CN101066849A - 抗裂防水剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗裂防水剂，为采用无水石膏、铝矿粉、石灰、萘系减水剂、硬脂酸镁、葡萄糖酸钙、三聚磷酸钠、迁移型阻锈剂、甲基纤维素、三萜皂甙粉制备而成。本抗裂防水剂可大大提高混凝土的工作性、密实性，防止混凝土产生裂缝，能大大提高混凝土的防渗漏功能、防锈功能，同时混凝土的耐久性也得到极大的提高。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料用辅助材料，尤其是涉及一种用于混凝土材料中的抗裂防水剂。
背景技术
随着建筑业的发展，作为建筑业的主要材料——混凝土的使用量也在逐渐增大，并且人们对混凝土的要求也越来越高，混凝土向着高性能高强度的方向发展，混凝土水胶比越来越小，而胶凝材料用量、砂率越来越大，而作为非均质的脆性材料，混凝土会出现热胀冷缩和湿胀干缩现象，尤其是水胶比较低时这种现象更为明显，导致混凝土收缩的因素增大，混凝土凝固后易出现裂缝，产生渗漏现象，严重影响混凝土的耐久性。为了解决这种现象，人们先后采用调整混凝土的粗细骨料、增加水泥用量和添加各种防水剂、膨胀剂等措施来提高混凝土的密实性和抗裂性能。但是，这些添加剂大多不仅功能单一，防裂抗渗效果较差，而且其坍落度均较小，不易泵送施工，这就容易使混凝土产生裂缝和渗漏现象。
发明内容
本发明提供了一种抗裂防水剂，混凝土添加本抗裂防水剂后，不但能泵送施工，并可大大提高混凝土的防渗漏功能和密实性，防止混凝土产生裂缝，同时混凝土的耐久性也得到极大的提高。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：抗裂防水剂，是由下述重量百份比的原料配制而成：无水石膏36～43％，铝矿粉33～38％，石灰7～10％，萘系减水剂9～13％，硬脂酸镁1.5～3.0％，葡萄糖酸钙1.4～1.8％，三聚磷酸钠1.6～2.0％，迁移型阻锈剂0.4～0.7％，甲基纤维素0.02～0.05％，三萜皂甙粉0.1～0.2％。
为了使用方便，抗裂防水剂可以生产成粉末状。
本抗裂防水剂可以采用将重量百份比为无水石膏36～43％，铝矿粉33～38％，石灰7～10％，萘系减水剂9～13％，硬脂酸镁1.5～3.0％，葡萄糖酸钙1.4～1.8％，三聚磷酸钠1.6～2.0％，迁移型阻锈剂0.4～0.7％，甲基纤维素0.02～0.05％，三萜皂甙粉0.1～0.2％在混样机等混合设备中混合均匀，然后输送到球磨机等研磨设备中，研磨成规定细度的粉末，之后输送到均化库等均化装置中进行均化，即制成粉末状的抗裂防水剂。
本抗裂防水剂在使用时，是在混凝土中掺胶凝材料重量9～10％的本剂(并可等量取代水泥)即可获得坍落度为17～23cm的抗裂防水的泵送混凝土。施工时采用内掺式将水泥重量的10％抗裂防水剂加入到水泥、砂石等骨料中，先干拌，然后再加入水进行湿拌，搅拌时采用普通混凝土搅拌方式，搅拌时间可延长1分钟左右。混凝土浇筑后只需稍加振捣即可密实，振捣时间不可过长，振捣密实即可。在混凝土浇注完毕，视混凝土表面收水后，及时采用塑料布或草席等覆盖，需保持混凝土潮湿状态养护14天以上。
