專利名稱：水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料制備技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料制備技術(shù)，特別涉及一種具有抗?jié)B抗裂高性能的水泥基滲透性抗裂防水修復(fù)材料及其制備方法，屬于建筑工程用水泥基防水涂層材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在建筑工程中，混凝土結(jié)構(gòu)會因為其脆性大以及溫濕度變化引起其收縮膨脹、濕脹干縮或不均勻沉降等而造成混凝土的開裂，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的抗?jié)B防水性能下降、碳化水密性下降以及鋼筋銹蝕等，最終可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)破壞，無法正常使用。這是建筑界普遍存在的問題，也是影響混凝土耐久性的最主要的原因。
解決混凝土開裂滲漏主要是對已經(jīng)出現(xiàn)滲漏開裂的地方進行表面防水處理。目前表面防水處理主要有三種方法第一種是用防水巻材或涂料在混凝土表面形成一層防水薄膜，掩蓋住裂縫，屬于物理性質(zhì)的防水不能從根本上解決防水問題；第二種是在表面涂刷一層可滲透的憎水性涂料，能夠在裂縫中和表面憎水以達到防水的目的，但仍然是物理防水，治標不治本，這類材料通常都是有機材料，耐老化性和耐熱性都較低，
且有些產(chǎn)品并不環(huán)保；第三種是采用水泥基與有機材料復(fù)合的剛性防水材料，它克服了前兩種防水材料的缺點，與基面混凝土粘結(jié)力強，在基面潮濕或有滲水的情況下仍能做背水面和潮濕基面的防水，具有前兩種材料無法比擬的性能。但目前大部分的水泥基防水材料均為表面密封防水劑，防水效力只作用在表面，不能自動、深入地滲透到結(jié)構(gòu)內(nèi)部；防水效果不持久，隨著時間會出現(xiàn)持續(xù)的退化過程， 一旦防水涂層遭到破壞，防水能力隨之喪失；且由于防水材料堿含量較多而造成堿集料反應(yīng)。
雖然也有較少的幾種滲透結(jié)晶型水泥基防水材料，由于其含有活性化學(xué)物質(zhì)可通過載體向混凝土內(nèi)部滲透，從而使混凝土致密、防水，但它們價格高昂，且其本身粘結(jié)抗裂性不好。因此， 一種綜合造價低廉且性能可以達到甚至超過同類產(chǎn)品的防水材料一直是市場的期待。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人通過大量的研究和試驗，制備出了一種具有防水，防滲漏，抗裂，粘結(jié)性高，滲透性好等特性的水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料，不僅可用于對已經(jīng)出現(xiàn)滲漏開裂的混凝土進行表面防水處理，還可以用于對混凝土做預(yù)處理以提高混凝土的性能。
本發(fā)明的目的是提供一種水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料及其制備方法。
本發(fā)明水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料的各組分及其質(zhì)量分數(shù)為硅酸鹽水泥熟料20 40%、粉煤灰3 20%、石膏2 10%、高鋁水泥2 10% 、硅酸鈉1 4%、萘系高效減水劑0. 1 1. 5%、碳酸鈉0. l 2.0%、整形石英砂40 70%、聚丙烯短纖維O. 1 3.0%和羧甲基纖維素鈉 0.05 1.0% 。
所述整形石英砂為經(jīng)球磨機無球研磨至細度為0. 16 0. 63mm的石英顆粒；所述萘系高效減水劑是指減水率大于20%的萘系減水劑。
組分及質(zhì)量分數(shù)優(yōu)選為硅酸鹽水泥熟料20-40% 、粉煤灰3 10% 、石膏3 5% 、高鋁水泥3 5% 、硅酸鈉1 2% 、萘系高效減水劑0.25 1.0% 、碳酸鈉0. 1 1.0% 、整形石英砂40 70% 、聚丙烯短纖維0. 1 1.0%和羧甲基纖維素鈉 0. 05 0. 2% 。
為了得到更好的性能和效果，所述聚丙烯短纖維優(yōu)選直徑為25 40Mm，長度為1. 5 3mm的聚丙烯纖維。
