專利名稱：一種混凝土和砂漿用防水凝膠及其制備、應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑防水材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種混凝土和砂漿用防水凝膠及其制備、應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
以水泥為膠凝材料的 建筑制品內(nèi)部存在大量的凝膠孔以及由于收縮和受到外力作用下形成的開裂，在雨水或地下水浸泡下普遍存在滲漏現(xiàn)象，通常采用建筑混凝土、砂漿中添加防水劑實(shí)現(xiàn)剛性防水，以及鋪設(shè)、涂布柔性防水材料來達(dá)到防止?jié)B漏的目的。目前，市場有各種各樣的防水劑，如無機(jī)鋁鹽系、鉻鹽系、氯化鈣、氯化鐵等防水劑，但存在抗?jié)B能力較差、施工復(fù)雜、腐蝕鋼筋、對環(huán)境污染大的缺點(diǎn)。有機(jī)金屬皂類也經(jīng)常用于剛性防水，如專利[CN 1587175 A]所述，將脂肪酸、乳化改性劑、外加劑在水中加熱攪拌，混合均勻即得到防水劑。專利[CN 102344263 A]所述，將十八烷酸、硅烷、松香酸鈉、三乙醇胺等通過加熱混合的工藝制備防水劑。專利[CN200410058200. 9]所述，將脂肪酸、改性乳化劑、消泡劑加熱而成防水劑。上述專利均采用脂肪酸作為有效防水成分，屬于小分子化合物，防水效果單一而不穩(wěn)固，并且混凝土、砂漿在外部水長時(shí)間浸泡下，防水有效成分會(huì)逐漸溶于水而流失，影響了材料的長期防水效果。本發(fā)明提供了一種能夠長期穩(wěn)定于混凝土、砂漿中的有機(jī)無機(jī)防水凝膠材料的制備方法，有效防水成分形成網(wǎng)絡(luò)凝膠螯合大分子，提高了在混凝土、砂漿中的穩(wěn)定性，大大提高了剛性防水的效果和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種混凝土和砂漿用防水凝膠及其制備、應(yīng)用方法?？朔ㄖ浪┕すに嚪彪s、防水壽命短、綜合造價(jià)高的問題。通過該工藝生產(chǎn)的防水劑，在混凝土、砂漿內(nèi)部形成一種互穿凝膠網(wǎng)絡(luò)防水結(jié)構(gòu)，有效防水成分能夠牢固填充于混凝土、砂漿中微小孔隙，可以解決植物油、脂肪酸等防水成分在混凝土、砂漿中易流失、不穩(wěn)定、影響防水效果的問題，延長防水使用壽命，增強(qiáng)混凝土、砂漿抗?jié)B、抗老化能力?！N混凝土和砂衆(zhòng)用防水凝膠包括植物油15 20wt% ;硬脂酸4 8wt% ;堿性化合物5 12wt% ;三聚氰胺8 llwt% ;硫酸招3 6wt% ;娃酸鈉5 10wt% ;聚乙烯醇5 8wt% ；磷酸三丁酯0.5 2wt%;其余為水。形態(tài)為淡黃色凝膠。其中，植物油為棕櫚油、椰子油、橄欖油、蓖麻油和花生油等中的一種或多種，堿性化合物為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣和氨水等中的一種或多種。針對一種混凝土和砂漿用防水凝膠的制備方法，其具體步驟如下I、將35 45wt%的水、15 20wt%的植物油和4 8wt%的硬脂酸分別加入反應(yīng)器中，加熱至65 75°C，攪拌30 60分鐘，攪拌速率為60 150轉(zhuǎn)/分鐘；2、在步驟I的基礎(chǔ)上，將5 12wt%的堿性化合物加入反應(yīng)器中，在75 85°C溫度下，加熱攪拌3(T60分鐘，攪拌速率為6(T150轉(zhuǎn)/分鐘；3、在步驟2的基礎(chǔ)上，將8 llwt%的三聚氰胺、3 6wt%的硫酸鋁和5 8wt%的聚乙烯醇分別加入反應(yīng)器中，在75 85°C溫度下，加熱攪拌6(Tl20分鐘，攪拌速率為6(Tl50轉(zhuǎn)/分鐘；4、在步驟3的基礎(chǔ)上，將5 10wt%的硅酸鈉和0. 