一种渗透结晶防水剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及建筑用混凝土防护剂【技术领域】，具体公开了一种渗透结晶防水剂及其制备方法；渗透结晶防水剂由有机硅防水剂；无定型二氧化硅胶体溶液；表面活性剂；氢氧化钡和水组成；依次将水、有机硅防水剂、无定型二氧化硅胶体溶液、表面活性剂、氢氧化钡加入反应釜中，然后加热至反应温度，搅拌，降温至室温后过滤除去杂质后，即得。本发明渗透结晶防水剂为有机与无机的结合体，无色透明液体，具有渗透能力强，憎水性好，吸水率低，环保无害的特点，能够渗入混凝土孔隙中形成大量不溶晶体堵塞混凝土的孔隙，并且能够减少硫酸盐对混凝土的侵害，起到防水防护作用。
【专利说明】一种渗透结晶防水剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑用混凝土防护剂【技术领域】，尤其是涉及一种渗透结晶防水剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]混凝土是一种多孔复合材料，其内部含有大量的孔隙和微裂纹，一些侵蚀性介质(如氯盐、硫酸盐等)会在水的作用下随着这些缺陷进入混凝土内部，这些物质会侵蚀到钢筋，严重影响到混凝土结构的耐久性和寿命。
[0003]混凝土防护考虑的重点就是防水性能，主要分为柔性防水和刚性防水。柔性防水是指用防水卷材或防水涂料对结构进行外包防水，从而实现建筑物防水。刚性防水是指依靠混凝土本体防水来实现建筑结构防水，即提高混凝土的抗渗性，堵塞混凝土的孔隙，防止水分进入混凝土内部。目前主要通过添加防水剂提高混凝土的抗渗性能，常见的防水剂主要有氯盐类、硬酯酸盐类、有机硅类的防水剂等。其中氯盐类抗渗效果很好，但是氯离子侵蚀钢筋，降低建筑物使用寿命。硬酯酸盐类与有机硅类防水剂的抗渗效果差，达不到抗渗要求。有机硅类防水剂具有渗透能力强、憎水性好等优点但是抗渗性差。
[0004]申请号为201110191320.6的中国发明专利公开了一种渗透结晶型防水剂，该发明产品只对混凝土起到了提高密实性和抗渗的特点，并不能消除硫酸根离子对混凝土的危害，并且产品为乳白色液体不是无色透明状。而本发明制备的渗透结晶防水剂为无色透明液体，无机物质氢氧化钡渗入混凝土内部反应生成硫酸钡晶体堵塞混凝土毛细孔，生成硫酸钡晶体的同时减少了混凝土中的硫酸根离子，减少了硫酸盐对混凝土的侵害。
【发明内容】
`[0005]本发明所解决的技术问题是提供一种渗透结晶防水剂及其制备方法，本发明渗透结晶防水剂可通过直接涂刷使用，用于混凝土的防水防护处理，是一种新型的渗透结晶防水剂。渗透结晶防水剂为有机与无机的结合体，有机物质能够在混凝土表层反应形成憎水层，无机物质能够渗入混凝土孔隙中反应生成不溶晶体堵塞混凝土孔隙；当有水再进入时未反应的无机物质能够再次被激活，再次反应形成不溶晶体，具有自愈合功能。并且能够减少硫酸盐对混凝土的侵害，起到混凝土防护作用。本发明制备的渗透结晶防水剂为无色透明液体，具有渗透能力强，憎水性好，环保无害的特点。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0007]—种渗透结晶防水剂由有机硅防水剂、无定型二氧化硅胶体溶液、氢氧化钡、表面活性剂和水组成；各组分重量百分比如下:
[0008]有机硅防水剂5%~30%
无定型二氧化硅胶体溶液5%~40%
表面活性剂0.2%~1%
氢氧化钡5%~20%
水20%~80% 。
[0009]优选的，所述有机硅防水剂为无色透明甲基硅酸钠溶液。
[0010]更加优选的，所述甲基硅酸钠溶液中甲基硅酸钠的质量百分含量为20%~30%。
[0011]更加优选的，所述无定型二氧化硅胶体溶液为无色水性阴离子无定型二氧化硅胶体溶液。
[0012]更加优选的，所述无定型二氧化硅胶体溶液中二氧化硅的质量百分含量为40%~50%。
[0013]更加优选的，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠。
[0014]更加优选的，所述有机硅防水剂的重量百分比为5%~20%。
[0015]更加优选的，所述无定型二氧化硅胶体溶液的重量百分比为25~40%。
[0016]更加优选的，所述氢氧化钡的重量百分比为5%~15%。
[0017]更加优选的，所述水的重量百分比为40%~60%。
[0018]更加优选的，所述表面活性剂的重量百分比为0.5%~1%。
[0019]更加优选的，所述渗透结晶防水剂的制备方法是:
[0020]按重量比依次将水、有机硅防水剂、无定型二氧化硅胶体溶液、表面活性剂、氢氧化钡加入反应釜中，然后加热至反应温度，搅拌，降温至室温后过滤除去杂质后，即得到本发明的渗透结晶防水剂。
[0021]更加优选的，所述反应温度为60V~70°C，搅拌时间为30min~60min。
[0022]本发明的渗透结晶防水剂的作用机理是:
[0023]渗透结晶防水剂中含有有机硅防水剂，当混凝土表面涂刷渗透结晶防水剂后，有机硅和二氧化硅胶体溶液具有很好的渗透性，同时表面活性剂能够改善表面张力，使表面张力更低，渗透能力更强。有机硅渗透进去能与水泥、混凝土反应形成牢固的憎水性表面层，使混凝土与水的接触角增大到120度以上，使混凝土具有很好的斥水性，具有荷叶效应，起到自清洁作用。渗透结晶防水剂中的活性无机物质二氧化硅胶体能够渗透并扩散到混凝土内部与氢氧化钙反应形成大量不溶晶体硅酸钙凝胶堵塞混凝土孔隙，提高混凝土的密实度和抗渗性。活性物质氢氧化钡能够与硫酸盐反应形成不溶晶体，减少硫酸盐对混凝土的侵害。
[0024]本发明与 现有技术相比，具有如下有益效果:
[0025]本发明提供了一种渗透结晶防水剂及其制备方法，本发明通过涂覆于混凝土表面来提高混凝土的防护与抗渗性能，本发明渗透结晶防水剂为无色透明液体，是有机与无机的结合体，渗透力强，形成的防水层具有荷叶水珠效果，不影响建筑物外观，并且活性物质能够渗透到混凝土内部形成大量不溶晶体堵塞混凝土的孔隙，起到永久防水的效果。本发明制备的渗透结晶防水剂为无色透明液体，具有渗透能力强，憎水性好，环保无害的特点。本发明的渗透结晶防水剂不仅能够起到防水效果，同时能够起到防护作用，能够减少硫酸盐对混凝土的侵害。
【具体实施方式】
[0026]为了更好的理解本发明所解决的技术问题、所提供的技术方案，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明的实施，但并不用于限定本发明。
[0027]在优选的实施例中，一种渗透结晶防水剂，由有机硅防水剂、无定型二氧化硅胶体溶液、氢氧化钡、表面活性剂和水组成；各组分重量百分比如下:
[0028]
有机硅防水剂5%~30%
无定型二氧化硅胶体溶液 5%~40%
表面活性剂0.2%~1%
氢氧化钡5%~20% 水20%~80% 。
[0029]在更加优选的实施例中，所述有机硅防水剂为无色透明甲基硅酸钠溶液。
[0030]在更加优选的实施例中，所述甲基硅酸钠溶液中甲基硅酸钠的质量百分含量为20% ~30%ο
[0031]在更加优选的实施例中，所述甲基硅酸钠溶液中的甲基硅酸钠的质量百分含量为30%。
[0032]在更加优选的实施例中，所述无定型二氧化硅胶体溶液为无色水性阴离子无定型二氧化硅胶体溶液。
[0033]在更加优选的实施例中，所述无定型二氧化硅胶体溶液中二氧化硅的质量百分含量为40%~50%。
[0034]在更加优选的实施例中，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠。
[0035]在更加优选的实施例中，所述有机硅防水剂的重量百分比为5%~20%。
[0036]在更加优选的实施例中，所述无定型二氧化硅胶体溶液的重量百分比为25~40%。
[0037]在更加优选的实施例中，所述氢氧化钡的重量百分比为5%~15%。
[0038]在更加优选的实施例中，所述水的重量百分比为40%~60%。
[0039]在更加优选的实施例中，所述表面活性剂的重量百分比为0.5%~1%。
[0040]在更加优选的实施例中，所述渗透结晶防水剂的制备方法是:
[0041]按重量比依次将水、有机硅防水剂、无定型二氧化硅胶体溶液、表面活性剂、氢氧化钡加入反应釜中，然后加热至反应温度，搅拌，降温至室温后过滤除去杂质后，即得到本发明的渗透结晶防水剂。[0042]在更加优选的实施例中，所述反应温度为60°C~70°C，搅拌时间为30min~60mino
[0043]本发明的渗透结晶防水剂的作用机理是:
[0044]渗透结晶防水剂中含有有机硅防水剂，当混凝土表面涂刷渗透结晶防水剂后，有机硅防水剂和二氧化硅胶体溶液具有很好的渗透性，同时表面活性剂能够改善表面张力，使表面张力更低，渗透能力更强，有机硅防水剂能渗透进去能与水泥、混凝土反应形成牢固的憎水性表面层，使混凝土水的接触角增大到120度以上，使混凝土具有很好的斥水性，具有荷叶露珠效应，起到自清洁作用。渗透结晶防水剂中的活性无机物质二氧化硅胶体溶液能够渗透并扩散到混凝土内部与氢氧化钙反应形成大量不溶晶体硅酸钙凝胶堵塞混凝土孔隙，提高混凝土的密实度和抗渗性。活性物质氢氧化钡能够与硫酸盐反应形成不溶晶体，减少硫酸盐对混凝土的侵害。
