本發(fā)明涉及建筑土木技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種自防水混凝土。
背景技術(shù):
在建筑和土木領(lǐng)域,混凝土一般采用凝膠材料、骨料和水混合而成。普通混凝土成形后,往往會出現(xiàn)滲水甚至漏水的情況。對于滲水和漏水的原因,行業(yè)內(nèi)一般歸結(jié)為兩類,一類是由于混凝土內(nèi)部本身存在一些裂縫或者細(xì)小通道,在水壓等外力下,水緩慢從一面滲到另一面;另一類是由于毛細(xì)管效應(yīng),由于內(nèi)聚力與附著力的差異,使得水從一面被吸到另一面。由于上述的滲水或者漏水原因的存在,對于建筑的外層混凝土,比如屋頂、外立面、以及廚衛(wèi),就會對室內(nèi)造成損壞,嚴(yán)重影響居住的舒適度;對于一些土木建設(shè)需要防水的領(lǐng)域,比如隧道等,更會造成嚴(yán)重的安全隱患。
為了解決普通混凝土存在的上述缺陷,目前一般采用添加混凝土外加劑的方式來改善,常見的外加劑比如有機(jī)硅防水劑(如甲基硅酸鈉)等,也有很多專利申請報道了各種不同的防水劑,現(xiàn)有的這些防水劑,一般存在成分復(fù)雜、成本高、防水性能欠佳等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就在于提供一種自防水混凝土,以解決上述問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的:硅酸鹽水泥90-110份
沙子50-80份
防水劑3-9份
其中,所述防水劑由下述重量份的組分組成:
伊利石粉60-70份
粉煤灰5-9份
明礬1-2份
熟石灰2-5份
過磷酸鈣1-2份。
其中,伊利石是一種黏土礦物﹐常由白云母﹑鉀長石風(fēng)化而成﹐并產(chǎn)于泥質(zhì)巖中﹐或由其他礦物蝕變形成,伊利石理想化學(xué)組成為k0.75(al1.75r2+)[si3.5al0.5o10](oh)2﹑晶體主要屬單斜晶系的含水層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物。式中r2+代表二價金屬陽離子﹐主要為mg2+﹑fe2+等。目前,伊利石的工業(yè)用途包括,制作鉀肥、高級涂料及填料、陶瓷配件、高級化妝品、土壤調(diào)整劑、家禽飼料添加劑、高層建筑的骨架配料和水泥配料、核工業(yè)的污染凈化和環(huán)境保護(hù),也有將其用于混凝土的報道,但是,其在混凝土中的作用并非用于防水劑的主劑,比如cn106116329a,而且,該專利報道的混凝土的抗?jié)B能力也有待提高。
粉煤灰,是指從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細(xì)灰,粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物,隨著電力工業(yè)的發(fā)展,燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加,成為我國當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一,其典型的元素組成按質(zhì)量百分比計(jì)為si11.48%~31.14%,al6.40%~22.91%,fe1.90%~18.51%,ca0.30%~25.10%,k0.22%~3.10%,mg0.05%~1.92%,ti0.40%~1.80%,s0.03%~4.75%,na0.05%~1.40%,p0.00%~0.90%,cl0.00%~0.12%,其他0.50%~29.12%;
粉煤灰作為一種量非常大的工業(yè)廢渣,其對環(huán)境造成的壓力非常大,目前對其回收利用最常見的方式之一,是將其摻加到混凝土中,制作硅酸鹽粉煤灰混凝土,在混凝土中摻加粉煤灰節(jié)約了大量的水泥和細(xì)骨料;減少了用水量;改善了混凝土拌和物的和易性;增強(qiáng)混凝土的可泵性;減少了混凝土的徐變;減少水化熱、熱能膨脹性;提高混凝土抗?jié)B能力;增加混凝土的修飾性,也就是說,目前報道的粉煤灰混凝土,對于混凝土的防水性能,也有一定提升,其摻加量一般為水泥質(zhì)量的20-40%,甚至可以達(dá)到50-60%,如果低于10%,幾乎沒有防水的效果,但是,過大的粉煤灰摻加量,會影響水泥的其他性能;
明礬,又稱十二水合硫酸鋁鉀;
熟石灰,即氫氧化鈣;
本發(fā)明的發(fā)明人,通過大量的試驗(yàn),主要采用伊利石和粉煤灰,并輔以適量的明礬、熟石灰和過磷酸鈣,得到防水效果優(yōu)異的防水劑,而且,對于鋼筋的腐蝕性也很小,而且具有優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度。其原理主要為在混凝土內(nèi)部形成密實(shí)的憎水層,阻斷混凝土的毛細(xì)管效應(yīng),從而將水分牢牢地阻擋在混凝土的受水面,防止水分達(dá)到背水面。
上述防水劑的制備方法為,按所述質(zhì)量比稱量后,加入組分總質(zhì)量60%的水,放入攪拌器中攪拌均勻后,再攪拌5分鐘,然后干燥,即得。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案:所述防水劑由下述重量份的組分組成,
伊利石粉65份
粉煤灰6份
明礬1.5份
熟石灰3份
過磷酸鈣1.5份。
采用上述的比例,其防水效果更佳。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案:所述伊利石粉粒徑為80-100目。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案:所述粉煤灰的粒徑為80-100目。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案:所述伊利石粉為經(jīng)過酸化處理的伊利石粉。