5 2wt%的磷酸三丁酯加入反應(yīng)器中，降溫至55 65°C，攪拌30飛0分鐘，冷卻至40°C形成防水凝膠。其中，步驟I中的優(yōu)選范圍為水36 40wt%、植物油15 18wt%、硬脂酸5 8wt%，攪拌3(T40分鐘；步驟2中的優(yōu)選范圍為堿性化合物7 10wt%，加熱攪拌30 40分鐘；步驟3中的優(yōu)選范圍為三聚氰胺8 10wt%、硫酸鋁4 6wt%，加熱攪拌60 80分鐘；步驟4中的優(yōu)選范圍為硅酸鈉5 8wt%、磷酸三丁酯0. 5 lwt%，攪拌30 40分 鐘。該材料的制備原理為所述的三聚氰胺、硫酸鋁在配方體系中起交聯(lián)劑的作用，與植物油、硬脂酸、聚乙烯醇相互作用，形成穩(wěn)定的有機(jī)無機(jī)網(wǎng)絡(luò)凝膠體系。硅酸鈉貫穿于有機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系內(nèi)，與水泥在水化過程中形成無機(jī)凝膠相，起填充孔隙、增強(qiáng)防水網(wǎng)的作用。針對一種混凝土和砂漿用防水凝膠的應(yīng)用方法為將I份混凝土和砂漿用防水凝膠與5 20份4(T10(TC熱水?dāng)嚢枞芙夂?，再加?0 150份水稀釋，靜置10 120分鐘，形成果凍狀凝膠，與水泥、砂、石和輕骨料中的一種或多種混合，攪拌形成混凝土或砂漿，用于抗?jié)B、防水、防潮施工。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于I、通過該方法制備的防水材料通過有機(jī)無機(jī)絡(luò)合反應(yīng)，形成穩(wěn)定的大分子凝膠束，大分子中無機(jī)部分與水泥成分形成穩(wěn)定錨固，有機(jī)部分在混凝土、砂漿內(nèi)部形成一種互穿凝膠網(wǎng)絡(luò)形成防水結(jié)構(gòu)，牢固填充于混凝土、砂漿中微小孔隙和堵塞毛細(xì)通道、切斷和減少滲水孔道，增加了結(jié)構(gòu)的密實(shí)性，具有優(yōu)異的抗?jié)B抗裂性能，大大延長防水壽命，同時(shí)能夠增強(qiáng)混凝土和砂漿結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。2、在沒有水浸泡情況下，防水凝膠干燥收縮，可形成氣體分子通過的凝膠孔，使得混凝土、砂漿具有可呼吸性，提高建筑物的舒適性，防止結(jié)露、發(fā)潮和霉變產(chǎn)生。遇水情況下，防水凝膠吸濕溶脹，防水作用自動(dòng)生效。3、本發(fā)明在生產(chǎn)、使用過程中無毒、無味，無三廢排放。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I : 一種混凝土和砂漿用防水凝膠包括植物油16wt% ;硬脂酸7wt% ;堿性化合物8wt% ;三聚氰胺8. 5wt% ;硫酸招5wt% ;娃酸鈉8wt% ;聚乙烯醇6. 8wt% ;磷酸三丁酯0.7被％;水40wt%。形態(tài)為淡黃色凝膠。其中，植物油為棕櫚油，堿性化合物為氫氧化鉀。針對一種混凝土和砂漿用防水凝膠的制備方法，其具體步驟如下I、稱取40g水、16g棕櫚油和7g硬脂酸于反應(yīng)器中，加熱至70°C，攪拌30分鐘，攪拌速率為60轉(zhuǎn)/分鐘；2、在步驟I的基礎(chǔ)上，稱取Sg氫氧化鉀加入反應(yīng)器，在75°C下，加熱攪拌30分鐘，攪拌速率為80轉(zhuǎn)/分鐘；
