WHDF?F型無機混凝土防水劑的制作方法

本發明屬于混凝土技術領域，具體的是涉及一種WHDF-F型無機混凝土防水劑。

背景技術：

當前我國建筑事業開展的如火如荼，鋼筋混凝土的使用達到空前規模，混凝土的品質直接關系到建筑物的使用壽命和安全。然而影響和侵害混凝土和鋼筋的因素太多，對混凝土的質量要求也更加嚴格，提高混凝土的密實性很重要，因為密實性好的混凝土孔隙率降低，有害孔和多害孔明顯減少，無害孔顯著增多，最可幾孔的孔徑顯著減小，使得大孔減少，孔徑變細，減少氯離子、水、氧氣、二氧化碳、鹽類等介質的滲透，提高了混凝土耐久性和抗滲能，這樣的混凝土具有更小的氣體擴散系數、相對滲透系數、相對氯離子擴散系數和有效氯離子擴散系數，抵抗氣體、水、離子滲透的能力提高。然而市面上一些打著提高混凝土密實度口號的建筑材料，諸如膨脹劑，聚丙烯纖維等材料并不能很好地使混凝土更加密實，內部孔隙減少，膨脹劑的補償收縮和混凝土強度發展不同步，內部密實性不好，纖維增大抗拉強度，但混凝土密實性能并沒得到改善，一種新型外加劑來提高混凝土密實性，減少有害物質滲透的研究很有必要。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術而提出的一種WHDF-F型無機混凝土防水劑，其不易老化，成本低，簡化了施工工藝，且具有良好的抗裂防水性能。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

WHDF-F型無機混凝土防水劑，其組分如下，各組分含量按重量百分數計為：晶化激發組分20-26％；活性激發組分17-20％；鋁酸三鈣抑制組分14-17％；防微生物組分2-6％；水31-40％。

所述的晶化激發組分為明礬或六偏磷酸鈉。

所述的活性激發組分為半水石膏或綠礬。

所述的鋁酸三鈣抑制組分為硼酸或磷石膏。

所述的防微生物組分為尿素或水玻璃。

本發明的WHDF-F型無機混凝土防水劑使用摻量為：混凝土膠材用量的1％-2％(后澆帶為混凝土膠材用量的2.5％)。

本發明的主要反應機理以及各組成部分的作用是：粉末中的晶化激發組分與水和水泥熟料中的硅酸鈣發生反應，形成改性硅酸鈣水化物(M-C-S-H)和堵孔沉積物；活性激發組分激發了混凝土內粉煤灰中的活性混合材料(游離的鈣，SiO₂和Al₂O₃等)的活性，使它們與Ca(OH)₂進行二次水化，生成水化硅酸鈣(C-S-H)和水化石榴石礦物(C₃AS₂Hn)；鋁酸三鈣抑制組分與混凝土中部分鋁酸三鈣在水化初期形成一種絡合物(此絡合物是一種非穩定的化合物，隨著體系中Ca(OH)₂的增多而逐漸分解，使得鋁酸三鈣在水化后期逐漸得以水化)，選擇性地抑制了水化早期鋁酸三鈣的快速水化反應，既確保了硅酸二鈣和硅酸三鈣的充分水化，又降低了早期體系中的水化熱和干縮；防微生物組分主要作用是讓微生物不寄生在混凝土的表面而受侵蝕。

上述作用是使混凝土體系中的凝膠(C-S-H和M-C-S-H)增多，密度增大，孔隙率下降，水泥石及其骨料界面處的粘結力和密實性增強，產生良好的界面效應。同時，早期的水化熱和干縮下降，混凝土的工作性能也得到明顯改善。因此，使混凝土具有良好的防水性能。

本發明的有益效果在于：本發明的WHDF-F型無機混凝土防水劑通過促進水泥水化程度，優化水化產物，抑制鋁酸三鈣早期快速水化，降低早期水化熱等作用，使體系凝膠增多，孔隙下降，骨料界面結構及早期水化熱得以改善，在顯著提高混凝土密實性及耐久性的同時，有效改善混凝土拌合物的防水性能。

