本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种高性能混凝土防水剂及其制备方法。
背景技术：
混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。
随着混凝土组成材料的不断发展，人们对对混凝土的性能要求不仅仅局限于抗压强度，而是在立足强度的基础上，更加注重混凝土的耐久性、变形性能、防火抗爆性能、防渗水性能、韧性、耐腐蚀性、保温性、健康环保性以及降低成本等等综合指标的平衡和协调。混凝土各项性能指标的要求比以前更明确、细化和具体。同时，建筑设备水平的提升，新型施工工艺的不断涌现和推广，使混凝土技术适应了不同的设计、施工和使用要求，发展很快。混凝土还离不开混凝土用原材料的发展，离不开混凝土的工程应用对象的发展变化。因此，研制性能更加优异、功能更加强大、更适应新工艺、新建筑对象的混凝土就显得尤为重要。
特别的，一直以来，室内涂料由于与家居生活、环境的密切关联而引起消费者的广泛关注。漂亮家居的背后，传统的溶剂型涂料在一定程度上影响着人们的身心健康。因此，环境友好的水性涂料越来越受到消费者的青睐。目前，市场上水性涂料主要利用丙烯酸树脂为主要成膜物质，加工性能差，应用大部分局限于内墙外墙等建材方面。对于一些要求一定加工和图案性能的家居产品如天花，水性涂料产品仍一片空白。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种高性能混凝土防水剂及其制备方法，该混凝土密实性好，抗渗防水性能好，同时具有较好的强度。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种高性能混凝土防水剂，由以下质量份数的原料制备而成：水性自交联乳液50-70份、环氧氯丙烷30-50份、沸石粉40-60份、粉煤灰20-40份、水泥10-30份、石膏粉15-25份、钛白粉10-20份、重质碳酸钙8-15份、膨胀剂4-10份、减水剂2-8份、憎水剂3-8份、引气剂1-5份和去离子水30-60份。
其中，所述水性自交联乳液60份、环氧氯丙烷40份、沸石粉50份、粉煤灰30份、水泥20份、石膏粉20份、钛白粉15份、重质碳酸钙11份、膨胀剂7份、混凝土减缩剂5份、消泡剂6份、减水剂4份、引气剂3份。
其中，所述膨胀剂为明矾膨胀剂或铝酸钙膨胀剂。
其中，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
其中，所述憎水剂为十八烷酸。
其中，所述引气剂为非松香类引气剂。
一种高性能混凝土防水剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数计分别称取沸石粉、粉煤灰、水泥、石膏粉、钛白粉、重质碳酸钙混合，碾磨均匀，再与去离子水混合，搅拌均匀，得到混合液；
（2）将上述重量份数的水性自交联乳液、环氧氯丙烷加入到步骤（1）中的混合液中，边搅拌边加热，加热温度为30-50℃，搅拌均匀，得到混合浆料；
（3）将膨胀剂、减水剂、憎水剂和引气剂加入混合浆料中，边搅拌边加热，加热温度为70-80℃，搅拌均匀，得到高性能混凝土防水剂。
其中，所述步骤（1）中的碾磨均匀条件：置于球磨机上湿磨20-30min，球磨机转速为250-350r/min。
其中，所述步骤（2）中搅拌均匀的条件：在300-400r/min的转速下搅拌30-40min。
其中，所述步骤（3）中搅拌均匀的条件：在350-450r/min的转速下搅拌10-20min。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：本发明提供一种高性能混凝土防水剂及其制备方法，通过该方法制得的混凝土密实性好，抗渗防水性能好，同时混凝土无收缩，具有较好的强度，具体情况如下：
（1）本发明通过采用沸石粉、粉煤灰、水泥、石膏粉、钛白粉、重质碳酸钙等无机材料为原料，利用无机材料高强度、高耐磨等特性，使本发明制得的混凝土具有较高的强度，同时也克服现有防水剂的缺点，使混凝土的收缩减少，增强混凝土防水抗抗渗功能；
（2）本发明通过加入具有高分子量的自交联乳液、环氧氯丙烷，通过其含有的官能团在水泥水化产生的碱性介质中，缓慢水解，释放具有很强活性的羧基和羟基基团，可增大混凝土的流动性，避免了混凝土的塌落；
（3）本发明通过加入膨胀剂、减水剂、憎水剂和引气剂等助剂，可使混凝土更加密实，提高混凝土的早期强度和后期强度，使混凝土的抗渗防水能力大大提高；
（4）本发明所用原材料来源广泛，且制备过程无毒无害的，制备方法简单，易于产业化生产。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例１
一种高性能混凝土防水剂，由以下质量份数的原料制备而成：水性自交联乳液60份、环氧氯丙烷40份、沸石粉50份、粉煤灰30份、水泥20份、石膏粉20份、钛白粉15份、重质碳酸钙11份、膨胀剂7份、混凝土减缩剂5份、消泡剂6份、减水剂4份、引气剂3份。
