一种缓凝型高性能水泥基渗透结晶防水涂料及其制备方法与流程

本技术涉及防水材料，尤其是涉及一种缓凝型高性能水泥基渗透结晶防水涂料及其制备方法。

背景技术：

1、

2、水泥基渗透结晶型材料是由普通硅酸盐水泥、石英砂、带有活性功能基团的化学复合物组成。它利用在混凝土中掺入活性外加剂或在外部涂敷一层含有活性功能化学物涂层，在一定的养护条件下，以水为载体，通过渗透作用，使其特殊的活性功能化学物在混凝土的微孔及毛细孔中传输，填充并促使混凝土中未完全水化的水泥颗粒继续发生水化作用，形成不溶性的结晶体复合物，进而靠结晶体增长填塞毛细通道，使混凝土结构致密、抗渗。由于是借助化学反应改善了整个混凝土基体的防水性能，不仅使得防水性能容易长期保持，同时也提高了基体混凝土的强度和密实性。混凝土干燥时，该活性功能化学物处于休眠状态：当混凝土开裂，有水渗入时，该物质继续水化生成新的结晶，对裂缝进行自动填充，实现自修复。

3、由于水泥基渗透结晶型材料的抗渗性能与自愈性能好、粘结力强、防钢筋锈蚀，以及对人体无害、易于施工等特点，广泛应用于地下工程、水利工程、蓄水池、污水处理等结构防水中，均取得良好的防水效果。

4、经检索申请号：202311293519.9的中国专利公开了一种水泥基渗透结晶型防水涂料由粉体料和液体料两部分组成；所述粉体料由硅酸盐水泥、石英砂、硅铝酸钠粉末、三聚磷酸硅粉末、硅灰石粉、海泡石粉、木质素磺酸钠组成；所述液体料由硅溶胶、高模数硅酸钾、脂肪醇聚氧乙烯醚、复合活性组分、去离子水组成。

5、经检索申请号：201610667270.7的中国专利公开了一种防水型水泥基涂料及其制备方法，涂料包括组分a超疏水材料、组分b乳液和组分c无机粉料，组分a超疏水材料由石墨烯35-50份、硅酸乙酯2.5-6份、硅烷偶联剂5-12份、无水乙醇55-75份、氨水0.8-2份和去离子水8-15份通过溶胶凝胶法制得，组分b乳液由硬单体35-55份、软单体35-55份、功能单体2-5份、超疏水材料2-10份、成膜助剂1-5份、增塑剂1-5份、乳化剂0.8-1.5份、分散剂0.5-1份、防腐剂0.5-1份、消泡剂0.05-1份和引发剂0.05-0.1份配制而成，组分c无机粉料则包括了普通硅酸盐水泥25-45份、粉煤灰硅酸盐水泥25-45份、200目石英砂20-30份、碳纳米管15-10份和减水剂0.5-1份。

6、针对市面上常见的水泥基防水涂料，发明人认为存在以下有待改进的技术缺陷：

7、凝结时间过短，无法确保防水涂料硬化后各龄期的强度，尤其是与水泥基材料的粘结强度存在不足，而且涂覆基体后其抗渗性和防水性能均不够优异。

技术实现思路

1、本技术提供一种缓凝型高性能水泥基渗透结晶防水涂料及其制备方法，以改善以下技术问题：

2、市面上常见的水泥基防水涂料，凝结时间过短，无法确保防水涂料硬化后各龄期的强度，尤其是与水泥基材料的粘结强度存在不足，而且涂覆基体后其抗渗性和防水性能均不够优异。

3、第一方面，本技术提供一种缓凝型高性能水泥基渗透结晶防水涂料，采用如下的技术方案：

4、一种缓凝型高性能水泥基渗透结晶防水涂料，包括以下重量百分比的原料组分：

5、

6、其中，所述核心母料为氧化镁、氢氧化钙、碳酸钠和甲酸钙的混合物，且所述氧化镁、所述氢氧化钙、所述碳酸钠和所述甲酸钙的质量比为8︰(4～5)︰(3～4)︰1。

7、在本技术的一种可实现的技术方案中，所述的硅酸盐水泥的强度等级为52.5，所述的硅酸盐水泥的比表面积在300～400m2/kg之间。

8、在本技术的一种可实现的技术方案中，所述的水晶废渣中sio2与al2o3的质量百分含量之和大于或等于50wt％，且所述的水晶废渣的细度为160～200目之间。

9、在本技术的一种可实现的技术方案中，所述改性偏高岭土由偏高岭土和硅烷偶联剂混合而成，且所述偏高岭土和所述硅烷偶联剂的质量比为(70-30)：1。

10、在本技术的一种可实现的技术方案中，所述硅烷偶联剂为氨基类硅烷偶联剂。

11、在本技术的一种可实现的技术方案中，所述氨基类硅烷偶联剂为无色至浅黄色透明液体且含量≥96.0％。

12、在本技术的一种可实现的技术方案中，所述偏高岭土中sio2与al2o3的质量百分含量之和大于或等于50wt％，且所述偏高岭土的比表面积大于等于2300m2/kg。

