專利名稱：：公路工程水泥混凝土結(jié)構(gòu)滲透型防水材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于涂覆在已建成的公路工程水泥混凝土結(jié)構(gòu)表面以及在新建公路工程水泥混凝土結(jié)構(gòu)中添加的結(jié)晶滲透型防水材料。
背景技術(shù)：
：交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，特別是大型、特大型橋隧不斷增多，為防水材料及其施工提供了廣闊的空間。眾所周知，混凝土是一種非均質(zhì)的多孔材料，其內(nèi)部存在大量的微觀結(jié)構(gòu)缺陷，這些微觀缺陷都將成為后期混凝土的滲水渠道，使得建筑滲漏問題日益受到重視。因此，也就對(duì)防水材料的發(fā)展不斷提出新的要求。交通結(jié)構(gòu)防水大致經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)自防水、外加劑防水混凝土、表面處理防水等幾個(gè)階段。最早的混凝土防水多為結(jié)構(gòu)自防水，如采用富砂漿混凝土、集料連續(xù)級(jí)配混凝土等，其基本原理就是通過提高混凝土自身的密實(shí)度、減小孔隙率來提高其防水能力。由于這些方法會(huì)增大施工的難度，且無法從本質(zhì)上提高水泥混凝土的抗裂能力，故現(xiàn)在應(yīng)用較少。20世紀(jì)初，出現(xiàn)了外加劑防水混凝土，主要有兩種方式1、在混凝土中加入長鏈脂肪酸鹽，通過與水泥中Ca0，Mg0，Si02等反應(yīng)形成不溶性的膠體化合物或絡(luò)和物堵塞孔縫，達(dá)到防水目的。這種方法只能部分抑制混凝土的開裂，無法克服混凝土自身作為剛性材料的弱點(diǎn)；2、在混凝土中加入膨脹劑，即補(bǔ)償收縮混凝土。這種混凝土能夠在水泥水化早期產(chǎn)生適量體積膨脹，受鋼筋和鄰位限制，在混凝土中產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，從而抵消部分或全部由干縮、冷縮引起的拉應(yīng)力。20世紀(jì)50年代以后，隨著高分子合成材料的發(fā)展，各種新型的防水涂料不斷出現(xiàn)，為現(xiàn)代化建筑提供了新材料、新技術(shù)。各種嵌縫密封膠、防水涂料、止水堵漏材料等在建筑工程中的應(yīng)用越來越廣泛。目前表面處理類材料主要分為兩大類柔性材料和剛性材料。柔性材料主要利用高分子物質(zhì)，通過聚合、改性等手段，在混凝土表面形成一層憎水的彈性保護(hù)層，封閉混凝土表面，阻止水的通過；剛性材料則是以水泥、砂、石為原材料，摻加少量有機(jī)或無機(jī)外加劑，在混凝土表面形成致密的有一定強(qiáng)度的保護(hù)層，彌合結(jié)構(gòu)缺陷，增強(qiáng)混凝土的防水性能。從歷史發(fā)展的幾個(gè)階段，可以看到其趨勢為逐步向著更易施工、更易維護(hù)的表面處理方式發(fā)展，防水涂料的研究有非常廣闊的前景。在傳統(tǒng)的防水技術(shù)中，水泥用于剛性防水，高分子材料用于柔性防水，往往涇渭分明。水泥基防水材料耐久性好，與基面完全相容，但是不適用變形；柔性防水材料品種多，變形性好，但與基面相容差，還存在老化的問題。隨著聚合物生產(chǎn)技術(shù)的成熟，成本的降低，聚合物的比例逐漸增大，于是就產(chǎn)生了聚合物水泥防水涂料。
發(fā)明內(nèi)容1、作用機(jī)理當(dāng)公路工程水泥混凝土結(jié)構(gòu)滲透型防水材料應(yīng)用于混凝土表面時(shí)，由于涂料中含有的活性化學(xué)物質(zhì)，在濃度和壓力差共同作用下，活性化學(xué)物質(zhì)會(huì)通過混凝土孔隙中存在的水，滲透到混凝土內(nèi)部，與毛細(xì)孔中的游離石灰和氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水的結(jié)晶體，密封混凝土中的毛細(xì)管網(wǎng)、毛細(xì)孔及微裂縫，起阻水、防水作用。同時(shí)其又能與鋼筋表面的氧化物發(fā)生反應(yīng)，形成一層穩(wěn)定的薄膜，阻止二氧化碳侵入混凝土，防止混凝土中的pH值下降，起到保護(hù)鋼筋的作用。2、最優(yōu)配合比表l涂料的基本組成<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>按其組成配制十公斤涂料，以備后續(xù)試驗(yàn)使用。涂料拌合用水量的水灰比為0.4，其流動(dòng)度可達(dá)300mm以上，凝結(jié)時(shí)間滿足初凝大于30min，終凝時(shí)間不超過24h。3、材料性能(1)安定性合格凝結(jié)時(shí)間合格。(2)公路工程用水泥混凝土滲透防水材料水泥砂漿物理力學(xué)性能。表2受檢砂漿的物理力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>(3)該材料具有與基體良好的結(jié)合能力，能夠與基體形成整體防水的特點(diǎn)。