一种防腐型水性渗透型无机防水剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种防腐型水性渗透型无机防水剂及其制备方法和应用，属于建筑物防腐防水材料技术领域。包括以下重量份数的各组分：硅酸盐30～40份、催化剂5～8份、有机硅3～6份、防腐剂1～3份、早强剂0.5～1份、除藻剂0.1～0.3份、表面活性剂0.05～0.1份、水40～50份。本发明专利技术的防水剂不仅能够完全渗透到混凝土裂缝以及孔隙中，修复混凝土结构裂缝，还能作为混凝土材料的保护涂层对混凝土和钢筋混凝土起到保护作用，防止侵蚀性介质对混凝土的侵蚀，达到整体防水和防腐效果，且制备过程简单，成本低、涂装方便。涂装方便。涂装方便。

【技术实现步骤摘要】
一种防腐型水性渗透型无机防水剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于建筑物防腐防水材料
，具体涉及一种防腐型水性渗透型无机防水剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]由于混凝土固有的一些缺陷和不足，导致其在使用过程中经常会出现渗漏现象。混凝土的主要破坏因素有钢筋锈蚀、碳化、冻融循环、酸侵蚀、碱侵蚀、硫酸盐侵蚀、磨蚀等，它们作用机理各不相同且十分复杂，但共同点是：与水、其他有害液体或气体向混凝土内部传输的难易程度有关，即与混凝土的渗透性相关。混凝土的耐久性与渗透性有着密切的联系，提高混凝土耐久性的措施多种多样，但总的说来提高混凝土耐久性的所有手段的本质都大同小异，那就是提高混凝土的抗渗性，阻断水等腐蚀性介质对混凝土的破坏，因此，提高新旧混凝土耐久性能常用的处理方法就是提高混凝土的抗渗性，阻断水等破坏介质进入混凝土的内部。因此防水材料成为目前国内外一种较为普遍，同时也是一种比较经济的混凝土耐久性提高手段。
[0003]水性渗透型无机防水剂属于刚性防水材料，具有与混凝土结构的相融性。以水为载体，随着水在混凝土结构孔隙进行渗透，被流渗到混凝土结构内部的孔缝中，催化硅酸钙与水泥水化反应过程中析出的Ca(OH)2发生交互反应，形成不溶于水的枝蔓状纤维结晶物，在混凝土结构内部吸水膨胀，使结构中的毛细孔缝得到充盈密实，提高混凝土结构的致密性，形成与混凝土融为一体的永久性密封防水层，从而有效提高了混凝土结构的抗渗水能力。由于活性化学物质多年后还能被水激活，继续起到催化作用，因此混凝土结构即使局部受损渗漏(裂缝小于0.3mm)，在结晶作用下，会自行修补愈合，并具有多次抗渗能力，从而封闭了水渗漏的通道，形成整体式防水。
[0004]中国专利技术CN106673706A公开了一种水性高渗透结晶防水硬化剂，包括如下重量百分比的组分：碱金属硅酸盐20～40％，早强剂0.25～1％，催化剂1～6％，表面活性剂0～0.5％，促硬剂1～4％，水溶性高分子聚合物0.5～2％，有机硅0～8％，余量为水。该专利技术中的EDTA
‑
2Na催化剂和聚丙烯酰胺能络合混凝土中的游离钙离子，与碱金属硅酸盐中分离出的硅酸根首先生成水化硅酸钙凝胶体，凝胶体遇水能膨胀，干燥后形成坚硬的结晶体，堵塞混凝土中空隙，并能愈合0.2mm以下的裂缝。但是该防水剂的表面张力大，渗透深度较浅；该防水剂虽然具有防水作用，但是无法避免氯离子、硫酸根离子的渗入，无法消除氯离子、硫酸根离子对混凝土内部钢筋的腐蚀。
[0005]中国专利CN104844143A公开了一种喷洒式水性无机凝胶防水剂及其制备方法，该防水剂由硅酸钠水溶液、氢氧化钠、专用催化剂、表面活性剂和水配制而成。具有很高的活性物质含量，适中的粘度以及很低的表面张力，喷洒到混凝土表面后可显著提高其抗压强度及防水性能，同时，催化剂的使用使得该防水剂具有自修复性能和二次抗渗能力。该防水剂虽然表面张力低，抗渗性好，但是该防水剂所使用的HM1500防水剂专用催化剂为国外产品，价格昂贵，限制了其在防水工程中的应用，且该防水剂也无法消除氯离子、硫酸根离子
对混凝土内部钢筋的腐蚀。
[0006]基于此，亟需研制一种成本低，既可修补混凝土裂缝，又可消除氯离子、硫酸根离子对混凝土内部钢筋的侵蚀的防水剂。