13、第二方面，本技术提供一种如上述的缓凝型高性能水泥基渗透结晶防水涂料的制备方法，采用如下的技术方案：

14、一种缓凝型高性能水泥基渗透结晶防水涂料的制备方法，包括以下步骤：

15、将偏高岭土烘干后放入电动研磨机中，再加入硅烷偶联剂，其中偏高岭土与硅烷偶联剂的质量比为(70-30)：1，启动电动研磨机研磨处理60-90min，得到改性偏高岭土。

16、将硅酸盐水泥、水晶废渣、改性偏高岭土、乳胶粉、硅灰和核心母料按上述质量比加入立式混料机中，其中立式混料机混合处理15-20min，即得到缓凝型高性能水泥基渗透结晶防水涂料。

17、在本技术的一种可实现的技术方案中，所述偏高岭土的制作过程如下：将块状高岭土加工成粉末状，再将粉末状高岭土于500-1000℃的温度下煅烧0.5-6.0小时，冷却处理。

18、在本技术的一种可实现的技术方案中，制作得到的缓凝型高性能水泥基渗透结晶防水涂料性能如下：其凝结时间在360-420min之间，其28天抗折强度不低于10mpa，其28天抗压强度不低于60mpa，其湿基面粘结强度不低于2.9mpa，其带涂层抗渗压力不低于1.4mpa，其去除涂层抗渗压力均达不低于1.0mpa。

19、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

20、1)当本技术中缓凝型高性能水泥基渗透结晶防水涂料与水拌和施工时，其中的活性组分(氧化铝、二氧化硅、氢氧化钙等)会发生二次水化反应，其产物(csh凝胶和水化铝酸钙等)有效地增强了产品的密实度；而水晶废渣的“滚珠效应”有利于提高涂料的分散性，进一步激发各组分材料之间的活性反应，从而改善产品的整体强度；另一方面，由于烷偶联剂等改性剂表面处理功能，大大提升了不同基材之间的粘结性能，有利于提高防水涂料与施工基础之间的胶合强度，所以本技术的缓凝型高性能水泥基渗透结晶防水涂料能够显著提高防水涂料的强度指标，尤其是粘结强度；

21、2)当本技术中缓凝型高性能水泥基渗透结晶防水涂料与水拌和施工时，其凝结时间可延长5-10h，有效降低水化放热反应易造成早期收缩开裂的影响，由于改性偏高岭土中的活性改性剂在水化过程中产生大量的羟基，被水泥粒子表面的钙离子吸附形成吸附膜可以阻碍水化进行，或与水泥粒子表面的o2-形成氢键阻碍水化反应，因而能够有效地改善产品的固化时间，有利于延长产品施工时间；

22、3)当本技术中缓凝型高性能水泥基渗透结晶防水涂料与水拌和施工时，由于水晶废渣、改性偏高岭土等组分的加入，提高了涂料的流动性，有利于产品涂刷施工，而且水晶废渣为圆珠形骨料，有利于提高产品的流动性，改性偏高岭土颗粒在水化过程中形成低聚物的笼式结构，使其表面形成空间位阻，从而有效地改善流变性能；

23、4)当本技术中缓凝型高性能水泥基渗透结晶防水涂料涂抹于混凝土基体表面时，随着养护时间的延长，涂料中的活性成分不断结晶反应延伸，密实地填充在试样的孔洞和裂缝中，形成一个整体，防水涂料通过反应在水泥混凝土内部孔隙和裂缝中生成枝蔓状结晶体，堵塞内部孔隙，封闭毛细孔通道，使得混凝土能够防止各种化学侵蚀物质的侵入，赋予水泥基复合材料很强的抗渗性和自修复性；

24、5)本技术中缓凝型高性能水泥基渗透结晶防水涂料对不同种类的混凝土基体适应性良好，有效解决实际工程中常常会出现的涂料与施工基体相容性不良的现象。