(4)抗?jié)B效果明顯，二次抗?jié)B壓力能達(dá)到一次抗?jié)B壓力的33.33%以上，抗?jié)B壓力比可達(dá)300%，再次體現(xiàn)該材料具有良好的抗?jié)B性能及自愈合能力。(5)具有良好的抗凍性，經(jīng)過_20°C2(TC之間的50次循環(huán)，基體性能不受影響，可見該材料對(duì)基體有增強(qiáng)抗凍性能的能力。(6)具有耐酸、堿、鹽腐蝕的性能，在pH=3.0-12.0條件下均可以正常使用。通過以上檢測結(jié)果分析，可以認(rèn)為涂料各方面的性能滿足GB18445-2001的要求，并能夠明顯的提高基體的防水能力，其性能甚至還超過同類產(chǎn)品的水平。具體實(shí)施例方式實(shí)施方式1:表面涂刷此種方法一般用于已建成的水泥混凝土結(jié)構(gòu)表面，通過在水泥混凝土表面涂刷滲透結(jié)晶型防水材料，經(jīng)過沉淀反應(yīng)，可以在水泥混凝土表面形成一層致密的保護(hù)層，使水、酸、堿、鹽等化學(xué)材料無法滲透到水泥混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)部。實(shí)施方式2:作添加劑此種方法一般在新建水泥混凝土結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用，在水泥混凝土攪拌的過程中按比例加入滲透結(jié)晶型防水材料，材料中的防水材料能與混凝土中的游離堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，利用滲透性能，充填了混凝土內(nèi)的毛細(xì)部位，形成結(jié)晶體，從而使混凝土結(jié)構(gòu)致密，達(dá)到一勞永逸的效果。權(quán)利要求一種公路工程水泥混凝土滲透型防水材料其特征主要采用水泥、砂、外加劑和活性物質(zhì)進(jìn)行拌和而成的混合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的材料，按質(zhì)量百分含量計(jì)，包括以下組分經(jīng)反映混合而成普通硅酸巖42.5R水泥百分含量為55-60%，石英砂百分含量為25-30%，氫氧化鈣百分含量為3-5%，速溶硅酸鈉百分含量為1-3%，硬脂酸鋁2-3%，硅灰7-8%。3.—種制備權(quán)利要求1至2中所述材料的方法，按所述比例，在水泥拌和生產(chǎn)設(shè)備中依次加入水泥、砂、氫氧化鈣、速溶硅酸鈉、硬脂酸鋁、硅灰，根據(jù)情況加入適量的減水劑進(jìn)行拌和，拌和工藝依據(jù)JTGE30-2005《公路工程水泥和水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》進(jìn)行制備，即得到該公路工程水泥混凝土滲透型防水材料。4.當(dāng)公路工程水泥混凝土滲透型防水材料應(yīng)用于混凝土表面時(shí)，由于涂料中含有的活性化學(xué)物質(zhì)，在濃度和壓力差共同作用下，活性化學(xué)物質(zhì)會(huì)通過混凝土孔隙中存在的水，滲透到混凝土內(nèi)部，與毛細(xì)孔中的游離石灰和氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水的結(jié)晶體，密封混凝土中的毛細(xì)管網(wǎng)、毛細(xì)孔及微裂縫，起阻水、防水作用。同時(shí)其又能與鋼筋表面的氧化物發(fā)生反應(yīng)，形成一層穩(wěn)定的薄膜，阻止二氧化碳侵入混凝土，防止混凝土中的pH值下降，起到保護(hù)鋼筋的作用。全文摘要公路工程水泥混凝土結(jié)構(gòu)滲透型防水材料是發(fā)明人研發(fā)的一種以普通硅酸巖水泥為基材的產(chǎn)品，具有結(jié)晶防水性能特點(diǎn)，其主要成分是以水泥和天然砂為主，添加化學(xué)外加劑和活性物質(zhì)為輔。公路工程水泥混凝土結(jié)構(gòu)滲透型防水材料與混凝土中的游離堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，利用滲透性能，填充了混凝土內(nèi)的毛細(xì)部位，形成結(jié)晶體，成為混凝土整體結(jié)構(gòu)的一部分，得到一種永久性防水、防滲密封層，從而使混凝土得到有效防護(hù)。公路工程水泥混凝土結(jié)構(gòu)滲透型防水材料專用于水泥混凝土結(jié)構(gòu)的防水和抗腐，作為一種水泥混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)劑，可永久地解決水泥混凝土工程中的干縮裂縫、裂紋、滲漏、粉化、碳化、腐蝕、剝落、冰裂等缺陷問題，節(jié)約了養(yǎng)護(hù)工程造價(jià)并延長了公路工程水泥路面的使用壽命。文檔編號(hào)C04B28/00GK101786837SQ20101000114公開日2010年7月28日申請(qǐng)日期2010年1月13日優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日發(fā)明者張陽,趙之杰,趙美玲申請(qǐng)人:北京新橋技術(shù)發(fā)展有限公司