附圖說明

圖1為摻入本發明實施例所制備的WHDF-F型無機混凝土防水劑后的水泥凈漿擴展度的圖片；

圖2為未摻入WHDF-F型無機混凝土防水劑的水泥凈漿擴展度的圖片；

圖3為摻入WHDF-F型無機混凝土防水劑后的界面斷口樣的掃描電鏡圖；

圖4為未摻入WHDF-F型無機混凝土防水劑的水泥凈漿擴展度的界面斷口樣的掃描電鏡圖；

圖5為摻入WHDF-F型無機混凝土防水劑后的混凝土試塊浸泡90d后表面圖；

圖6為未摻入WHDF-F型無機混凝土防水劑的混凝土試塊浸泡90d后表面圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做詳細具體的說明，但是本發明的保護范圍并不局限于以下實施例。

本發明中所提供的WHDF-F型無機混凝土防水劑，WH-技術發明單位“武漢化工學院”(現更名“武漢工程大學”)英文字母的縮寫，DF-堵水防水材料代碼，-F表征用于防水混凝土中，以下簡稱WHDF-F。

實施例1

WHDF-F的組分及其重量百分比為：

其中，晶化激發組分為六偏磷酸鈉，活性激發組分為綠礬，鋁酸三鈣抑制組分為磷石膏，防微生物組分為尿素。

WHDF-F是將上述組分混合反應而成，其使用方法是在混凝土攪拌的過程中連同膠凝材料一起加入即可。

實施例2

WHDF-F的組分及其重量百分比為：

其中，晶化激發組分為明礬，活性激發組分為半水石膏，鋁酸三鈣抑制組分為硼酸，防微生物組分為水玻璃，使用方法同實施例1。

實施例3

WHDF-F的組分及其重量百分比為：

其中，晶化激發組分為六偏磷酸鈉，活性激發組分為綠礬，鋁酸三鈣抑制組分為磷石膏，防微生物組分為尿素，使用方法同實施例1。

實施例4

WHDF-F的組分及其重量百分比為：

其中，晶化激發組分為明礬，活性激發組分為半水石膏，鋁酸三鈣抑制組分為硼酸，防微生物組分為尿素，使用方法同實施例1。

實驗結果

用實施例1-4的WHDF-F型無機混凝土防水劑，進行混凝土，實驗結果如下：

1、進行各實施例混凝土孔結構試驗

表1各實施例混凝土不同孔徑孔隙的體積分布情況(mL·g^-1)

表2各實施例混凝土不同孔徑孔隙的體積分布實驗結果

試驗表明：摻了WHDF-F的混凝土直徑20nm以下的孔均占80％以上，比不摻WHDF-F的混凝土多，總孔體積比不摻WHDF-F的混凝土小得多，這是由于WHDF-F可以提高水泥水化程度，優化水化產物，抑制鋁酸三鈣早期快速水化，降低早期水化熱等作用，使體系凝膠增多，骨料界面結構及早期水化熱得以改善，孔隙下降，因此，摻加WHDF-F可以顯著提高混凝土的密實性，改善混凝土的防水性能。

圖1和圖2為摻與不摻WHDF-F型無機混凝土防水劑水泥凈漿擴展度的對比圖(5天時)；圖1表明：摻WHDF-F型無機混凝土防水劑后，拌和物保水保坍性能好，泌水適中，不離析，也不產生裂縫；圖2表明：不摻WHDF-F型無機混凝土防水劑的拌和物既泌水、又離析，且產生裂縫。

圖3和圖4為摻與不摻WHDF-F型無機混凝土防水劑界面斷口樣的掃描電鏡(SEM)對比圖；圖3表明，摻WHDF-F型無機混凝土防水劑后，混凝土的過渡層松散結構和微裂縫得到有效改善；圖4表明，不摻WHDF-F型無機混凝土防水劑的混凝土界面斷口存在明顯的微裂縫和毛細孔。

圖5和圖6為摻與不摻WHDF-F型無機混凝土防水劑的超高層泵送混凝土試塊浸泡90d后表面比較；圖5表明，摻WHDF-F型無機混凝土防水劑后，混凝土表面光滑平整，圖6表明，不摻WHDF-F型無機混凝土防水劑的混凝土表面出現腐蝕和剝落。