3、在步驟2的基礎(chǔ)上，稱取8. 5g三聚氰胺、5g硫酸鋁和6. 8g聚乙烯醇投入反應(yīng)器中，在75 °C溫度下，加熱攪拌60分鐘，攪拌速率80轉(zhuǎn)/分鐘；4、在步驟3的基礎(chǔ)上，稱取Sg硅酸鈉和0. 7g磷酸三丁酯投入反應(yīng)器中，降溫至55°C，攪拌30分鐘，冷卻至40°C形成防水凝膠。針對一種混凝土和砂漿用防水凝膠的應(yīng)用方法為將I份混凝土和砂漿用防水凝膠與5份90°C熱水?dāng)嚢枞芙夂?，再加?5份水稀釋，靜置45分鐘，形成果凍狀凝膠，與水泥、砂和輕骨料混合，攪拌形成砂漿，用于抗?jié)B、防水、防潮施工。實(shí)施例2 一種混凝土和砂漿用防水凝膠包括植物油17wt% ;硬脂酸8wt% ;堿性化合物10wt% ;三聚氰胺8wt% ;硫酸招5. 5wt% ;娃酸鈉6wt% ;聚乙烯醇6. 5wt% ;磷酸三丁酯1被％;水38被％。形態(tài)為淡黃色凝膠。其中，植物油為椰子油，堿性化合物為氨水。 針對一種混凝土和砂漿用防水凝膠的制備方法，其具體步驟如下I、稱取38g水、17g椰子油和8g硬脂酸于反應(yīng)器中，加熱至70°C，攪拌30分鐘，攪拌速率為60轉(zhuǎn)/分鐘；2、在步驟I的基礎(chǔ)上，稱取IOg氨水加入反應(yīng)器，在75°C下，加熱攪拌30分鐘，攪拌速率為80轉(zhuǎn)/分鐘；3、在步驟2的基礎(chǔ)上，稱取8g三聚氰胺、5. 5g硫酸鋁和6. 5g聚乙烯醇投入反應(yīng)器中，在80°C溫度下，加熱攪拌60分鐘，攪拌速率為80轉(zhuǎn)/分鐘；4、在步驟3的基礎(chǔ)上，稱取6g硅酸鈉和I g磷酸三丁酯投入反應(yīng)器中，降溫至55°C，攪拌30分鐘，冷卻至40°C形成防水凝膠。針對一種混凝土和砂漿用防水凝膠的應(yīng)用方法為將I份混凝土和砂漿用防水凝膠與10份80°C熱水?dāng)嚢枞芙夂?，再加?0份水稀釋，靜置50分鐘，形成果凍狀凝膠，與水泥、砂和輕骨料混合，攪拌形成砂漿，用于抗?jié)B、防水、防潮施工。實(shí)施例3 一種混凝土和砂漿用防水凝膠包括植物油20wt% ;硬脂酸5wt% ;堿性化合物8wt% ;三聚氰胺9. 6wt% ;硫酸招5. 8wt% ;娃酸鈉5. 3wt% ;聚乙烯醇5. 5wt% ;磷酸三丁酯0.8被％;水40被％。形態(tài)為淡黃色凝膠。其中，植物油為椰子油，堿性化合物為氫氧化鈉。針對一種混凝土和砂漿用防水凝膠的制備方法，其具體步驟如下I、稱取40g水、20g椰子油和5g硬脂酸于反應(yīng)器中，加熱至75°C，攪拌30分鐘，攪拌速率為60轉(zhuǎn)/分鐘；2、在步驟I的基礎(chǔ)上，稱取8g氫氧化鈉加入反應(yīng)器，在75°C下，加熱攪拌30分鐘，攪拌速率為80轉(zhuǎn)/分鐘；3、在步驟2的基礎(chǔ)上，稱取9. 6g三聚氰胺、5. 8g硫酸鋁和5. 5g聚乙烯醇投入反應(yīng)器中，在80°C溫度下，加熱攪拌60分鐘，攪拌速率為80轉(zhuǎn)/分鐘；4、在步驟3的基礎(chǔ)上，稱取5. 3g硅酸鈉和0. 8 g磷酸三丁酯投入反應(yīng)器中，降溫至55°C，攪拌30分鐘，冷卻至40°C形成本防水凝膠。針對一種混凝土和砂漿用防水凝膠的應(yīng)用方法為將I份混凝土和砂漿用防水凝膠與10份80°C熱水?dāng)嚢枞芙夂螅偌尤?0份水稀釋，靜置60分鐘，形成果凍狀凝膠，與水泥、砂、石混合，攪拌形成混凝土，用于抗?jié)B、防水、防潮施工。上述實(shí)施例只用以說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制 本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種混凝土和砂漿用防水凝膠，其特征在于，包括植物油15 20wt%;硬脂酸4 8wt% ;堿性化合物5 12wt% ;三聚氰胺8 llwt% ;硫酸招3 6wt% ;娃酸鈉5 10wt% ;聚乙烯醇:5 8wt% ;磷酸三丁酯0. 5^2wt% ;其余為水；形態(tài)為淡黃色凝膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防水凝膠，其特征在于，所述的植物油為棕櫚油、椰子油、橄欖油、蓖麻油和花生油中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防水凝膠，其特征在于，所述的堿性化合物為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣和氨水中的一種或多種。