在添加本抗裂防水剂的混凝土中，通过无水石膏、铝矿粉、石灰的微膨胀作用，可补偿混凝土干燥时的收缩，以减小混凝土的自收缩和干缩变形，从而防止混凝土产生裂缝，以提高混凝土的防渗漏功能，同时又起到一定的早强作用；通过萘系减水剂如FDN-A的作用，提高混凝土的工作性并降低混凝土的用水量以增加混凝土的密实性；通过硬脂酸镁的防水憎水性能，使混凝土中的毛细管壁上形成憎水层，同时与混凝土中的水泥生成憎水性不溶物质，来提高混凝土的防水性能；而三萜皂甙粉可作为引气剂可减少混凝土的有害孔，并切断毛细管通道，并增加混凝土的耐久性；通过葡萄糖酸钙、三聚磷酸钠的缓凝作用，使混凝土缓慢水化、硬化，以达到降低水化热的峰值，从而减少了混凝土因温差而产生的裂缝；而采用常用的如MCI-2006NS(美国产一种阻锈剂，由济南海源加固材料经营部经销)或Mucis ad 19L/D(意大利泰诺化学公司生产的一种阻锈剂，由天津市成帆国际贸易公司经销)迁移型阻锈剂，它可迁移到混凝土中钢筋的表面，防止钢筋表面发生阴阳极反应，以保护钢筋免受侵蚀，同时还可以抵抗大气中有害介质的侵蚀和在化冰盐及海水环境下的氯化物的侵蚀，以延长钢筋混凝土的寿命；通过甲基纤维素的保水增稠作用，以提高混凝土自身的养护功能，以减少混凝土的泌水和表面水分的蒸发，防止混凝土不均匀沉降产生裂缝，并促进水泥持续水化以减少混凝土的干缩裂纹，提高混凝土的防渗功能。通过以上各成分的不同作用，大大提高混凝土的工作性、密实性、混凝土的防渗漏功能，同时混凝土的耐久性也可得到极大的提高。
掺加10％本抗裂防水剂后混凝土坍落度与减水率
| 项目 | 材料 | 重量kg | 坍落度mm | |||
| 初始 | 30min | 60min | ||||
| 基准混凝土配比 | 水泥 | 8.58 | 100 | / | / | |
| 砂子 | 17.54 | |||||
| 10～20石子 | 13.4 | |||||
| 5～10石子 | 8.94 | |||||
| 水 | 4.8 | |||||
| 掺加10％防水剂混凝土配比 | 水泥7.72kg，防水剂0.858kg，砂子石子同基准混凝土，水4.16kg(减水率13.3％) | 205 | 190 | 180 | ||
可见，在掺加了本抗裂防水剂后的混凝土具有较大的减水和强塑化功能，可使混凝土的坍落度增加10cm以上，并且坍落度损失较小。
由于本抗裂防水剂具有减水、塑化、填充、膨胀等功能，可以使混凝土达到最大的密实性，从而使混凝土的抗压、抗拉、抗折强度均得到了极大的提高。掺加本抗裂防水剂后混凝土的抗压强度比如下表。
掺加10％本抗裂防水剂混凝土抗压强度比
| 名称 | 养护龄期d | 压力KN | 抗压强度Mpa | 平均强度Mpa | 抗压强度比％ | ||||
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | ||||
| 基准混凝土 | 3 | 201 | 208 | 194 | 19.1 | 19.8 | 18.4 | 19.1 | 100 |
| 7 | 324 | 290 | 326 | 30.8 | 27.6 | 31.0 | 29.8 | 100 | |
| 28 | 420 | 422 | 418 | 39.9 | 40.1 | 39.7 | 39.9 | 100 | |
| 掺加10％防水剂混凝土 | 3 | 261 | 288 | 235 | 24.8 | 27.3 | 22.4 | 24.9 | 130.4 |
| 7 | 420 | 386 | 377 | 39.9 | 36.7 | 35.8 | 37.4 | 125.5 | |
| 28 | 496 | 490 | 495 | 47.2 | 46.5 | 48.0 | 47.2 | 118.3 | |
无水石膏、铝矿粉、石灰的微膨胀和减缩作用，补偿了混凝土的干燥收缩，减小了混凝土的自收缩和干缩变形，从而防止混凝土裂缝、提高了混凝土的防渗漏功能，其透水高度与基准混凝土相比，可减小约88.8％。其收缩率如下表。
掺加10％本抗裂防水剂混凝土收缩率比
