速凝水泥基渗透结晶型防水材料及其制备方法
技术领域
本发明属于渗透结晶型防水材料技术领域，具体涉及速凝水泥基渗透结晶型防水材料及其制备方法。
背景技术
水泥基渗透结晶型防水涂料中溶出的活性化学物质随着表层水在混凝土中渗透扩散，与混凝土中的Ca2+、Al3+发生化学反应,生成不溶于水的枝蔓状结晶体，结晶体充满毛细管孔隙并与混凝土结合成整体，形成封闭而致密防水结构；同时，该防水混凝土结构即使局部受损发生渗漏，在遇到水后也会产生结晶作用自行修补愈合。但当水泥基渗透结晶型防水涂料在0～10℃的温度施工时，水化速度极慢，因而，混凝土砂浆中水分储存时间过长，使活性物质与水充分接触，使活性物质在水泥水化过程中就完全反应，失去二次抗渗结晶作用，后期混凝土结构受损或出现裂缝，无法自行修补愈合，防水效果，显然，现有水泥基渗透结晶型防水涂料并不适应在较低温度下施工。
基于以上所述，本发明提供一种适用于0～10℃低温环境下施工的速凝水泥基渗透结晶型防水材料及其制备方法。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供速凝水泥基渗透结晶型防水材料及其制备方法。
本发明的技术方案概述如下:
速凝水泥基渗透结晶型防水材料，包括以下质量份原料:
所述活性母料由以下质量百分比组分组成:氟化钾10～15％、氨基三甲叉膦酸四钠10～15％、磷酸钠20～25％、草酸钠10～15％、硫酸镁10～15％、余量为硅酸钠。
优选的是，所述晶核型早强剂由甲酸钙、亚硝酸钙、五水偏硅酸钠、十二烷基苯磺酸钙、微米级膨胀矿渣粉按照1:(0.5～0.8):(0.6～1.4):(0.3～0.6):(1.2～2.4)的质量比混合而成。
优选的是，所述微米级膨胀矿渣粉的粒径为1～3μm。
速凝水泥基渗透结晶型防水材料的制备方法，包括以下步骤:
S1:按质量百分比混合氟化钾、氨基三甲叉膦酸四钠、磷酸钠、草酸钠、硅酸钠、硫酸镁，并充分研磨后，得到活性母料；
S2:将甲酸钙、亚硝酸钙、五水偏硅酸钠、十二烷基苯磺酸钙混合并充分研磨后，与微米级膨胀矿渣粉混合均匀，得到晶核型早强剂；
S3:按质量份将粒径为20～35μm硫铝酸盐水泥、粒径为3～10μm硫铝酸盐水泥、粒径为40～80μm石英砂、粒径为10～30μm石英砂、活性母料、晶核型早强剂、聚羧酸减水剂、羟乙基甲基纤维素、可再分散乳胶粉搅拌均匀后，即得所述水泥基渗透结晶型防水材料。
本发明的有益效果:
1、本发明速凝水泥基渗透结晶型防水涂料在0～10℃的温度施工时，能快速水化，在20h内完成终凝，早期强度高，且避免了由于液相水与活性母料长时间充分接触，造成活性母料完全反应，而失去二次抗渗结晶作用；同时，由于亚硝酸钙、十二烷基苯磺酸钙的存在，兼具防冻剂和早强剂作用，可降低水泥基渗透结晶型防水材料的冰点，使其在-5～0℃负温环境下，水泥基渗透结晶型砂浆中仍以液相流动态存在，能正常水化，避免由于热胀冷缩，涂层还可能出现冻裂现象，影响水泥基涂层早期强度和耐久性。
2、本发明速凝水泥基渗透结晶型防水涂料利用20～35μm硫铝酸盐水泥、3～10μm硫铝酸盐水泥、40～80μm石英砂、10～30μm石英砂的级配，3～10μm和20～35μm硫铝酸盐水泥的级配保证了极高的水化活性，达到速凝效果，同时，不同粒径的硫铝酸盐水泥和石英砂级配不仅使防水涂层具有较高的机械强度，也保证了防水涂层的致密性，充盈水泥砂浆的孔隙。
3、本发明速凝水泥基渗透结晶型防水涂料利用氟化钾、氨基三甲叉膦酸四钠、磷酸钠、草酸钠、硅酸钠、硫酸镁组配活性母料，以水为载体，与硫铝酸盐水泥水化产物Ca(OH)2及游离的Ca2+、Al3+、Fe3+作用生成氟化钙/铝/铁、氨基三甲叉膦酸钙/铝/铁络合物、磷酸钙/铝/铁、草酸钙/铝/铁、硅酸钙/铝/铁及钙矾石、氢氧化镁等不溶性枝蔓状结晶体，修补和填充防水涂层的毛细孔道和裂缝，并赋予结晶型防水涂料重复自愈合、修复功能。
4、本发明以超细微米级膨胀矿渣粉作为晶核，其表面具有大量不规则的类似蜂窝状棱角，为水化产物提高了充足的生长位点，使其迅速硬化长大，并使水化产物均匀分布，提高早期强度；同时，矿渣粉能与水化产物Ca(OH)2二次水化，促进更多C-S-H产物生成；甲酸钙、亚硝酸钙、五水偏硅酸钠、十二烷基苯磺酸钙组配成晶核型早强剂，协同提高混凝土早期强度，增强混凝土抵抗冰冻的破坏能力。
附图说明
图1为本发明速凝水泥基渗透结晶型防水材料的制备方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
速凝水泥基渗透结晶型防水材料的制备方法，包括以下步骤:
S1:按质量百分比称取氟化钾10％、氨基三甲叉膦酸四钠10％、磷酸钠20％、草酸钠10％、硫酸镁10％，硅酸钠补足余量，混合均匀并充分研磨后，得到活性母料；
S2:将甲酸钙、亚硝酸钙、五水偏硅酸钠、十二烷基苯磺酸钙混合并充分研磨后，与粒径为1～3μm的微米级膨胀矿渣粉混合均匀，得到晶核型早强剂；所述晶核型早强剂由甲酸钙、亚硝酸钙、五水偏硅酸钠、十二烷基苯磺酸钙、微米级膨胀矿渣粉的质量比为1:0.5:0.6:0.3:1.2；
S3:按质量份将20份粒径为20～35μm硫铝酸盐水泥、10份粒径为3～10μm硫铝酸盐水泥、25份粒径为40～80μm石英砂、15份粒径为10～30μm石英砂、8份活性母料、3份晶核型早强剂、0.5份聚羧酸减水剂、0.4份羟乙基甲基纤维素、1份可再分散乳胶粉搅拌均匀后，即得所述水泥基渗透结晶型防水材料。
实施例2
速凝水泥基渗透结晶型防水材料的制备方法，包括以下步骤:
S1:按质量百分比称取氟化钾12％、氨基三甲叉膦酸四钠12％、磷酸钠21％、草酸钠12％、硫酸镁12％，硅酸钠补足余量，混合均匀并充分研磨后，得到活性母料；
S2:将甲酸钙、亚硝酸钙、五水偏硅酸钠、十二烷基苯磺酸钙混合并充分研磨后，与粒径为1～3μm的微米级膨胀矿渣粉混合均匀，得到晶核型早强剂；所述晶核型早强剂由甲酸钙、亚硝酸钙、五水偏硅酸钠、十二烷基苯磺酸钙、微米级膨胀矿渣粉的质量比为1:0.6:0.9:0.4:1.6；
S3:按质量份将23份粒径为20～35μm硫铝酸盐水泥、12份粒径为3～10μm硫铝酸盐水泥、30份粒径为40～80μm石英砂、16份粒径为10～30μm石英砂、10份活性母料、5份晶核型早强剂、1份聚羧酸减水剂、0.5份羟乙基甲基纤维素、1.3份可再分散乳胶粉搅拌均匀后，即得所述水泥基渗透结晶型防水材料。
实施例3
速凝水泥基渗透结晶型防水材料的制备方法，包括以下步骤:
S1:按质量百分比称取氟化钾14％、氨基三甲叉膦酸四钠14％、磷酸钠23％、草酸钠14％、硫酸镁14％，硅酸钠补足余量，混合均匀并充分研磨后，得到活性母料；
S2:将甲酸钙、亚硝酸钙、五水偏硅酸钠、十二烷基苯磺酸钙混合并充分研磨后，与粒径为1～3μm的微米级膨胀矿渣粉混合均匀，得到晶核型早强剂；所述晶核型早强剂由甲酸钙、亚硝酸钙、五水偏硅酸钠、十二烷基苯磺酸钙、微米级膨胀矿渣粉的质量比为1:0.7:1.2:0.5:2；
S3:按质量份将26份粒径为20～35μm硫铝酸盐水泥、14份粒径为3～10μm硫铝酸盐水泥、35份粒径为40～80μm石英砂、18份粒径为10～30μm石英砂、11份活性母料、6份晶核型早强剂、1.8份聚羧酸减水剂、0.6份羟乙基甲基纤维素、1.6份可再分散乳胶粉搅拌均匀后，即得所述水泥基渗透结晶型防水材料。
实施例4
速凝水泥基渗透结晶型防水材料的制备方法，包括以下步骤:
S1:按质量百分比称取氟化钾15％、氨基三甲叉膦酸四钠15％、磷酸钠25％、草酸钠15％、硫酸镁15％，硅酸钠补足余量，混合均匀并充分研磨后，得到活性母料；
S2:将甲酸钙、亚硝酸钙、五水偏硅酸钠、十二烷基苯磺酸钙混合并充分研磨后，与粒径为1～3μm的微米级膨胀矿渣粉混合均匀，得到晶核型早强剂；所述晶核型早强剂由甲酸钙、亚硝酸钙、五水偏硅酸钠、十二烷基苯磺酸钙、微米级膨胀矿渣粉的质量比为1:0.8:1.4:0.6:2.4；
S3:按质量份将30份粒径为20～35μm硫铝酸盐水泥、15份粒径为3～10μm硫铝酸盐水泥、40份粒径为40～80μm石英砂、20份粒径为10～30μm石英砂、12份活性母料、7份晶核型早强剂、2.5份聚羧酸减水剂、0.7份羟乙基甲基纤维素、2份可再分散乳胶粉搅拌均匀后，即得所述水泥基渗透结晶型防水材料。
对比例1：与实施例1相同，区别在于，在制备过程中不添加亚硝酸钙、十二烷基苯磺酸钙。
对比例2：与实施例1相同，区别在于，在制备过程中不添加微米级膨胀矿渣粉。
对比例3：与实施例1相同，区别在于，在制备过程中不添加晶核型早强剂。
在5℃温度下，施工实施例1～4及对比例1～3制出的水泥基渗透结晶型防水材料，并继续在5℃下进行养护，并按照GB 18445-2001《水泥基渗透结晶型防水材料》测定其物理力学性能，试验结果如下表所示：
由上表可知，本发明速凝水泥基渗透结晶型防水涂料在5℃的温度施工时，能快速水化，在20h内完成终凝，早期强度高，避免了由于液相水与活性母料长时间充分接触，造成活性母料完全反应，而失去二次抗渗结晶作用。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
