一种渗透结晶型防水堵漏材料及其制备方法技术

本申请涉及混凝土防水材料的技术领域，具体公开了一种渗透结晶型防水堵漏材料及其制备方法。防水堵漏材料包括以下原料：水泥、填料和渗透结晶活性母料，渗透结晶活性母料包括以下重量份的原料：改性钙离子补偿剂5

【技术实现步骤摘要】
一种渗透结晶型防水堵漏材料及其制备方法


[0001]本申请涉及混凝土防水材料的
，更具体地说，它涉及一种渗透结晶型防水堵漏材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]混凝土是建筑领域常见的材料，对于混凝土来讲，防水抗渗是非常关键的。混凝土本身为多孔材料，是由为水化的水泥熟料颗粒、水化产物、水和少量空气以及由水和空气占有的孔隙网组成，是一个固
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液
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气三相多孔体。混凝土在服役过程中收到环境的物理、化学以及生物的作用，使得混凝土内部的某些成分发生变化、溶解析出或者结晶膨胀等，从而造成混凝土出现裂缝、玻璃、剥落、蜂窝、漏水、钢筋腐蚀，进而带来混凝土抗压和抗折等力学性能下降、渗水漏水等问题。例如，混凝土裂缝的存在使得空气中的CO2极易渗透至混凝土内部，并与水泥中的某些水化产物相互作用形成碳酸钙。在潮湿环境中，空气中的CO2与水泥中的C3S(硅酸三钙)、C2S(硅酸二钙)相互作用生成碳酸盐，中和水泥碱性，使得混凝土碱度降低，进而造成钢筋钝化膜被破坏，使得钢筋锈蚀，从而影响混凝土结构强度。
[0003]渗透结晶型防水堵漏材料是近年来逐步发展起来的建筑领域常用的防水材料，渗透结晶型防水堵漏材料分为水泥基渗透结晶型防水材料和水基渗透结晶型防水材料。其中的水泥基渗透结晶型防水涂料是以硅酸盐水泥和石英砂为主要组分并掺有少量活性母料制备得到的刚性防水材料。其一般的防水机理分为沉淀机理和络合沉淀机理。其中沉淀机理是当待修补混凝土内含水时，活性母料在渗透压的作用下进入混凝土内部的裂缝、孔隙等，并与待修补混凝土内的钙离子和未水化的水泥等物质发生结晶沉淀反应，生成难溶性沉淀，进而堵塞裂缝和孔隙。当待修补混凝土内干燥时，活性母料处于“休眠”状态，只有混凝土内有水渗入的时候活性母料会被激活并发挥修复裂缝或者孔隙的作用。其中络合沉淀机理是活性母料中的活性阴离子和待修复混凝土内的钙离子结合生成易溶于水的钙络合物，钙络合物在浓度梯度的作用下被运输至混凝土内部，当钙络合物与待修复混凝土内部的阴离子基团相遇时将会发生基团置换，钙离子和待修复混凝土内部的阴离子基团生成难溶性沉淀，修补裂缝，被释放的活性阴离子则继续上述“络合
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运输
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置换”的过程。该方式能够实现多次防水。
[0004]显然，和基于沉淀防水机理进行防水的方式相比，基于络合沉淀机理防水的方式更受欢迎。目前采用的基于络合沉淀机理进行防水的渗透结晶型防水堵漏材料，其中的活性母料是非常关键的。但是国外产品中的活性母料的具体组分是非公开的，而国内相关研究中的活性母料，其一般是以络合剂和沉淀组分为主要原料的，其中的络合剂常见为EDTA及其钠盐，其中的沉淀组分是可水溶性并能够和钙离子反应生成沉淀的硅酸盐、碳酸盐等。
[0005]采用上述活性母料时，往往存在活性母料在待修复混凝土内的渗透深度不足、防水效果不佳的问题。