作為進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案:所述酸化處理的方法為采用硫酸和鹽酸的混合酸進(jìn)行處理。
作為更進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案:所述鹽酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10-37%。
作為更進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案:所述硫酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10-30%。
作為更進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案:每100g伊利石粉加入30-50ml混合酸,并加熱到90℃反應(yīng)30-60min。
伊利石粉經(jīng)過特殊的酸化處理,其中的成分發(fā)生反應(yīng),得到的成分與其他組分配合,能夠達(dá)到更佳的防水效果,并且抗裂性能優(yōu)異。
本發(fā)明的防水劑,在混凝土中的加入量為混凝土總質(zhì)量的2-5%,用量少,成本低廉。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:主要采用伊利石和粉煤灰,并輔以適量的明礬、熟石灰和過磷酸鈣,得到防水效果優(yōu)異的防水劑,而且,對于鋼筋的腐蝕性也很小,而且具有優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度,在抗水性能方面,其相關(guān)參數(shù)相對于現(xiàn)有技術(shù),提高了15%以上,本發(fā)明的自防水混凝土,尤其適用于建筑物頂樓防水,以及建筑物廚衛(wèi)防水,以及隧道等經(jīng)常受壓力水作用的工程和構(gòu)筑物,無需采用額外的防水處理,從而大幅降低建筑的材料成本和人工成本,提高建筑施工效率。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1:
一種自防水混凝土,其中的防水劑下述重量份的組分組成:
伊利石粉60份
粉煤灰9份
明礬1份
熟石灰2份
過磷酸鈣1份;
按所述質(zhì)量比稱量后,加入組分總質(zhì)量60%的水,放入攪拌器中攪拌均勻后,再攪拌5分鐘,然后干燥,即得“防水劑a”;
然后按下述質(zhì)量份:市售硅酸鹽水泥100份、沙子60份、防水劑a5份、水50份,攪拌混合后,得到混凝土。
實(shí)施例2:
一種自防水混凝土,其中的防水劑由下述重量份的組分組成,
伊利石粉65份
粉煤灰6份
明礬1.5份
熟石灰3份
過磷酸鈣1.5份
其中,上述伊利石粉為經(jīng)過酸化處理的伊利石粉,其處理方法為:每100g伊利石粉加入50ml混合酸,并加熱到90℃反應(yīng)30-60min,然后干燥,即得,其中的混合酸為30ml質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的鹽酸、20ml質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的硫酸。
按所述質(zhì)量比稱量后,加入組分總質(zhì)量60%的水,放入攪拌器中攪拌均勻后,再攪拌5分鐘,然后干燥,即得“防水劑b”;
然后按下述質(zhì)量份:市售硅酸鹽水泥100份、沙子60份、防水劑b5份、水50份,攪拌混合后,得到混凝土。
實(shí)施例3:
一種自防水混凝土,其中的防水劑由下述重量份的組分組成,
伊利石粉65份
粉煤灰6份
明礬1.5份
熟石灰3份
過磷酸鈣1.5份
按所述質(zhì)量比稱量后,加入組分總質(zhì)量60%的水,放入攪拌器中攪拌均勻后,再攪拌5分鐘,然后干燥,即得“防水劑c”;
然后按下述質(zhì)量份:市售硅酸鹽水泥100份、沙子60份、防水劑c5份、水50份,攪拌混合后,得到混凝土。
實(shí)施例4
一種自防水混凝土,其中的防水劑由下述重量份的組分組成:
伊利石粉70份
粉煤灰5份
明礬2份
熟石灰5份
過磷酸鈣2份
按所述質(zhì)量比稱量后,加入組分總質(zhì)量60%的水,放入攪拌器中攪拌均勻后,再攪拌5分鐘,然后干燥,即得“防水劑d”;
然后按下述質(zhì)量份:市售硅酸鹽水泥100份、沙子60份、防水劑d5份、水50份,攪拌混合后,得到混凝土。
實(shí)施例5性能試驗(yàn)
首先,按照jc474-2008的標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行相關(guān)性能測試
測試對象為實(shí)施例1-4所得到的混凝土,以及對比例1-4的混凝土,其中,
對比例1為中國專利cn104649638a中公開的實(shí)施例3的混凝土;對比例2為中國專利cn106116329a中公開的實(shí)施例1的混凝土;對比例3為加入硅酸鹽水泥質(zhì)量25%的粉煤灰制備的混凝土;對比例4為加入硅酸鹽水泥質(zhì)量25%的粉煤灰制備的混凝土,其測試結(jié)果見表1;
然后,依據(jù)gb50164《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的抗?jié)B等級:以28d齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件,按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)時所能承受的最大水壓力,分別測定實(shí)施例1-4,對比例1-4的抗?jié)B壓力,其結(jié)果見表1
表1混凝土性能測試結(jié)果
從表1中可以看出,采用本發(fā)明的防水劑,所得混凝土具有優(yōu)異的防水性能,相關(guān)性能參數(shù)提高15%以上,最多提高達(dá)50%以上。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。