自防水混凝土的制作方法

文档序号:11579976阅读:1412来源:国知局

本发明涉及建筑土木技术领域,尤其涉及一种自防水混凝土。



背景技术:

在建筑和土木领域,混凝土一般采用凝胶材料、骨料和水混合而成。普通混凝土成形后,往往会出现渗水甚至漏水的情况。对于渗水和漏水的原因,行业内一般归结为两类,一类是由于混凝土内部本身存在一些裂缝或者细小通道,在水压等外力下,水缓慢从一面渗到另一面;另一类是由于毛细管效应,由于内聚力与附着力的差异,使得水从一面被吸到另一面。由于上述的渗水或者漏水原因的存在,对于建筑的外层混凝土,比如屋顶、外立面、以及厨卫,就会对室内造成损坏,严重影响居住的舒适度;对于一些土木建设需要防水的领域,比如隧道等,更会造成严重的安全隐患。

为了解决普通混凝土存在的上述缺陷,目前一般采用添加混凝土外加剂的方式来改善,常见的外加剂比如有机硅防水剂(如甲基硅酸钠)等,也有很多专利申请报道了各种不同的防水剂,现有的这些防水剂,一般存在成分复杂、成本高、防水性能欠佳等缺点。



技术实现要素:

本发明的目的就在于提供一种自防水混凝土,以解决上述问题。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是这样的:硅酸盐水泥90-110份

沙子50-80份

防水剂3-9份

其中,所述防水剂由下述重量份的组分组成:

伊利石粉60-70份

粉煤灰5-9份

明矾1-2份

熟石灰2-5份

过磷酸钙1-2份。

其中,伊利石是一种黏土矿物﹐常由白云母﹑钾长石风化而成﹐并产于泥质岩中﹐或由其他矿物蚀变形成,伊利石理想化学组成为k0.75(al1.75r2+)[si3.5al0.5o10](oh)2﹑晶体主要属单斜晶系的含水层状结构硅酸盐矿物。式中r2+代表二价金属阳离子﹐主要为mg2+﹑fe2+等。目前,伊利石的工业用途包括,制作钾肥、高级涂料及填料、陶瓷配件、高级化妆品、土壤调整剂、家禽饲料添加剂、高层建筑的骨架配料和水泥配料、核工业的污染净化和环境保护,也有将其用于混凝土的报道,但是,其在混凝土中的作用并非用于防水剂的主剂,比如cn106116329a,而且,该专利报道的混凝土的抗渗能力也有待提高。

粉煤灰,是指从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物,随着电力工业的发展,燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加,成为我国当前排量较大的工业废渣之一,其典型的元素组成按质量百分比计为si11.48%~31.14%,al6.40%~22.91%,fe1.90%~18.51%,ca0.30%~25.10%,k0.22%~3.10%,mg0.05%~1.92%,ti0.40%~1.80%,s0.03%~4.75%,na0.05%~1.40%,p0.00%~0.90%,cl0.00%~0.12%,其他0.50%~29.12%;

粉煤灰作为一种量非常大的工业废渣,其对环境造成的压力非常大,目前对其回收利用最常见的方式之一,是将其掺加到混凝土中,制作硅酸盐粉煤灰混凝土,在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料;减少了用水量;改善了混凝土拌和物的和易性;增强混凝土的可泵性;减少了混凝土的徐变;减少水化热、热能膨胀性;提高混凝土抗渗能力;增加混凝土的修饰性,也就是说,目前报道的粉煤灰混凝土,对于混凝土的防水性能,也有一定提升,其掺加量一般为水泥质量的20-40%,甚至可以达到50-60%,如果低于10%,几乎没有防水的效果,但是,过大的粉煤灰掺加量,会影响水泥的其他性能;

明矾,又称十二水合硫酸铝钾;

熟石灰,即氢氧化钙;

本发明的发明人,通过大量的试验,主要采用伊利石和粉煤灰,并辅以适量的明矾、熟石灰和过磷酸钙,得到防水效果优异的防水剂,而且,对于钢筋的腐蚀性也很小,而且具有优异的抗压强度。其原理主要为在混凝土内部形成密实的憎水层,阻断混凝土的毛细管效应,从而将水分牢牢地阻挡在混凝土的受水面,防止水分达到背水面。

