技术领域本发明涉及水泥混凝土的防水材料领域，具体地说是一种内掺型渗透结晶防水材料及其制备方法。
背景技术：
水泥混凝土结构的防水、抗渗问题对其耐久性的影响越来越显著，严重影响了工程质量及其使用功能。渗透结晶防水材料一般是在新浇筑水泥混凝土的表面，均匀撒布一层渗透结晶材料，利用离子迁移作用，使化学组份进入水泥混凝土孔隙，发生水化反应，实现填补孔隙、密实结构，从而提高水泥混凝土结构的防暑能力和抗渗性能，提高水泥混凝土结构的使用寿命。目前，普通的渗透结晶防水材料主要为“外涂”式，一旦结构表层收到损坏，其会丧失防水抗渗能力，而且对防水、抗渗能力提高有限。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种内掺型渗透结晶防水材料及其制备方法，解决现有普通渗透结晶防水材料外涂、成本高、使用寿命短，一旦表面损伤功能即失等问题，尤其是提高防水、抗渗性能，改善耐久性能等方面具有显著优势，实现桥梁、路面、隧道、地下等水泥混凝土结构防水抗渗的要求。本发明的技术方案是：一种内掺型渗透结晶防水材料，各组分组成及质量份数为：所述的内掺型渗透结晶防水材料，纳米组份为纳米硅粉、超细硅灰、纳米碳酸钙、纳米氧化铝中的一种或两种以上。所述的内掺型渗透结晶防水材料，纳米组份的粒径为20～100nm。所述的内掺型渗透结晶防水材料，硅酸盐为硅酸钠、硅酸钙、氧化硅中的一种或两种以上。所述的内掺型渗透结晶防水材料，活性组份A为火山灰质活性材料，粉煤灰、硅灰、磨细矿渣粉、偏高岭土中的一种或两种以上。所述的内掺型渗透结晶防水材料，活性组份B为七水硫酸亚铁、十二水硫酸铝钾、五水硫代硫酸钠、硫酸钾、五水硫酸铜、七水硫酸锌中的一种或两种以上。所述的内掺型渗透结晶防水材料，氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化钾、无定型氢氧化铝中的一种或两种以上。所述的内掺型渗透结晶防水材料，络合剂为乙二胺四乙酸盐、三乙醇胺、六偏磷酸钠、乙二胺四甲叉膦酸钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐、氨基三甲叉膦酸盐、酒石酸中的一种或两种以上。所述的内掺型渗透结晶防水材料，辅助组份为憎水剂、减水剂、流变剂、调凝剂中的一种或两种以上，减水剂为聚羧酸减水剂。一种内掺型渗透结晶防水材料的制备方法，首先将络合剂与辅助组份充分混合，将氢氧化物加入到上述混合物中，并充分搅拌，最后依次加入活性组份A、活性组份B、纳米组份、硅酸盐，并混合均匀，称重，包装。本发明的优点及有益效果是：1、本发明内掺型渗透结晶防水材料及其制备方法，可使水泥混凝土的28天抗压强度比在100％以上，28天抗渗压力比大于250％，56天二次抗渗压力比大于200％，显著提高水泥混凝土防水抗渗性能，成本显著降低。因此，本发明内掺型渗透结晶防水材料具有显著提高水泥混凝土整体抗渗性能、成本低等特点，适合于隧道、地下工程、桥梁等工程。2、本发明内掺型水泥基渗透结晶防水材料，可以克服普通渗透结晶防水材料的缺点，而且显著改善水泥混凝土防水抗渗性能，提供水泥混凝土结构的使用功能和耐久性能。本发明的另外一个重要特点是，虽然为内掺型渗透结晶防水材料，但本发明材料的成本低，可广泛应用与实际工程。具体实施方式在具体实施方式中，本发明内掺型渗透结晶防水材料，各组分组成及质量份数为：其中，纳米组份为纳米硅粉、超细硅灰、纳米碳酸钙、纳米氧化铝中的一种或两种以上，纳米组份的粒径为20～100nm，优选20～50nm。辅助组份为水泥混凝土防水材料中常用的憎水剂、减水剂、流变剂、调凝剂中的一种或两种以上，减水剂可以为聚羧酸减水剂粉剂。本发明中，各组成部分的作用和协同作用如下：(1)纳米组份：具有很强的渗透能力，可以填充于水泥混凝土结构的细小孔隙中，并与胶凝材料共同发生水化反应，实现结构的密实性，改善水泥混凝土结构的抗渗性能。(2)硅酸盐：作为改善水泥混凝土结构中的微区组成环境，促进胶凝材料遇水过程中的水化，实现离子在渗透过程中的水化，实现水泥混凝土结构的进一步密实化，提高水泥混凝土的抗渗性能。(3)活性组份A和B：随着渗透和离子迁移，活性组份可以促进纳米组份、硅酸盐组份与胶凝材料遇水进行的水化反应，尤其是在二次遇水条件下，实现快速水化，阻止水分子在结构中的渗透，水化产物切断了水分子渗透的途径。