。
為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：
一種高性能混凝土防水劑，由以下質量份數的原料製備而成：水性自交聯乳液50-70份、環氧氯丙烷30-50份、沸石粉40-60份、粉煤灰20-40份、水泥10-30份、石膏粉15-25份、鈦白粉10-20份、重質碳酸鈣8-15份、膨脹劑4-10份、減水劑2-8份、憎水劑3-8份、引氣劑1-5份和去離子水30-60份。
其中，所述水性自交聯乳液60份、環氧氯丙烷40份、沸石粉50份、粉煤灰30份、水泥20份、石膏粉20份、鈦白粉15份、重質碳酸鈣11份、膨脹劑7份、混凝土減縮劑5份、消泡劑6份、減水劑4份、引氣劑3份。
其中，所述膨脹劑為明礬膨脹劑或鋁酸鈣膨脹劑。
其中，所述減水劑為聚羧酸減水劑。
其中，所述憎水劑為十八烷酸。
其中，所述引氣劑為非松香類引氣劑。
一種高性能混凝土防水劑的製備方法，包括以下步驟：
（1）按重量份數計分別稱取沸石粉、粉煤灰、水泥、石膏粉、鈦白粉、重質碳酸鈣混合，碾磨均勻，再與去離子水混合，攪拌均勻，得到混合液；
（2）將上述重量份數的水性自交聯乳液、環氧氯丙烷加入到步驟（1）中的混合液中，邊攪拌邊加熱，加熱溫度為30-50℃，攪拌均勻，得到混合漿料；
（3）將膨脹劑、減水劑、憎水劑和引氣劑加入混合漿料中，邊攪拌邊加熱，加熱溫度為70-80℃，攪拌均勻，得到高性能混凝土防水劑。
其中，所述步驟（1）中的碾磨均勻條件：置於球磨機上溼磨20-30min，球磨機轉速為250-350r/min。
其中，所述步驟（2）中攪拌均勻的條件：在300-400r/min的轉速下攪拌30-40min。
其中，所述步驟（3）中攪拌均勻的條件：在350-450r/min的轉速下攪拌10-20min。
本發明與現有技術相比，具有如下的有益效果：本發明提供一種高性能混凝土防水劑及其製備方法，通過該方法製得的混凝土密實性好，抗滲防水性能好，同時混凝土無收縮，具有較好的強度，具體情況如下：
（1）本發明通過採用沸石粉、粉煤灰、水泥、石膏粉、鈦白粉、重質碳酸鈣等無機材料為原料，利用無機材料高強度、高耐磨等特性，使本發明製得的混凝土具有較高的強度，同時也克服現有防水劑的缺點，使混凝土的收縮減少，增強混凝土防水抗抗滲功能；
（2）本發明通過加入具有高分子量的自交聯乳液、環氧氯丙烷，通過其含有的官能團在水泥水化產生的鹼性介質中，緩慢水解，釋放具有很強活性的羧基和羥基基團，可增大混凝土的流動性，避免了混凝土的塌落；
（3）本發明通過加入膨脹劑、減水劑、憎水劑和引氣劑等助劑，可使混凝土更加密實，提高混凝土的早期強度和後期強度，使混凝土的抗滲防水能力大大提高；
（4）本發明所用原材料來源廣泛，且製備過程無毒無害的，製備方法簡單，易於產業化生產。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例１
一種高性能混凝土防水劑，由以下質量份數的原料製備而成：水性自交聯乳液60份、環氧氯丙烷40份、沸石粉50份、粉煤灰30份、水泥20份、石膏粉20份、鈦白粉15份、重質碳酸鈣11份、膨脹劑7份、混凝土減縮劑5份、消泡劑6份、減水劑4份、引氣劑3份。
其中，所述膨脹劑為明礬膨脹劑或鋁酸鈣膨脹劑。
其中，所述減水劑為聚羧酸減水劑。
其中，所述憎水劑為十八烷酸。
其中，所述引氣劑為非松香類引氣劑。
一種高性能混凝土防水劑的製備方法，包括以下步驟：
（1）按重量份數計分別稱取沸石粉、粉煤灰、水泥、石膏粉、鈦白粉、重質碳酸鈣混合，碾磨均勻，再與去離子水混合，攪拌均勻，得到混合液；
（2）將上述重量份數的水性自交聯乳液、環氧氯丙烷加入到步驟（1）中的混合液中，邊攪拌邊加熱，加熱溫度為40℃，攪拌均勻，得到混合漿料；
（3）將膨脹劑、減水劑、憎水劑和引氣劑加入混合漿料中，邊攪拌邊加熱，加熱溫度為75℃，攪拌均勻，得到高性能混凝土防水劑。