更優(yōu)選為硅酸鹽、粉煤灰、石膏、高鋁水泥、硅酸鈉、萘系高效減水劑、碳酸鈉和羧甲基纖維素鈉的粒度均為O. l,以下。
本發(fā)明水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料可以采用行業(yè)內(nèi)通用的
制造工藝制備，也可以采用以下方法制備，步驟包括
1) 、按所述質(zhì)量分數(shù)取各組分，備用；
2) 、將硅酸鹽水泥熟料和石膏分別破碎，粉磨，過0.315mm篩；
3) 將硅酸鹽水泥熟料、石膏、粉煤灰、高鋁水泥、硅酸鈉、萘系高效減水劑、碳酸鈉和羧甲基纖維素鈉，同時投入球磨機中粉磨至細度達到45Mm篩余小于8%，得混合料；
4) 、將整形石英砂、聚丙烯短纖維和步驟3)所得混合料依次投入混料機中，混勻；出料，檢驗，包裝。
本發(fā)明是一種無機化學(xué)物質(zhì)為主、有機無機復(fù)合的混合粉狀材料，通過與基體高度粘結(jié)成膜及活性離子滲透結(jié)晶達到雙重防水。
當(dāng)本發(fā)明涂覆在經(jīng)過處理的經(jīng)水飽和的混凝土表面時，由于混凝土表面能夠形成較高的離子濃度，與混凝土內(nèi)部形成濃度梯度，這就為滲透創(chuàng)造了條件。同時混凝土存在大量的毛細孔或微細裂紋，在有水的情況下，離子從高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴散滲透。隨著離子的擴散滲透，活性離子很快的滲透到混凝土內(nèi)部孔隙或毛細孔中，滲透深度可達到5厘米左右，不僅促使水泥二次水化，而且能夠與水泥中的C^+形成結(jié)晶或是沉淀，堵塞毛細孔和微細裂紋，使混凝土更加密實，達到防水的目的。而且在表面涂刷的薄狀防水材料，由于粘結(jié)性較高，本身材料加入了微膨脹材料和短纖維，可牢固的結(jié)合在混凝土表面提供防水、抗裂，對混凝土產(chǎn)生更加有效的保護。即使本發(fā)明的涂層磨損掉，混凝土結(jié)構(gòu)仍不透水。
本發(fā)明可應(yīng)用于水工、工民建、路橋、地下、隧道等諸多大中小工
程中，使用時，將本發(fā)明與水按0.3 0.4: l比例攪拌均勻后，涂刷或噴涂在混凝土經(jīng)打磨水飽和處理的表面上，兩次涂刷，材料用量為1. 2 1. 5Kg/m2。
本發(fā)明材料的優(yōu)點和特點是
1、 防水抗?jié)B效果好。本發(fā)明材料可在表面形成一層致密牢固的砂漿保護膜，阻擋來自內(nèi)部和外部的滲透，同時活性離子滲透到孔隙和毛細孔中生成大量的晶體堵塞、填充這些孔隙，從而阻止水的滲入，由于雙重防護防水抗?jié)B效果更佳。
2、 滲透深度特別好。由于混凝土材料疏松多孔，在有水的情況下，本發(fā)明材料滲透深度極佳。
3、 粘結(jié)牢固。本發(fā)明材料加水拌和后材料粘聚性好，粘結(jié)力大，是一般材料的幾倍。
4、 抗裂效果奇佳。本發(fā)明材料能夠產(chǎn)生微膨脹，自身不會因為溫度、水分的變化產(chǎn)生開裂，更可以防止外部載荷產(chǎn)生的開裂；同時本發(fā)明材料與基體粘結(jié)牢固，甚至在表面形成一體，所以可以同時對混凝土的開 裂起到一定的防護作用。
5、 性能優(yōu)良。本發(fā)明材料加水后的流動性、粘聚性、和易性和涂刷 施工性能都表現(xiàn)的非常良好。在實驗室性能測試中，其抗折、抗壓、粘 結(jié)、抗?jié)B、滲透深度和流動性也都非常高，凝結(jié)時間非常適宜施工。
6、 無毒無污染，綠色環(huán)保，可安全的用于飲水工程。
7、 生產(chǎn)成本低廉。本發(fā)明所用原材料來源廣泛，主要材料更是價格
低廉，生產(chǎn)成本較低，投入少。
8、 制備工藝和施工方法簡單。對混凝土基面的適應(yīng)性好，可用于混 凝土結(jié)構(gòu)迎水面及背水面的防水處理，可采用涂刷或是噴涂等工藝操 作，施工方法簡單。
9、 使用范圍廣。本發(fā)明可應(yīng)用于水工、工民建、路橋、地下、隧道 等工程中，不僅適用于大型水利水電工程類，還適用于小型的工民建類 防水。
具體實施例方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面通過實施例進一步說明，但并不限制 本發(fā)明。 實施例1:
將石英砂放入球磨機內(nèi)，無球研磨至細度為O. 16 0.63mm，備用； 將硅酸鹽水泥熟料、石膏分別破碎，粉磨，過0.315mm篩，備用。