其中，所述膨胀剂为明矾膨胀剂或铝酸钙膨胀剂。
其中，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
其中，所述憎水剂为十八烷酸。
其中，所述引气剂为非松香类引气剂。
一种高性能混凝土防水剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数计分别称取沸石粉、粉煤灰、水泥、石膏粉、钛白粉、重质碳酸钙混合，碾磨均匀，再与去离子水混合，搅拌均匀，得到混合液；
（2）将上述重量份数的水性自交联乳液、环氧氯丙烷加入到步骤（1）中的混合液中，边搅拌边加热，加热温度为40℃，搅拌均匀，得到混合浆料；
（3）将膨胀剂、减水剂、憎水剂和引气剂加入混合浆料中，边搅拌边加热，加热温度为75℃，搅拌均匀，得到高性能混凝土防水剂。
其中，所述步骤（1）中的碾磨均匀条件：置于球磨机上湿磨25min，球磨机转速为300r/min。
其中，所述步骤（2）中搅拌均匀的条件：在350r/min的转速下搅拌35min。
其中，所述步骤（3）中搅拌均匀的条件：在400r/min的转速下搅拌15min。
实施例2
一种高性能混凝土防水剂，由以下质量份数的原料制备而成：水性自交联乳液50份、环氧氯丙烷30份、沸石粉40份、粉煤灰20份、水泥10份、石膏粉15份、钛白粉10份、重质碳酸钙8份、膨胀剂4份、减水剂2份、憎水剂3份、引气剂1份和去离子水30份。
其中，所述膨胀剂为明矾膨胀剂或铝酸钙膨胀剂。
其中，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
其中，所述憎水剂为十八烷酸。
其中，所述引气剂为非松香类引气剂。
一种高性能混凝土防水剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数计分别称取沸石粉、粉煤灰、水泥、石膏粉、钛白粉、重质碳酸钙混合，碾磨均匀，再与去离子水混合，搅拌均匀，得到混合液；
（2）将上述重量份数的水性自交联乳液、环氧氯丙烷加入到步骤（1）中的混合液中，边搅拌边加热，加热温度为30℃，搅拌均匀，得到混合浆料；
（3）将膨胀剂、减水剂、憎水剂和引气剂加入混合浆料中，边搅拌边加热，加热温度为70℃，搅拌均匀，得到高性能混凝土防水剂。
其中，所述步骤（1）中的碾磨均匀条件：置于球磨机上湿磨20min，球磨机转速为250r/min。
其中，所述步骤（2）中搅拌均匀的条件：在300r/min的转速下搅拌30min。
其中，所述步骤（3）中搅拌均匀的条件：在350r/min的转速下搅拌10min。
实施例3
一种高性能混凝土防水剂，由以下质量份数的原料制备而成：水性自交联乳液70份、环氧氯丙烷50份、沸石粉60份、粉煤灰40份、水泥30份、石膏粉25份、钛白粉20份、重质碳酸钙15份、膨胀剂10份、减水剂8份、憎水剂8份、引气剂5份和去离子水60份。
其中，所述膨胀剂为明矾膨胀剂或铝酸钙膨胀剂。
其中，所述减水剂为聚羧酸减水剂。
其中，所述憎水剂为十八烷酸。
其中，所述引气剂为非松香类引气剂。
一种高性能混凝土防水剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量份数计分别称取沸石粉、粉煤灰、水泥、石膏粉、钛白粉、重质碳酸钙混合，碾磨均匀，再与去离子水混合，搅拌均匀，得到混合液；
（2）将上述重量份数的水性自交联乳液、环氧氯丙烷加入到步骤（1）中的混合液中，边搅拌边加热，加热温度为50℃，搅拌均匀，得到混合浆料；
（3）将膨胀剂、减水剂、憎水剂和引气剂加入混合浆料中，边搅拌边加热，加热温度为80℃，搅拌均匀，得到高性能混凝土防水剂。
其中，所述步骤（1）中的碾磨均匀条件：置于球磨机上湿磨30min，球磨机转速为350r/min。
其中，所述步骤（2）中搅拌均匀的条件：在400r/min的转速下搅拌40min。
其中，所述步骤（3）中搅拌均匀的条件：在450r/min的转速下搅拌20min。
实施例4
根据《砂浆、混凝土防水剂标准(jc474-1999)》，采取实施例1-3制得的混凝土防水剂以及市售的另外两款混凝土防水剂分别作为对照组1和对照组2进行测试：
测试内容：抗压强度，抗折强度，限制膨胀率和48h吸水。
测试标准：抗压强度测定标准具体为：jc476-1998；抗折强度测定标准具体为：jc476-1998；限制膨胀率测定标准具体为：jc476-1998；48h吸水检测方法为jc474-1999。
得到如下表1的测试结果：
从表1中可以看出，本发明的混凝土防水剂与对照组相比，其抗压强度、抗折强度、限制膨胀率和48h吸水等性能均高于对照组，说明本发明的混凝土防水剂抗渗防水性能好，同时混凝土无收缩，具有较好的强度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。