4.一種權(quán)利要求I所述的混凝土和砂漿用防水凝膠的制備方法，其特征在于，制備步驟為 1)將35 45wt%的水、15 20wt%的植物油和4 8wt%的硬脂酸分別加入反應(yīng)器中，加熱至65 75°C，攪拌30 60分鐘，攪拌速率為60 150轉(zhuǎn)/分鐘； 2)在步驟I)基礎(chǔ)上，將5 12wt%的堿性化合物加入反應(yīng)器中，在75 85°C溫度下，加熱攪拌3(T60分鐘，攪拌速率為6(T150轉(zhuǎn)/分鐘； 3)在步驟2)基礎(chǔ)上，將8 llwt%的三聚氰胺、3 6wt%的硫酸鋁和5 8wt%的聚乙烯醇分別加入反應(yīng)器中，在75 85°C溫度下，加熱攪拌6(Tl20分鐘，攪拌速率為6(Tl50轉(zhuǎn)/分鐘； 4)在步驟3)基礎(chǔ)上，將5 10wt%的硅酸鈉和0.5^2wt%的磷酸三丁酯加入反應(yīng)器中，降溫至55 65°C，攪拌30飛0分鐘，冷卻至40°C形成防水凝膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟I)中所述的水36 40wt%、植物油15 18wt%、硬脂酸5 8wt%，加熱攪拌30 40分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟2)中所述的堿性化合物7 10wt%，加熱攪拌3(T40分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟3)中所述的三聚氰胺8 10wt%、硫酸招4 6wt%、聚乙烯醇5 8wt%,加熱攪拌60 80分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟4)中所述的硅酸鈉5 8wt%、磷酸三丁酯0. 5 lwt%，攪拌30 40分鐘。
9.一種權(quán)利要求I所述的混凝土和砂漿用防水凝膠的應(yīng)用方法，其特征在于，將I份混凝土和砂漿用防水凝膠與5 20份4(T10(TC熱水?dāng)嚢枞芙夂?，再加?(T150份水稀釋，靜置1(T120分鐘，形成果凍狀凝膠，與水泥、砂、石和輕骨料中的一種或多種混合，攪拌形成混凝土或砂漿，用于抗?jié)B、防水、防潮施工。
全文摘要
一種混凝土和砂漿用防水凝膠及其制備、應(yīng)用方法，屬于建筑防水材料技術(shù)領(lǐng)域。該種材料包括植物油15～20wt%、硬脂酸4～8wt%、堿性化合物5～12wt%、三聚氰胺8～11wt%、硫酸鋁3～6wt%、硅酸鈉5～10wt%、聚乙烯醇5～8wt%、磷酸三丁酯0.5～2wt%，其余為水。優(yōu)點(diǎn)在于，該材料在混凝土、砂漿內(nèi)部形成互穿凝膠網(wǎng)絡(luò)防水結(jié)構(gòu)，具有較好的防水抗?jié)B性能，延長防水壽命，增強(qiáng)混凝土和砂漿的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)C04B24/26GK102795804SQ20121028937
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月14日
發(fā)明者王萬金, 賀奎, 賴振峰, 夏義兵, 李海峰, 王靖 申請人:北京市建筑工程研究院有限責(zé)任公司