一种膨胀型混凝土防水剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种膨胀型混凝土防水剂及其制备方法，属于混凝土建筑材料技术领 域。
【背景技术】
[0002] 随着社会经济和城市化建设的快速发展及人们生活水平的显著提高，人们对现代 建筑材料的质量和功能提出了更高的要求。然而混凝土是用量最大、用途最广的现代建筑 材料。众所周知，混凝土水化硬化过程中会发生体积收缩变形，同时也会引起混凝土内部拉 应力大于抗拉强度，出现开裂和渗水现象，严重影响混凝土的耐久性、钢筋的稳定性和建筑 的安全性。因此，解决开裂和渗水问题是人们研宄混凝土的重要方向之一。
[0003] 近年来，混凝土结构体自防水是国内外研宄混凝土防水盛行的趋势。其中，按其化 学成分可分为无机防水剂、有机防水剂和无机-有机复合混凝土防水剂。无机防水剂主要 是通过无机化合物（如氯盐）减少混凝土中孔隙，提高密实性和抗渗性。有机防水剂主要是 通过有机化合物（如硬脂酸）使混凝土表面形成憎水表面，提高抗渗性。无机-有机复合 混凝土防水剂是无机-有机复合系统，起到防水、塑化等作用。目前，人们还研宄了一种新 型的防水剂一膨胀型防水剂，其是以膨胀剂为主要试剂，并复合少量其它试剂而制成的。根 据碱含量和掺量的不同，膨胀剂又可以分为高碱高掺量、中碱中掺量和低碱低掺量。其中， 高碱高掺量，是指碱含量在1. 53~1. 80 %，且掺量在15~20% ;中碱中掺量，是指碱含量 在0. 5~0. 75%，且掺量在10~12%;低碱低掺量，是指碱含量在0. 25~0. 5%，且掺量在 7~8%。中国专利CN 1109034 A文献公开了一种名为"新型水泥膨胀防水剂"的防水剂， 该防水剂是以明矾石、石膏、聚乙烯醇为原料制成的，具有适用范围广，价格低，施工方便和 防渗抗裂能力强等优点。但是由于该防水剂含有一定量的明矾石，使其存在着碱含量比较 高的问题。碱含量比较高，容易发生碱骨料反应侵蚀钢筋，影响混凝土的耐久性能和建筑寿 命。这些问题很大程度上限制了膨胀型防水剂的发展。因此，开发一种低碱低掺量的膨胀 型混凝土防水剂对混凝土建筑起到非常重要的作用。
【发明内容】
[0004] 针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出了一种可提高混凝 土的防水性能，低成本，且低碱低掺量的膨胀型混凝土防水剂及其制备方法。
[0005] 本发明是通过以下技术方案来实现，其特征在于：主要由磷酸镁、镁渣粉、粉煤灰、 铝渣粉、硅酸钙、滑石粉和稀盐酸等组成。
[0006] 其按以下重量份配比的各组分制备：磷酸镁15~65份，镁渣粉5~15份，粉煤灰 10~30份，铝渣粉0. 5~1份，硅酸钙1~5份，滑石粉1~3份，稀盐酸1~3份。
[0007] 所述的镁渣粉中含有40~50份CaO和6~10份MgO,这也会对混凝土的膨胀、强 度、抗裂性、抗渗性和耐久性有一定的影响。
[0008] 所述的镁渣粉是工业废渣中产生的含镁固体废弃物经过球磨机粉碎手段得到粒 子的直径变小，小于2 y m的材料。回收工业废弃物，实现能源再利用，减少环境污染，降低 生产成本。
[0009] 所述的铝渣粉是工业废渣中产生的含铝固体废弃物经过球磨机粉碎手段得到粒 子的直径变小，小于2 y m的材料。回收工业废弃物，实现能源再利用，减少环境污染，降低 生产成本。
[0010] 所述的膨胀型混凝土防水剂组成成分中，磷酸镁15~65份，在这个范围内，磷酸 镁对混凝土耐水性、耐腐蚀性、PH值及结构强度和膨胀的协同均是最佳的；镁渣粉5~15 份，在这个范围内，镁渣粉将对混凝土孔隙细化，孔结构均匀，密实度增大，强度增大和微集 粒效应发挥作用；粉煤灰10~30份，在这个范围内，粉煤灰将对混凝土膨胀，填充孔隙，改 善显微结构和降低水化反应热发挥作用；铝渣粉0. 5~1份，在这个范围内，铝渣粉将对混 凝土膨胀量，膨胀效果，膨胀速率发挥作用；硅酸钙1~5份，在这个范围内，硅酸钙将提高 磷酸镁、镁渣粉、粉煤灰及铝渣粉的水化硬化能力和它们相互之间物理化学反应能力，并加 快早期反应速度。
[0011] 滑石粉具有润滑性和强的吸附能力。滑石粉的润滑性可以加快防水剂原料的均匀 混合速度，有利于相互之间反应；强的吸附能力，可以减少混凝土强度不够而导致的开裂。
[0012] 稀盐酸一方面可以使镁渣粉、铝渣粉快速溶解成各种金属阳离子，如镁离子、铝离 子、钙离子等，促进了它们相互之间的化学反应，形成具有防水功能的钙矾石。在另一方面， 稀盐酸可以与防水剂中氢氧根离子发生中和反应，降低防水剂碱含量，更有益于防水剂的 实际应用。
[0013] 所述的膨胀型混凝土防水剂的制备方法为：先按各组分重量份配比准确称重，然 后将称取的磷酸镁置于搅拌桶内，其次将称取的镁渣粉、粉煤灰、铝渣粉、硅酸钙、滑石粉和 稀盐酸依次加入磷酸镁中，使用机械搅拌器（300~450r/min)搅拌，搅拌时间为20min。经 充分搅拌，均匀料中不含团粒后即得所述的膨胀型混凝土防水剂。
[0014] 使用时，将本发明所提供的膨胀型混凝土防水剂与混凝土按6~8%的比例掺入 搅拌均匀，直接喷涂在需防水物的表面即可。
[0015] 本发明的有益效果是：
[0016] 本发明所公开的防水剂主要是利用钙矾石防水层、粉煤灰改善孔隙功能和滑石粉 强的吸附能力来提高混凝土的防水性能。同时稀盐酸可以与防水剂中氢氧根离子发生中和 反应，降低防水剂碱含量（碱含量在0. 42~0. 49)，更有益于防水剂的实际应用。回收工业 废弃物镁渣粉、铝渣粉，实现能源再利用，减少环境污染，降低生产成本。因而，本发明所提 供的膨胀型混凝土防水剂具有良好的产业化前景。
【具体实施方式】
[0017] 下面将对本发明进行具体说明：
[0018] 1、为了能够有效提高膨胀型混凝土防水剂的功能，本发明中所使用的镁渣粉和铝 渣粉粒子尺寸最好是比较小。工业废渣中产生的含镁、铝固体废弃物粒子尺寸比较大，但可 以经过球磨机粉碎手段得到粒子的直径变小，小于2 ym的材料。
[0019] 2、为了有效提高镁渣粉中CaO和MgO对混凝土的作用，本发明中所使用的镁渣粉 含40~50份CaO和6~10份MgO。
[0020] 实施例1