| 试样 | 有效长度mm | 初始长度mm | 28天后长度mm | 收缩率％ | 平均收缩率％ | 28天收缩率比％ |
| 基准混凝土 | 470 | 16.22 | 6.01 | 0.04468 | 0.0461 | 96.9 |
| 25.67 | 5.45 | 0.04681 | ||||
| 35.95 | 5.73 | 0.04681 | ||||
| 掺加10％本防水剂混凝土 | 470 | 46.64 | 6.43 | 0.04681 | 0.04468 | |
| 57.20 | 7.00 | 0.04255 | ||||
| 66.91 | 6.71 | 0.04468 |
而由于本抗裂防水剂含有适量的三萜皂甙粉引气成分，所以混凝土在掺加了本抗裂防水剂后，其含气量可提高1～2％，并且产生均匀微小的封闭气泡，以切断混凝土内的毛细管通道，从而大大提高混凝土的耐久性能。其含气量如表。
掺加10％本抗裂防水剂混凝土含气量
| 量钵容积L | 量钵质量kg | 骨料质量kg | 骨料含气量％ | 压力表值Mpa | 总含气量％ | 平均值％ | 混凝土含气量％ |
| 7.0 | 3.82 | 12.6 | 0.49 | 0.059 | 3.4 | 3.35 | 2.86 |
| 0.060 | 3.3 |
同时，本抗裂防水剂中的含碱量也较低，在0.71％左右，避免了混凝土掺加本抗裂防水剂后的碱骨料反应，提高了混凝土的耐久性。
本抗裂防水剂可以通过常规的粉剂防水剂的制备方法来生产，即可以采用将重量百份比为无水石膏36～43％，铝矿粉33～38％，石灰7～10％，萘系减水剂9～13％，硬脂酸镁1.5～3.0％，葡萄糖酸钙1.4～1.8％，三聚磷酸钠1.6～2.0％，迁移型阻锈剂0.4～0.7％，甲基纤维素0.02～0.05％，三萜皂甙粉0.1～0.2％的各种材料在混样机等常规混合设备中混合均匀，然后可以通过皮带输送机等输送设备输送到球磨机等研磨设备中研磨成规定细度的粉末，之后输送到均化库等均化装置中进行均化，即制成粉末状的抗裂防水剂。并且，生产本抗裂防水剂的各种原料均可以市购得到，生产过程中用的各种设备也为本领域中公知设备。
具体实施方式
实施例一
采用重量百份比为无水石膏39％，铝矿粉37％，石灰7％，FDN-A 10％，硬脂酸镁3％，葡萄糖酸钙1.4％，三聚磷酸钠2.0％，迁移型阻锈剂0.4％，甲基纤维素0.03％，三萜皂甙粉0.1％的材料在混样机中混合均匀，然后通过皮带输送机输送到球磨机研磨成规定细度的粉末，之后输送到均化库进行均化后，即制成粉末状的抗裂防水剂。
实施例二
采用重量百份比为无水石膏36％，铝矿粉33％，石灰10％，FDN-A13％，硬脂酸镁2％，葡萄糖酸钙1.5％，三聚磷酸钠1.6％，迁移型阻锈剂0.7％，甲基纤维素0.05％，三萜皂甙粉0.2％的材料在混样机中混合均匀，然后通过皮带输送机输送到球磨机研磨成规定细度的粉末，之后输送到均化库进行均化后，即制成粉末状的抗裂防水剂。
Claims (3)
1、抗裂防水剂，其特征在于它是由下述重量百份比的原料配制而成：无水石膏36～43％，铝矿粉33～38％，石灰7～10％，萘系减水剂9～13％，硬脂酸镁1.5～3.0％，葡萄糖酸钙1.4～1.8％，三聚磷酸钠1.6～2.0％，迁移型阻锈剂0.4～0.7％，甲基纤维素0.02～0.05％，三萜皂甙粉0.1～0.2％。
2、如权利要求1所述的抗裂防水剂，其特征在于：所述萘系减水剂为FDN-A减水剂。
3、如权利要求1或2所述的抗裂防水剂，其特征在于：所述抗裂防水剂为粉末状。
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