(4)氢氧化物：调整胶凝材料水化产物结构、提高水化前后水泥混凝土结构的体积稳定性，为渗透—水化—结构密实、二次渗透—再水化—结构密实提供良好基础条件。(5)络合剂：促进纳米组份、硅酸盐组份、活性物质A和B中的离子与胶凝材料中离子形成络合离子，有利于水化产物的形成和水化反应的进行。(6)辅助成分：改善水泥的水化性能以及硬化水泥石结构，促进颗粒之间实现紧密堆积。上述一种内掺型渗透结晶防水材料及其制备方法，首先将络合剂与辅助组份充分混合；将氢氧化钙/氢氧化镁/氢氧化钡加入到上述混合物中，并充分搅拌，最后依次加入活性组份A、活性组份B、硅酸盐、纳米材料，并混合均匀，称重，包装。为了更好理解本发明，下面结合实施例对本发明进一步阐述，但本发明保护内容不仅仅局限于所述实施例。实施例1：按重量份数计，将1份的氨基三甲叉膦酸四钠与1份的聚羧酸类减水剂粉剂充分混合，再将5份的氢氧化镁、10份的氢氧化钙加入到上述混合物中，并搅拌均匀，最后将35份的粉煤灰、10份的七水硫酸亚铁、3份的硫酸钾、20份的纳米碳酸钙(粒度50nm)、15份的硅酸钙依次加入，混合均匀，制得本发明的渗透内掺型渗透结晶防水材料。本实施例的技术指标如下：内掺8％，水泥混凝土的28天抗压强度比108％，28天抗渗压力比285％，56天二次抗渗压力比235％。实施例2：按重量份数计，将5份的六偏磷酸钠与1.5份的聚乙烯醇(流变剂)充分混合，再将15份的氢氧化钙加入到上述混合物中，并搅拌均匀，最后将35.5份的磨细矿渣粉、6份的五水硫代硫酸钠、22份的超细硅灰(粒度50μm)、15份的硅酸钠依次加入，混合均匀，制得本发明的渗透内掺型渗透结晶防水材料。本实施例的技术指标如下：内掺10％，水泥混凝土的28天抗压强度比122％，28天抗渗压力比298％，56天二次抗渗压力比223％。实施例3：按重量份数计，将2份的二乙烯三胺五甲叉膦酸钠、1份的酒石酸与0.5份憎水剂、1.5份聚羧酸减水剂粉剂充分混合，再将2份的无定型氢氧化铝、2份氢氧化钠、10份氢氧化钙加入到上述混合物中，并搅拌均匀，最后将35份的粉煤灰和5份偏高岭土、8份的十二水硫酸铝钾、15份的纳米硅粉、18份的硅酸钠依次加入，混合均匀，制得本发明的渗透内掺型渗透结晶防水材料。本实施例的技术指标如下：内掺6％，水泥混凝土的28天抗压强度比102％，28天抗渗压力比256％，56天二次抗渗压力比203％。实施例4：按重量份数计，将1.5份的乙二胺四甲叉膦酸钠与1.5份的偏铝酸钠(调凝剂)、1份的聚羧酸减水剂粉剂充分混合，再将15份的氢氧化钙加入到上述混合物中，并搅拌均匀，最后将35份的硅灰、6份的七水硫酸锌、25份的纳米碳酸钙、15份的氧化硅依次加入，混合均匀，制得本发明的渗透内掺型渗透结晶防水材料。本实施例的技术指标如下：内掺8％，水泥混凝土的28天抗压强度比102％，28天抗渗压力比256％，56天二次抗渗压力比203％。实施例5：按重量份数计，将0.5份的乙二胺四乙酸钠、0.5份三乙醇胺与1份聚羧酸减水剂粉剂充分混合，再将2份的氢氧化钠、10份无定型氢氧化铝加入到上述混合物中，并搅拌均匀，最后将30份的粉煤灰和15份的硅灰、3份的五水硫酸铜和5份的硫酸钾、3份的纳米氧化铝和15份纳米碳酸钙、15份的硅酸钠依次加入，混合均匀，制得本发明的渗透内掺型渗透结晶防水材料。本实施例的技术指标如下：内掺5％，水泥混凝土的28天抗压强度比110％，28天抗渗压力比265％，56天二次抗渗压力比208％。实施例6：按重量份数计，将1份的二乙烯三胺五甲叉膦酸钠、4份六偏磷酸钠与3份的聚羧酸减水剂粉剂充分混合，再将18份的氢氧化钙加入到上述混合物中，并搅拌均匀，最后将30份的磨细矿渣粉和3份的硅灰、12份的硫酸铝钾、14份的纳米氧化铝、15份的氧化硅依次加入，混合均匀，制得本发明的渗透内掺型渗透结晶防水材料。本实施例的技术指标如下：内掺6％，水泥混凝土的28天抗压强度比180％，28天抗渗压力比280％，56天二次抗渗压力比225％。实施例结果表明，本发明内掺型渗透结晶防水材可以显著提高水泥混凝土结构的抗渗透性能，而且可以提高水泥混凝土结构的体积稳定性等。