按質(zhì)量分數(shù)取硅酸鹽水泥熟料34. 8%、粉煤灰5%、石膏4. 5%、高鋁 水泥4%、硅酸鈉1%、萘系高效減水劑0.5%、碳酸鈉0.25、羧甲基纖維素鈉0.05%、整形石英砂49. 7%和聚丙烯短纖維0. 2%，聚丙烯短纖維為 直徑25Mm長度1.5mm的纖維。備用。
將所取的硅酸鹽水泥熟料、石膏、粉煤灰、高鋁水泥、硅酸鈉、萘 系高效減水劑、碳酸鈉和羧甲基纖維素鈉同時投入球磨機中再次粉磨至 細度達到45陶篩余小于10%，得混合料。
將混合料與所取的整形石英砂、聚丙烯短纖維依次投入混料機中攪 拌均勻；出料，檢驗。得本發(fā)明水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料。 實施例2:
各組分按以下質(zhì)量分數(shù)稱取硅酸鹽水泥熟料35%、粉煤灰5%、石 膏4%、高鋁水泥4%、硅酸鈉1. 5%、萘系高效減水劑0. 5%、碳酸鈉0. 3%、 羧甲基纖維素鈉0. 05%、整形石英砂49. 15%和聚丙烯短纖維0. 5%。
按照實施例1相同的操作，制得水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料。
實施例3:
各組分按以下質(zhì)量分數(shù)稱取硅酸鹽水泥熟料33. 7%、粉煤灰5%、 石膏3%、高鋁水泥4%、硅酸鈉2%、萘系高效減水劑0. 75%、碳酸鈉0. 5、 羧甲基纖維素鈉0.05%、整形石英砂50%和聚丙烯短纖維1.0%，聚丙烯 短纖維為直徑30Mm長度2腿的纖維。
按照實施例1相同的操作，制得水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料。
實施例4:
按以下質(zhì)量分數(shù)稱取各組分硅酸鹽水泥熟料33.6%、粉煤灰5%、石膏4. 5%、高鋁水泥4%、硅酸鈉1%、萘系高效減水劑1%、碳酸鈉1%、 羧甲基纖維素鈉0.05%、整形石英砂49.05%和聚丙烯短纖維0. 8%，聚丙 烯短纖維為直徑40陶長度3mm的纖維。
按照實施例1相同的操作，制得水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料。
實施例5:
按以下質(zhì)量分數(shù)稱取各組分硅酸鹽水泥熟料40%、粉煤灰5%、石
膏4. 5%、高鋁水泥4%、硅酸鈉1%、萘系高效減水劑0. 5%、碳酸鈉0. 25、 羧甲基纖維素鈉0.05%、整形石英砂44%和聚丙烯短纖維0. 7%，聚丙烯 短纖維是直徑25Wn，長度2mm的纖維。
按照實施例1相同的操作，制得水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料。
實施例6:
本發(fā)明的材料每100份質(zhì)量配合比為水泥熟料35%、粉煤灰5%、石 膏4. 5%、高鋁水泥4%、硅酸鈉1%、萘系高效減水劑0. 75%、碳酸鈉0. 45、 羧甲基纖維素鈉0.05%、整形石英砂49%和聚丙烯短纖維0. 25%，聚丙烯 短纖維是直徑25Mm，長度3mm的纖維。
按照實施例1相同的操作，制得水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料。
實施例7:
本發(fā)明的材料每100份質(zhì)量配合比為水泥熟料38%、粉煤灰5%、石 膏4%、高鋁水泥4%、硅酸鈉1. 5%、萘系高效減水劑0. 5%、碳酸鈉0. 5%、羧甲基纖維素鈉0.05%、整形石英砂45.95%和聚丙烯短纖維0. 5%，聚丙 烯短纖維是直徑25陶，長度2mm的纖維。
按照實施例1相同的操作，制得水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料。
實施例8:
本發(fā)明的材料每100份質(zhì)量配合比為水泥熟料35%、粉煤灰8%、石 膏4. 5%、高鋁水泥4%、硅酸鈉1%、萘系高效減水劑0. 5%、碳酸鈉0. 25、 羧甲基纖維素鈉0. 05%、整形石英砂45. 7%和聚丙烯短纖維1. 0%，聚丙 烯短纖維是直徑25Mm，長度2誦的纖維。
按照實施例1相同的操作，制得水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料。
實施例9:
本發(fā)明的材料每100份質(zhì)量配合比為水泥熟料45%、粉煤灰5%、石 膏4. 5%、高鋁水泥4%、硅酸鈉2%、萘系高效減水劑0. 75%、碳酸鈉1. 0、 羧甲基纖維素鈉0.05%、整形石英砂37. 65%和聚丙烯短纖維0. 5%，聚丙 烯短纖維是直徑25Mm，長度2mm的纖維。