上述防水剂的制备方法为,按所述质量比称量后,加入组分总质量60%的水,放入搅拌器中搅拌均匀后,再搅拌5分钟,然后干燥,即得。

作为优选的技术方案:所述防水剂由下述重量份的组分组成,

伊利石粉65份

粉煤灰6份

明矾1.5份

熟石灰3份

过磷酸钙1.5份。

采用上述的比例,其防水效果更佳。

作为优选的技术方案:所述伊利石粉粒径为80-100目。

作为优选的技术方案:所述粉煤灰的粒径为80-100目。

作为优选的技术方案:所述伊利石粉为经过酸化处理的伊利石粉。

作为进一步优选的技术方案:所述酸化处理的方法为采用硫酸和盐酸的混合酸进行处理。

作为更进一步优选的技术方案:所述盐酸的质量百分数为10-37%。

作为更进一步优选的技术方案:所述硫酸的质量百分数为10-30%。

作为更进一步优选的技术方案:每100g伊利石粉加入30-50ml混合酸,并加热到90℃反应30-60min。

伊利石粉经过特殊的酸化处理,其中的成分发生反应,得到的成分与其他组分配合,能够达到更佳的防水效果,并且抗裂性能优异。

本发明的防水剂,在混凝土中的加入量为混凝土总质量的2-5%,用量少,成本低廉。

与现有技术相比,本发明的优点在于:主要采用伊利石和粉煤灰,并辅以适量的明矾、熟石灰和过磷酸钙,得到防水效果优异的防水剂,而且,对于钢筋的腐蚀性也很小,而且具有优异的抗压强度,在抗水性能方面,其相关参数相对于现有技术,提高了15%以上,本发明的自防水混凝土,尤其适用于建筑物顶楼防水,以及建筑物厨卫防水,以及隧道等经常受压力水作用的工程和构筑物,无需采用额外的防水处理,从而大幅降低建筑的材料成本和人工成本,提高建筑施工效率。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1:

一种自防水混凝土,其中的防水剂下述重量份的组分组成:

伊利石粉60份

粉煤灰9份

明矾1份

熟石灰2份

过磷酸钙1份;

按所述质量比称量后,加入组分总质量60%的水,放入搅拌器中搅拌均匀后,再搅拌5分钟,然后干燥,即得“防水剂a”;

然后按下述质量份:市售硅酸盐水泥100份、沙子60份、防水剂a5份、水50份,搅拌混合后,得到混凝土。

实施例2:

一种自防水混凝土,其中的防水剂由下述重量份的组分组成,

伊利石粉65份

粉煤灰6份

明矾1.5份

熟石灰3份

过磷酸钙1.5份

其中,上述伊利石粉为经过酸化处理的伊利石粉,其处理方法为:每100g伊利石粉加入50ml混合酸,并加热到90℃反应30-60min,然后干燥,即得,其中的混合酸为30ml质量百分数为30%的盐酸、20ml质量百分数为30%的硫酸。

按所述质量比称量后,加入组分总质量60%的水,放入搅拌器中搅拌均匀后,再搅拌5分钟,然后干燥,即得“防水剂b”;

然后按下述质量份:市售硅酸盐水泥100份、沙子60份、防水剂b5份、水50份,搅拌混合后,得到混凝土。

实施例3:

一种自防水混凝土,其中的防水剂由下述重量份的组分组成,

伊利石粉65份

粉煤灰6份

明矾1.5份

熟石灰3份

过磷酸钙1.5份

按所述质量比称量后,加入组分总质量60%的水,放入搅拌器中搅拌均匀后,再搅拌5分钟,然后干燥,即得“防水剂c”;

然后按下述质量份:市售硅酸盐水泥100份、沙子60份、防水剂c5份、水50份,搅拌混合后,得到混凝土。

实施例4

一种自防水混凝土,其中的防水剂由下述重量份的组分组成:

伊利石粉70份

粉煤灰5份

明矾2份

熟石灰5份

过磷酸钙2份

按所述质量比称量后,加入组分总质量60%的水,放入搅拌器中搅拌均匀后,再搅拌5分钟,然后干燥,即得“防水剂d”;

然后按下述质量份:市售硅酸盐水泥100份、沙子60份、防水剂d5份、水50份,搅拌混合后,得到混凝土。

实施例5性能试验

首先,按照jc474-2008的标准,进行相关性能测试

测试对象为实施例1-4所得到的混凝土,以及对比例1-4的混凝土,其中,

对比例1为中国专利cn104649638a中公开的实施例3的混凝土;对比例2为中国专利cn106116329a中公开的实施例1的混凝土;对比例3为加入硅酸盐水泥质量25%的粉煤灰制备的混凝土;对比例4为加入硅酸盐水泥质量25%的粉煤灰制备的混凝土,其测试结果见表1;

然后,依据gb50164《混凝土质量控制标准》中规定的抗渗等级:以28d龄期的标准试件,按标准试验方法进行试验时所能承受的最大水压力,分别测定实施例1-4,对比例1-4的抗渗压力,其结果见表1

表1混凝土性能测试结果

从表1中可以看出,采用本发明的防水剂,所得混凝土具有优异的防水性能,相关性能参数提高15%以上,最多提高达50%以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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