技术实现思路

[0007]针对以上现有技术存在的技术问题，本专利技术的目的之一是提供一种防腐型水性渗透型无机防水材料，该防水剂不仅能够完全渗透到混凝土裂缝以及孔隙中，修复混凝土结构裂缝，还能作为混凝土材料的保护涂层对混凝土和钢筋混凝土起到保护作用，防止侵蚀性介质对混凝土的侵蚀，达到整体防水和防腐效果，且制备过程简单，成本低、涂装方便。
[0008]为实现上述目的，本专利技术的具体技术方案如下：
[0009]一种防腐型水性渗透型无机防水剂，包括以下重量份数的各组分：硅酸盐30～40份、催化剂5～8份、有机硅3～6份、防腐剂1～3份、早强剂0.5～1份、除藻剂0.1～0.3份、表面活性剂0.05～0.1份、水40～50份；
[0010]防腐剂包括三聚磷酸钾和硫酸铝。
[0011]表面活性剂使无机防水剂的表面张力降低，使防水剂中的活性硅酸根离子可以渗透至混凝土结构内部，与游离钙离子反应生成硅酸钙晶体从而填充孔隙。防腐剂可在钢筋表面形成完整致密的防护膜，从而阻止氯离子和硫酸根离子的侵蚀。本专利技术的无机防水剂不仅可以渗透到混凝土裂缝中，修复混凝土结构裂缝，还能在钢筋表面生成防护膜，阻止腐蚀介质的侵蚀，作为混凝土材料保护涂层，起到整体防水和防腐效果。
[0012]本专利技术的防腐剂为三聚磷酸钾和硫酸铝，三聚磷酸钾溶解于水后，离解出具有很强络合能力的三聚磷酸根离子，渗透传输到钢筋表面，硫酸铝解离出的铝离子与二价和三价的铁离子结合形成磷酸铁铝物质，在钢筋表面逐渐形成一层完整致密的防护膜，从而阻止腐蚀介质的侵蚀，有效保护了基底金属。聚磷酸根离子可以作为架起分子间沟通的桥梁的“媒介”，使分子化合物之间以及分子化合物与金属之间的结合力增强，也令涂层更加地完整，三聚磷酸钾解离出的具有很强的金属螯合能力，与铁原子结合形成铁络合离子，覆盖在腐蚀活性点上，从而减缓了金属的腐蚀。
[0013]优选的，所述硅酸盐为硅酸钠水溶液、硅酸钾水溶液和硅酸锂水溶液的混合溶液。更优选的，所述硅酸钠水溶液中硅酸钠的质量分数为36％，所述硅酸钾水溶液中硅酸钾的质量分数为40％，所述硅酸锂水溶液中硅酸锂的质量分数为20％。硅酸盐的作用是与混凝土内部孔溶液中的钙离子发生化学反应，生成CaSiO3晶体，填充裂纹和孔隙，达到增加密实性和修复增强的效果。此外，硅酸盐还可以与混凝土中水化产物Ca(OH)2作用，生成C
‑
S
‑
H(xCaO
·
SiO2·
yH2O)凝胶，在增加密实性和修复增强的效果的同时，还具有提高混凝土防水能力的功能。
[0014]优选的，所述催化剂为葡萄糖酸钠。葡萄糖酸钠的羧基在水泥水化产物的碱性介质中与游离Ca
2+
反应生成钙离子络合物，所生成的钙离子络合物并不稳定，有SiO
32
‑
存在时，又会发生解离，生成更加稳定的水化硅酸钙沉淀。随着催化剂的不断络合、解离及水化硅酸钙的生成，晶体不断长大，从而生成凝胶填充于混凝土中的裂缝和毛细孔隙，修补混凝土结构裂缝。葡萄糖酸钠除具有络合作用外，还具有强吸附作用，能在混凝土结构内部形成水化隔膜，一方面能有效降低防水剂的水分散失速度，使防水剂具备更深的渗透能力；另一方面
能抵抗水分浸入混凝土结构内部起到防水作用。此外，葡萄糖酸钠还有利于水泥颗粒充分水化，从而提高混凝土的中后期强度。
[0015]优选的，所述有机硅包括甲基硅酸钠或甲基硅酸钾中的至少一种。甲基硅酸盐在固化后的混凝土表面形成一层憎水膜，有效抑制了水和其它腐蚀性物质侵入混凝土结构中。
[0016]优选的，所述早强剂为三乙醇胺。三乙醇胺可以提高混凝土的早期强度和抗渗性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防腐型水性渗透型无机防水剂，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：硅酸盐30～40份、催化剂5～8份、有机硅3～6份、防腐剂1～3份、早强剂0.5～1份、除藻剂0.1～0.3份、表面活性剂0.05～0.1份、水40～50份；所述防腐剂包括三聚磷酸钾和硫酸铝。2.根据权利要求1所述的一种防腐型水性渗透型无机防水剂，其特征在于，所述硅酸盐为硅酸钠水溶液、硅酸钾水溶液和硅酸锂水溶液的混合溶液。3.根据权利要求1所述的一种防腐型水性渗透型无机防水剂，其特征在于，所述催化剂为葡萄糖酸钠。4.根据权利要求1所述的一种防腐型水性渗透型无机防水剂，其特征在于，所述有机硅包括甲基硅酸钠或甲基硅酸钾中的至少一种。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷中梨，邹伟，李国权，王雨禾，邓小旭，
申请(专利权)人：武汉源锦建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：