[0045]具体实施例:
[0046]实施例1
[0047]水性渗透结晶防水剂，其组分及各组分重量百分比为水49.5%、有机硅防水剂20%、无定型二氧化硅胶体溶液25%、表面活性剂0.5%、氢氧化钡5%，其制备方式是将上述各组分依次秤量按顺序加入反应釜中，然后加热至60°C，保温搅拌60min，然后降温至室温后过滤除去杂质后，即得到本发明的渗透结晶防水剂。
[0048]实施例2
[0049]水性渗透结晶防水剂，其组分及各组分重量百分比为水44.5%、有机硅防水剂10%、无定型二氧化硅胶体溶液40%、表面活性剂0.5%、氢氧化钡5%，其制备方式是将上述各组分依次秤量按顺序加入反应釜中，然后加热至65°C，保温搅拌50min，然后降温至室温后过滤除去杂质后，即得到本发明的渗透结晶防水剂。
[0050]实施例3
[0051]水性渗透结晶防水剂，其组分及各组分重量百分比为水49.5%、有机硅防水剂15%、无定型二氧化硅胶体溶液30%、表面活性剂0.5%、氢氧化钡5%，其制备方式是将上述各组分依次秤量按顺序加入反应釜中，然后加热至65°C，保温搅拌50min，然后降温至室温后过滤除去杂质后，即得到本发明的渗透结晶防水剂。
[0052]实施例4
[0053]水性渗透结晶防水剂，其组分及各组分重量百分比为水49.5%、有机硅防水剂10%、无定型二氧化硅胶体溶液30%、表面活性剂0.5%、氢氧化钡10%，其制备方式是将上述各组分依次秤量按顺序加入反应釜中，然后加热至68°C，保温搅拌35min，然后降温至室温后过滤除去杂质后，即得到本发明的渗透结晶防水剂。
[0054]实施例5
[0055]水性渗透结晶防水剂，其组分及各组分重量百分比为水40%、有机硅防水剂9.5%、无定型二氧化硅胶体溶液40%、表面活性剂0.5%、氢氧化钡10%，其制备方式是将上述各组分依次秤量按顺序加入反应釜中，然后加热至70°C，保温搅拌30min，然后降温至室温后过滤除去杂质后，即得到本发明的渗透结晶防水剂。
[0056]按照上述方法进行制备，可制备出性能要求略有差异的适用于不同场合和不同抗渗要求的渗透结晶防水剂，采用JC/T 1018-2006检验方法检测上述5个实施例的抗渗性，其渗透性性能如表1所示，根据不同的抗渗要求实施例1、2、3可用于一般的建筑防水，如工业用水处理厂，污水处理厂等。实施例4、5可用于硫酸盐侵蚀比较严重的混凝土处理，可以消耗更多的硫酸根离子。
[0057]表1、渗透性性能指标
[0058]
【权利要求】
1.一种渗透结晶防水剂，其特征在于，所述渗透结晶防水剂由有机硅防水剂、无定型二氧化硅胶体溶液、氢氧化钡、表面活性剂和水组成；各组分重量百分比如下:有机硅防水剂5%~30% 无定型二氧化硅胶体溶液5%~40%表面活性剂0.2%~1%氢氧化钡5%~20%水20%~80% 。
2.根据权利要求1所述的渗透结晶防水剂，其特征在于，所述有机硅防水剂为无色透明甲基硅酸钠溶液；所述甲基硅酸钠溶液中甲基硅酸钠的质量百分含量为20%~30%。
3.根据权利要求1所述的渗透结晶防水剂，其特征在于，所述无定型二氧化硅胶体溶液为无色水性阴离子无定型二氧化硅胶体溶液；所述无定型二氧化硅胶体溶液中二氧化硅的质量百分含量为40%~50%。
4.根据权利要求1所述的渗透结晶防水剂，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠。
5.根据权利要求1所述的渗透结晶防水剂，其特征在于，所述有机硅防水剂的重量百分比为5%~20%ο
6.根据权利要求1所述的渗透结晶防水剂，其特征在于，所述无定型二氧化硅胶体溶液的重量百分比为25~40%。
7.根据权利要求1所述的渗透结晶防水剂，其特征在于，所述氢氧化钡的重量百分比为5%~15%。
8.根据权利要求1所述的渗透结晶防水剂，其特征在于，所述水的重量百分比为40%~60%。
9.根据权利要求1所述的渗透结晶防水剂，其特征在于，所述表面活性剂的重量百分比为0.5%~1%。
10.根据权利要求1~9之一所述的渗透结晶防水剂的制备方法，其特征在于，按重量比依次将水、有机硅防水剂、无定型二氧化硅胶体溶液、表面活性剂、氢氧化钡加入反应釜中，然后加热至反应温度60°C~70°C,搅拌30min~60min,降温至室温后过滤除去杂质后，即得到本发明的渗透结晶防水剂。
【文档编号】C04B28/24GK103755304SQ201410032476
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】彭松涛, 田继斌, 李建芳 申请人:北京宇阳泽丽防水材料有限责任公司