WHDF‑F型无机混凝土防水剂的制作方法

本发明属于混凝土技术领域，具体的是涉及一种WHDF-F型无机混凝土防水剂。

背景技术：

当前我国建筑事业开展的如火如荼，钢筋混凝土的使用达到空前规模，混凝土的品质直接关系到建筑物的使用寿命和安全。然而影响和侵害混凝土和钢筋的因素太多，对混凝土的质量要求也更加严格，提高混凝土的密实性很重要，因为密实性好的混凝土孔隙率降低，有害孔和多害孔明显减少，无害孔显著增多，最可几孔的孔径显著减小，使得大孔减少，孔径变细，减少氯离子、水、氧气、二氧化碳、盐类等介质的渗透，提高了混凝土耐久性和抗渗能，这样的混凝土具有更小的气体扩散系数、相对渗透系数、相对氯离子扩散系数和有效氯离子扩散系数，抵抗气体、水、离子渗透的能力提高。然而市面上一些打着提高混凝土密实度口号的建筑材料，诸如膨胀剂，聚丙烯纤维等材料并不能很好地使混凝土更加密实，内部孔隙减少，膨胀剂的补偿收缩和混凝土强度发展不同步，内部密实性不好，纤维增大抗拉强度，但混凝土密实性能并没得到改善，一种新型外加剂来提高混凝土密实性，减少有害物质渗透的研究很有必要。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提出的一种WHDF-F型无机混凝土防水剂，其不易老化，成本低，简化了施工工艺，且具有良好的抗裂防水性能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

WHDF-F型无机混凝土防水剂，其组分如下，各组分含量按重量百分数计为：晶化激发组分20-26％；活性激发组分17-20％；铝酸三钙抑制组分14-17％；防微生物组分2-6％；水31-40％。

所述的晶化激发组分为明矾或六偏磷酸钠。

所述的活性激发组分为半水石膏或绿矾。

所述的铝酸三钙抑制组分为硼酸或磷石膏。

所述的防微生物组分为尿素或水玻璃。

本发明的WHDF-F型无机混凝土防水剂使用掺量为：混凝土胶材用量的1％-2％(后浇带为混凝土胶材用量的2.5％)。

本发明的主要反应机理以及各组成部分的作用是：粉末中的晶化激发组分与水和水泥熟料中的硅酸钙发生反应，形成改性硅酸钙水化物(M-C-S-H)和堵孔沉积物；活性激发组分激发了混凝土内粉煤灰中的活性混合材料(游离的钙，SiO₂和Al₂O₃等)的活性，使它们与Ca(OH)₂进行二次水化，生成水化硅酸钙(C-S-H)和水化石榴石矿物(C₃AS₂Hn)；铝酸三钙抑制组分与混凝土中部分铝酸三钙在水化初期形成一种络合物(此络合物是一种非稳定的化合物，随着体系中Ca(OH)₂的增多而逐渐分解，使得铝酸三钙在水化后期逐渐得以水化)，选择性地抑制了水化早期铝酸三钙的快速水化反应，既确保了硅酸二钙和硅酸三钙的充分水化，又降低了早期体系中的水化热和干缩；防微生物组分主要作用是让微生物不寄生在混凝土的表面而受侵蚀。

上述作用是使混凝土体系中的凝胶(C-S-H和M-C-S-H)增多，密度增大，孔隙率下降，水泥石及其骨料界面处的粘结力和密实性增强，产生良好的界面效应。同时，早期的水化热和干缩下降，混凝土的工作性能也得到明显改善。因此，使混凝土具有良好的防水性能。

本发明的有益效果在于：本发明的WHDF-F型无机混凝土防水剂通过促进水泥水化程度，优化水化产物，抑制铝酸三钙早期快速水化，降低早期水化热等作用，使体系凝胶增多，孔隙下降，骨料界面结构及早期水化热得以改善，在显著提高混凝土密实性及耐久性的同时，有效改善混凝土拌合物的防水性能。

