一種無機硅-有機硅復合滲透結晶型防水劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種無機娃-有機娃復合滲透結晶型防水劑，屬于混凝±建筑防水材 料技術領域。
【背景技術】
[0002] 混凝±是一種多相復合脆性材料，其抗拉強度比較低（約為抗壓強度的1/20~ 1/10)、極限拉應變也比較?。▋H有0. 02%~0. 03% )。當其在水化硬化過程中，由于干 燥收縮、化學收縮、碳化收縮等原因引起體積收縮變形而產(chǎn)生的內(nèi)部拉應力大于其本身的 抗拉強度時，混凝±會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，運不僅可W破壞其結構的抗?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，從宏觀結構上看，混 凝±是由不同尺寸且形狀也不同的骨料顆粒和不連續(xù)的水化水泥漿體構成；從微觀結構上 看，混凝±是由分布不均且大小不同的微細空隙構成。當運些空隙形成連續(xù)不斷和相互銜 接的通路時，長期暴露在自然環(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，如何減少運些開裂現(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±耐久性能的關鍵因素之一，為此人們采用了 混凝±防水材料來提高混凝±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)氧樹脂、聚氨醋和丙締酸樹脂等。通過在混凝±表 面刷涂一定厚度的運些防水材料來堵塞混凝±孔隙，阻住水分的侵蝕，從而提高混凝±的 抗?jié)B性能，但是運些防水材料與基面混凝±粘結力弱，容易與基面產(chǎn)生剝離的現(xiàn)象，而且其 本身是不透氣的，當水分從內(nèi)部排出時，會將表面的防水層沖破，致使涂料壽命縮短。此外， 運些防水材料通常也會因含有甲醒，使用后會對人體和環(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機防水 劑和有機防水劑。無機防水劑主要是指通過滲入娃酸鹽、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 機防水劑主要是指有機物為主要載體的防水劑，如有機娃防水劑。有機娃防水劑具有很低 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；同時對混凝±還具有"透氣呼吸"功能，減少了內(nèi)部水對防水層的沖 巧IJ。但是，有機娃防水劑仍存在如下幾個問題，如乳液不穩(wěn)定、耐堿性較差、含有大量揮發(fā)性 高的有機物、自愈性能較差，W及隨著時間延長，防水效果會逐漸降低等。
[0004] 水泥基滲透結晶型防水材料是W娃酸鹽水泥、石英砂等為基材，滲入活性化學物 質組成的一種新型剛性防水材料。其作用機理是遇水后，活性化學物質與水泥水化過程中 產(chǎn)生的Ca(OH)2反應，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，封閉毛細孔通道，增加密實度，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。與無機防水劑、有機防水劑相比，滲透結晶型防水劑具有良好的防 水能力、自愈性和耐久性，運是借助化學反應，改善了整個基體防水性能的結果。但是國內(nèi) 的滲透結晶型防水材料主要是依靠國外進口滲透結晶母料進行配置，如中國專利號為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±防水工程中的應用范圍。因此，開發(fā)一種新的滲透結晶型防水材料將對混 凝±建筑起到非常重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽0化]針對上述現(xiàn)有技術中滲透結晶型防水材料的滲透結晶母料成本比較高的技術問 題，本發(fā)明所要解決的技術問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， 且成本低的無機娃-有機娃復合滲透結晶型防水劑。
[0006] 本發(fā)明為解決上述問題所采取的技術方案為：
[0007] 一種無機娃-有機娃復合滲透結晶型防水劑，由W下重量份配比的各組分制成： 娃酸鋼15~25份，甲基娃酸鋼4~8份，海藻酸鋼1~5份，明膠6~9份，十二烷基乙氧 基橫基甜菜堿2~4份，碳酸鋼1~4份，巧樣酸鋼2~5份，=乙醇胺3~5份，硫酸侶鐘 6~10份，硫酸巧3~7份，聚乙締醇1~4份，木質素橫酸巧2~5份，徑乙基甲基纖維素 3~6份，氯化巧2~4份，棚酸1~3份，水50~75份。
[0008] 優(yōu)選的，所述的無機娃-有機娃復合滲透結晶型防水劑由W下重量份配比的各組 分制成：
[0009] 娃酸鋼18~22份，甲基娃酸鋼5~7份，海藻酸鋼2~4份，明膠7~8份，十二 烷基乙氧基橫基甜菜堿2. 5~3. 5份，碳酸鋼2~3份，巧樣酸鋼3~4份，=乙醇胺3. 5~ 4. 5份，硫酸侶鐘7~9份，硫酸巧4~6份，聚乙締醇2~3份，木質素橫酸巧3~4份，徑 乙基甲基纖維素4~5份，氯化巧2. 5~3. 5份，棚酸1. 5~2. 5份，水60~70份。
[0010] 優(yōu)選的，其重量份配比如下：
[0011] 娃酸鋼20份，甲基娃酸鋼6份，海藻酸鋼3份，明膠7. 5份，十二烷基乙氧基橫基 甜菜堿3份，碳酸鋼2. 5份，巧樣酸鋼3. 5份，=乙醇胺4份，硫酸侶鐘8份，硫酸巧5份，聚 乙締醇2. 5份，木質素橫酸巧3. 5份，徑乙基甲基纖維素4. 5份，氯化巧3份，棚酸2份，水 65份。
[0012] 本發(fā)明中，娃酸鋼，是一種結晶劑，其作用是能夠與混凝±內(nèi)部孔溶液中的巧離子 發(fā)生化學反應，生成化Si〇3晶體，填充裂紋和孔隙，達到增加密實性和防水效果。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，生成絡合物在混凝± 孔隙中，形成防水結晶體，實現(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，實現(xiàn)補償收縮，減少開裂。
[0014] 海藻酸鋼與明膠可W通過混凝±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 凝上自愈性和防水性。
[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 身縮聚結晶劑。運是由于在其分子結構中，同時含有疏水基團一R-和親水基團一0H。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)生縮聚結晶現(xiàn)象；而當混凝 ±處于潮濕狀態(tài)時，其發(fā)生縮聚結晶，形成不溶于水的結晶體而堵塞裂縫和毛細孔，提高混 凝±自愈能力。
[0016] 碳酸鋼在防水劑中可作為一種結晶反應劑，運是由于其能與混凝±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，增強防水性能。
[0017] 巧樣酸鋼，不僅可W加強混凝±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致的開裂，而且還可W使得滲透結晶防水劑中的組分向混凝±基體的 裂紋和孔隙中遷移，并通過后續(xù)的反應生成結晶產(chǎn)物，實現(xiàn)裂紋和孔隙的填充，從而達到增 強的效果。另外，巧樣酸鋼對混凝±中的巧離子還具有馨合作用，降低其晶體成核的勢壘， 加速混凝±水化產(chǎn)物的形成，從而實現(xiàn)結晶防水的效果。
[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。另外，=乙醇胺在滲透結晶防水劑 中還充當絡合助劑，與混凝±中巧離子作用，生成絡合復鹽，