按照實施例1相同的操作，制得水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料。
實施例10:
本發(fā)明的材料每100份質(zhì)量配合比為水泥熟料35%、粉煤灰5%、石 膏4%、高鋁水泥4%、硅酸鈉1. 5%、萘系高效減水劑0. 5%、碳酸鈉0. 25、 羧甲基纖維素鈉0.05%、整形石英砂49. 2%和聚丙烯短纖維0. 5%，聚內(nèi)烯短纖維是直徑25Mm，長度2mm的纖維。
按照實施例1相同的操作，制得水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料。
權(quán)利要求
1、一種水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料，其特征在于各組分及其質(zhì)量分數(shù)為硅酸鹽水泥熟料20～40％、粉煤灰3～20％、石膏2～10％、高鋁水泥2～10％、硅酸鈉1～4％、萘系高效減水劑0.1～1.5％、碳酸鈉0.1～2.0％、整形石英砂40～70％、聚丙烯短纖維0.1～3.0％和羧甲基纖維素鈉0.05～1.0％；所述整形石英砂為經(jīng)球磨機無球研磨至細度為0.16～0.63mm的石英顆粒；所述萘系高效減水劑是指減水率大于20％的萘系減水劑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料，其特征在于各組分及其質(zhì)量分數(shù)為硅酸鹽水泥熟料20-40% 、粉煤灰3 10% 、石膏3 5% 、高鋁水泥3 5% 、硅酸鈉1 2% 、萘系A(chǔ)'效減水劑 0.25 1.0% 、碳酸鈉0. 1 1.0% 、整形石英砂40 70% 、聚丙烯短纖維0. 1 1.0%和羧甲基纖維素鈉 0.05 0. 2% 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料，其特征在于所述聚丙烯短纖維為直徑25 40陶，長度1. 5 3mm的聚丙烯纖維。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料，其特征在于硅酸鹽、粉煤灰、石膏、高鋁水泥、硅酸鈉、萘系高效減水劑、碳酸鈉和羧甲基纖維素鈉的粒度均為O. lmm以下。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料的制備方法，其特征在于步驟包括.-1) 按所述質(zhì)量分數(shù)取各組分，備用；2) 、將硅酸鹽水泥熟料和石膏分別破碎，粉磨，過O. 315mm篩；3) 將硅酸鹽水泥熟料、石膏、粉煤灰、高鋁水泥、硅酸鈉、萘系高效減水劑、碳酸鈉和羧甲基纖維素鈉，同時投入球磨機中粉磨至細度達到45Mm篩余小于8%，得混合料；4) 、將整形石英砂、聚丙烯短纖維和步驟3)所得混合料依次投入混料機中，混勻；出料，檢驗，包裝。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料的使用方法，其特征在于水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料與水的比例是0.3 0.4: 1，攪拌均勻后涂刷或噴涂在混凝土打磨水飽和的表面上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料及其制備方法，本發(fā)明水泥基滲透性抗裂防水復(fù)合修復(fù)材料由以下質(zhì)量分數(shù)的祖墳組成硅酸鹽水泥熟料20～40％、粉煤灰3～20％、石膏2～10％、高鋁水泥2～10％、硅酸鈉1～4％、萘系高效減水劑0.1～1.5％、碳酸鈉0.1～2.0％、整形石英砂40～70％、聚丙烯短纖維0.1～3.0％和羧甲基纖維素鈉0.05～1.0％；本發(fā)明材料性能優(yōu)良、無毒無污染且具有粘結(jié)牢固、滲透深度好、防水抗?jié)B效果和抗裂效果奇佳等特點，同時生產(chǎn)成本低廉、制備工藝和施工方法簡單、使用范圍廣泛。
文檔編號C04B111/72GK101531497SQ20091006844
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月13日
發(fā)明者磊 張, 張玉江, 楊久俊, 然 海 申請人:天津城市建設(shè)學(xué)院