其中，所述步驟（1）中的碾磨均勻條件：置於球磨機上溼磨25min，球磨機轉速為300r/min。
其中，所述步驟（2）中攪拌均勻的條件：在350r/min的轉速下攪拌35min。
其中，所述步驟（3）中攪拌均勻的條件：在400r/min的轉速下攪拌15min。
實施例2
一種高性能混凝土防水劑，由以下質量份數的原料製備而成：水性自交聯乳液50份、環氧氯丙烷30份、沸石粉40份、粉煤灰20份、水泥10份、石膏粉15份、鈦白粉10份、重質碳酸鈣8份、膨脹劑4份、減水劑2份、憎水劑3份、引氣劑1份和去離子水30份。
其中，所述膨脹劑為明礬膨脹劑或鋁酸鈣膨脹劑。
其中，所述減水劑為聚羧酸減水劑。
其中，所述憎水劑為十八烷酸。
其中，所述引氣劑為非松香類引氣劑。
一種高性能混凝土防水劑的製備方法，包括以下步驟：
（1）按重量份數計分別稱取沸石粉、粉煤灰、水泥、石膏粉、鈦白粉、重質碳酸鈣混合，碾磨均勻，再與去離子水混合，攪拌均勻，得到混合液；
（2）將上述重量份數的水性自交聯乳液、環氧氯丙烷加入到步驟（1）中的混合液中，邊攪拌邊加熱，加熱溫度為30℃，攪拌均勻，得到混合漿料；
（3）將膨脹劑、減水劑、憎水劑和引氣劑加入混合漿料中，邊攪拌邊加熱，加熱溫度為70℃，攪拌均勻，得到高性能混凝土防水劑。
其中，所述步驟（1）中的碾磨均勻條件：置於球磨機上溼磨20min，球磨機轉速為250r/min。
其中，所述步驟（2）中攪拌均勻的條件：在300r/min的轉速下攪拌30min。
其中，所述步驟（3）中攪拌均勻的條件：在350r/min的轉速下攪拌10min。
實施例3
一種高性能混凝土防水劑，由以下質量份數的原料製備而成：水性自交聯乳液70份、環氧氯丙烷50份、沸石粉60份、粉煤灰40份、水泥30份、石膏粉25份、鈦白粉20份、重質碳酸鈣15份、膨脹劑10份、減水劑8份、憎水劑8份、引氣劑5份和去離子水60份。
其中，所述膨脹劑為明礬膨脹劑或鋁酸鈣膨脹劑。
其中，所述減水劑為聚羧酸減水劑。
其中，所述憎水劑為十八烷酸。
其中，所述引氣劑為非松香類引氣劑。
一種高性能混凝土防水劑的製備方法，包括以下步驟：
（1）按重量份數計分別稱取沸石粉、粉煤灰、水泥、石膏粉、鈦白粉、重質碳酸鈣混合，碾磨均勻，再與去離子水混合，攪拌均勻，得到混合液；
（2）將上述重量份數的水性自交聯乳液、環氧氯丙烷加入到步驟（1）中的混合液中，邊攪拌邊加熱，加熱溫度為50℃，攪拌均勻，得到混合漿料；
（3）將膨脹劑、減水劑、憎水劑和引氣劑加入混合漿料中，邊攪拌邊加熱，加熱溫度為80℃，攪拌均勻，得到高性能混凝土防水劑。
其中，所述步驟（1）中的碾磨均勻條件：置於球磨機上溼磨30min，球磨機轉速為350r/min。
其中，所述步驟（2）中攪拌均勻的條件：在400r/min的轉速下攪拌40min。
其中，所述步驟（3）中攪拌均勻的條件：在450r/min的轉速下攪拌20min。
實施例4
根據《砂漿、混凝土防水劑標準(jc474-1999)》，採取實施例1-3製得的混凝土防水劑以及市售的另外兩款混凝土防水劑分別作為對照組1和對照組2進行測試：
測試內容：抗壓強度，抗折強度，限制膨脹率和48h吸水。
測試標準：抗壓強度測定標準具體為：jc476-1998；抗折強度測定標準具體為：jc476-1998；限制膨脹率測定標準具體為：jc476-1998；48h吸水檢測方法為jc474-1999。
得到如下表1的測試結果：
從表1中可以看出，本發明的混凝土防水劑與對照組相比，其抗壓強度、抗折強度、限制膨脹率和48h吸水等性能均高於對照組，說明本發明的混凝土防水劑抗滲防水性能好，同時混凝土無收縮，具有較好的強度。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。