附图说明

图1为掺入本发明实施例所制备的WHDF-F型无机混凝土防水剂后的水泥净浆扩展度的图片；

图2为未掺入WHDF-F型无机混凝土防水剂的水泥净浆扩展度的图片；

图3为掺入WHDF-F型无机混凝土防水剂后的界面断口样的扫描电镜图；

图4为未掺入WHDF-F型无机混凝土防水剂的水泥净浆扩展度的界面断口样的扫描电镜图；

图5为掺入WHDF-F型无机混凝土防水剂后的混凝土试块浸泡90d后表面图；

图6为未掺入WHDF-F型无机混凝土防水剂的混凝土试块浸泡90d后表面图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例。

本发明中所提供的WHDF-F型无机混凝土防水剂，WH-技术发明单位“武汉化工学院”(现更名“武汉工程大学”)英文字母的缩写，DF-堵水防水材料代码，-F表征用于防水混凝土中，以下简称WHDF-F。

实施例1

WHDF-F的组分及其重量百分比为：

其中，晶化激发组分为六偏磷酸钠，活性激发组分为绿矾，铝酸三钙抑制组分为磷石膏，防微生物组分为尿素。

WHDF-F是将上述组分混合反应而成，其使用方法是在混凝土搅拌的过程中连同胶凝材料一起加入即可。

实施例2

WHDF-F的组分及其重量百分比为：

其中，晶化激发组分为明矾，活性激发组分为半水石膏，铝酸三钙抑制组分为硼酸，防微生物组分为水玻璃，使用方法同实施例1。

实施例3

WHDF-F的组分及其重量百分比为：

其中，晶化激发组分为六偏磷酸钠，活性激发组分为绿矾，铝酸三钙抑制组分为磷石膏，防微生物组分为尿素，使用方法同实施例1。

实施例4

WHDF-F的组分及其重量百分比为：

其中，晶化激发组分为明矾，活性激发组分为半水石膏，铝酸三钙抑制组分为硼酸，防微生物组分为尿素，使用方法同实施例1。

实验结果

用实施例1-4的WHDF-F型无机混凝土防水剂，进行混凝土，实验结果如下：

1、进行各实施例混凝土孔结构试验

表1各实施例混凝土不同孔径孔隙的体积分布情况(mL·g^-1)

表2各实施例混凝土不同孔径孔隙的体积分布实验结果

试验表明：掺了WHDF-F的混凝土直径20nm以下的孔均占80％以上，比不掺WHDF-F的混凝土多，总孔体积比不掺WHDF-F的混凝土小得多，这是由于WHDF-F可以提高水泥水化程度，优化水化产物，抑制铝酸三钙早期快速水化，降低早期水化热等作用，使体系凝胶增多，骨料界面结构及早期水化热得以改善，孔隙下降，因此，掺加WHDF-F可以显著提高混凝土的密实性，改善混凝土的防水性能。

图1和图2为掺与不掺WHDF-F型无机混凝土防水剂水泥净浆扩展度的对比图(5天时)；图1表明：掺WHDF-F型无机混凝土防水剂后，拌和物保水保坍性能好，泌水适中，不离析，也不产生裂缝；图2表明：不掺WHDF-F型无机混凝土防水剂的拌和物既泌水、又离析，且产生裂缝。

图3和图4为掺与不掺WHDF-F型无机混凝土防水剂界面断口样的扫描电镜(SEM)对比图；图3表明，掺WHDF-F型无机混凝土防水剂后，混凝土的过渡层松散结构和微裂缝得到有效改善；图4表明，不掺WHDF-F型无机混凝土防水剂的混凝土界面断口存在明显的微裂缝和毛细孔。

图5和图6为掺与不掺WHDF-F型无机混凝土防水剂的超高层泵送混凝土试块浸泡90d后表面比较；图5表明，掺WHDF-F型无机混凝土防水剂后，混凝土表面光滑平整，图6表明，不掺WHDF-F型无机混凝土防水剂的混凝土表面出现腐蚀和剥落。