技术实现思路

[0006]为了改善渗透结晶型堵漏材料中的活性母料在待修复混凝土内的渗透深度不足、防水效果不佳的问题，本申请提供一种渗透结晶型防水堵漏材料及其制备方法。
[0007]第一方面，本申请提供的一种渗透结晶型防水堵漏材料采用如下的技术方案：一种渗透结晶型防水堵漏材料，包括以下质量份的原料：水泥500
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800份，填料120
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180份和渗透结晶活性母料13
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28份；其中以渗透结晶活性母料的重量为参考，所述渗透结晶活性母料包括以下重量份的原料：改性钙离子补偿剂5
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8份，络合剂15
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25份和沉淀组分50
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120份；所述改性钙离子补偿剂是将钙离子补偿剂负载于树枝状分子后得到的。
[0008]通常情况下，渗透结晶活性母料中的活性物质是难以深入至待修复混凝土内部裂缝或孔隙的，尤其是微小孔隙(微小孔隙存在较高的毛细作用和表面张力)。这就导致渗透结晶活性母料的渗透深度不足，从而影响防水效果。当待修复混凝土出现裂缝或者渗漏水区时，将上述渗透结晶型防水堵漏材料用于待修复处。随着渗透结晶活性母料中活性物质(络合剂和树枝状分子)和其他组分(水泥、填料、钙离子补偿剂)的渗入，和待修复混凝土中的氢氧化钙或未水化的水泥颗粒(水泥水化时石膏与铝酸三钙反应生成的水化硫铝酸钙针状晶体(钙矾石，AFt)包裹在水泥颗粒的表面上，使水泥颗粒长达几年甚至几十年的时间内在混凝土内存在)反应逐渐生成针柱状的钙矾石晶体(AFt，水化硫铝酸钙)或片层状的单硫型水化硫酸钙、水化硫铝酸钙(AFm)，从而修补裂缝或孔隙。而硅酸盐类水泥的水化产物按照其结晶程度分为两大类，一类是结晶程度较差的水化硅酸钙凝胶(C
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S
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H凝胶)，其晶粒大小相当于胶体尺寸；一类是结晶较为完整的、晶粒较大的如氢氧化钙、水化硫铝酸钙。这两类物质均对混凝土的抗渗性能有较大的影响，并且水化硅酸钙以及水化铝酸钙对水泥的强度起主要作用。因此修补裂缝的同时也增加了待修复混凝土的力学强度。
[0009]在潮湿环境中，空气中的CO2与水泥中的C3S(硅酸三钙)、C2S(硅酸二钙)以及Ca(OH)2相互作用生成碳酸盐，中和水泥碱性，使得混凝土碱度降低。此外混凝土中Ca(OH)2在潮湿环境中的溶出也会带来混凝土碱度降低。以上情况都会造成钢筋钝化膜被破坏，使得钢筋锈蚀，从而影响混凝土结构强度。因此，渗透结晶活性母料中的钙离子补偿剂的添加能够及时为待修复混凝土裂缝处提供足够的钙离子，避免因混凝土中过多的碱流失导致的强度降低的情况。
[0010]而改性钙离子补偿剂是将钙离子补偿剂负载于树枝状分子上，通过树枝状分子携带钙离子进入待修复混凝土内。树枝状分子是一种树枝状多分枝物质，将钙离子负载于树枝状分子上时，能够实现高效、高量负载，即树枝状分子能够携带大量钙离子，以保证充足的钙离子源。其次，树枝状分子和钙离子作为一个整体，其形成的是微纳米级的复合物，该粒径优势使得其渗透性强，因此改性钙离子补偿剂能容易进入待修复混凝土的裂缝和微孔隙中，并实现针对混凝土内部更充分的钙补偿。此外，在进行混凝土修复时，在水环境下，改性钙离子补偿剂中的钙离子部分为游离态，能够和水泥或者未水化的水泥颗粒反应生成针柱状的钙矾石晶体(AFt，水化硫铝酸钙)或片层状的单硫型水化硫酸钙、水化硫铝酸钙(AFm)等，实现一次修补；而树枝状分子的树枝状分子结构为生成的水化产物提供结晶附着点，促进水化反应，水化产物和树枝状分子形成三维网络结构，实现二次修补。因此该方式能够实现提高修补深度，即渗透深度提高，从而使得修补后的混凝土的力学性能明显提高。
[0011]以上已经说明了改性钙离子补偿剂能够为混凝土修复带来更多的钙离子，而络合剂能够和钙离子结合生成易溶于水的钙络合物，进而重复进行“络合
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运输
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置换”的过程，实现永久修补的目的；因此，改性钙离子补偿剂和络合剂相互作用能够显著提高修补效率和修补效果，使得修补后的混凝土的抗渗性和力学性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种渗透结晶型防水堵漏材料，其特征在于，包括以下质量份的原料：水泥500
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800份，填料120
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180份和渗透结晶活性母料13
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28份；其中以渗透结晶活性母料的重量为参考，所述渗透结晶活性母料包括以下重量份的原料：改性钙离子补偿剂5
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8份，络合剂15
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25份和沉淀组分50
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120份；所述改性钙离子补偿剂是将钙离子补偿剂负载于树枝状分子后得到的。2.根据权利要求1所述的一种渗透结晶型防水堵漏材料，其特征在于，所述改性钙离子补偿剂的制备方法包括以下步骤：将所述钙离子补偿剂和所述树枝状分子混合在酸液中，搅拌，干燥，研磨后即得。3.根据权利要求1所述的一种渗透结晶型防水堵漏材料，其特征在于，所述树枝状分子选自PAMAM树枝状分子、芳醚树枝状分子、二茂铁基树枝状分子中的一种。4.根据权利要求1所述的一种渗透结晶型防水堵漏材料，其特征在于，所述树枝状分子选自PAMAM树枝状分子。5.根据权利要求1所述的一种渗透结晶型防水堵漏材料，其特征在于，所述钙离子补偿剂选自甲酸钙、氢氧化钙、亚硝酸钙、十二烷基苯磺酸钙和乳酸钙中的任意一种或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡丹阳，胡义，胡小正，
申请(专利权)人：北京中建瑞特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：