[发明专利]自愈性缓凝无机堵漏防水材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及防水涂料领域，特别是涉及自愈性缓凝无机堵漏防水材料及其制备方法。

背景技术

如何有效地解决建筑结构渗漏以及延长建筑物的寿命一直是建筑技术的难题。除了通过密实结构达到防水抗渗以外，防水材料的使用也成为一项必不可少的防水手段。

一般地，防水材料采用的是水泥基渗透结晶防水材料，其作用机理是材料中的组分遇水形成不溶于水的结晶体，填塞毛细孔道，从而使混凝土致密防水。然而，这种防水材料终凝时间长、早期抗压强度低、抗渗性能差、耽误后续工艺施工。同时，防水工程多为隐蔽性工程，一旦防水层被水渗透破坏后，原防水层由于被覆盖，难以做修补，不能形成整体防水层效果。

发明内容

基于此，有必要提供一种终凝时间短、早期抗压强度高、抗渗性能好、防水效果好的自愈性缓凝无机堵漏防水材料以及制备方法。

一种自愈性缓凝无机堵漏防水材料，包括重量比为2.3-3.3的粉剂和液剂，按重量份计，

所述粉剂包括以下组分：

硅酸盐水泥40-45份、硫铝酸盐水泥12-15份、石膏3-5份、石英砂29-40.25份、干粉消泡剂0.1-0.2份、有机硅憎水剂0.2-0.3份、早强剂0.15-0.2份、减水剂0.2-0.3份、缓凝剂0.2-0.3份、活性剂3-6份、所述活性剂的分子结构式为Ca(O-SiR-OH)₂，其中R为烷基基团；

所述液剂包括以下组分：

聚合物乳液14.5-16.5份、消泡剂0.05-0.1份、防霉防藻剂0.1-0.2份、液体减水剂0.1-0.2份、水19-21.3份。

上述自愈性缓凝无机堵漏防水材料中的活性剂的作用机理如下：

1、结晶体的形成过程

活性剂的分子结构式为Ca(O-SiR-OH)₂，其分子量小，同时含有疏水基团（-R-）和亲水基团（-OH）。其中，疏水基团（-R-）为烷基基团。活性剂的亲水性大于疏水性，可溶于水，在干燥的环境中不发生缩聚结晶现象，而在潮湿的环境中发生缩聚结晶现象，形成不溶于水的结晶体当pH值下降，并且有催化剂（SiO₃^2-）的存在下，反应式如下：

n Ca(O-SiR-OH)₂+n Ca(O-SiR-OH)₂→+2nCa(OH)₂

Ca(OH)₂+CO₂→CaCO₃+H₂O

由此可见，随着n的增大，结晶体分子量增大，亲水基团减少，疏水性大于亲水性，此时结晶体不溶于水，在基层缺陷处（裂纹或空隙）优先形成，增强基层对液态水的抗渗性能，并达到良好的阻水效果。其中，当n为500-100时，阻水效果最好。

试验表明，活性剂粉末刺鼻，其pH≥12。活性剂粉末在干燥的碱性（pH＞7）环境中，稳定性好，不会发生缩聚结晶现象。

2、结晶体的稳定性

结晶体的稳定性由聚合度n的大小决定。当活性剂溶液环境的碱性降低，酸性增强（即pH值下降）的幅度大时，则晶体生长速度快，聚合度n很大，亲水基团少，疏水性远远大于亲水性，结晶体呈稳定状态，不溶于水。当活性质溶液环境的碱性降低，酸性增强（即pH值下降）的幅度小时，则晶体生长速度较慢，聚合度n不大，疏水基团不多，疏水性略大于亲水性，结晶体呈不稳定状态，且微溶于水，微溶于水的结晶体在弱碱性或酸性（pH值小于10）条件下继续聚合形成稳定的结晶体。

3、结晶体形成的条件

活性剂水溶液随着浓度增大而发生缩聚结晶——结晶活性母料在水泥水化过程中或在未干的水泥制品湿面上施工时活性质溶解于水中，并随水散布于防水材料中，但随着时间增长，水分参与了水泥的水化反应，并有一部分水被挥发散失，致使活性剂水溶液浓度增大而发生缩聚结晶。

碱性降低（即pH值降低）而发生缩聚结晶——在涂料施工过程中，活性剂溶液吸收空气中的CO₂及周围环境中的酸性或弱碱性物质，使活性剂溶液的pH值降低，当溶液pH值低于12时，活性小分子就会逐渐自动聚合。

硅酸盐水泥中的（SiO₃^2-）是活性质聚合反应的催化剂——水泥的水化过程不仅夺去活性剂溶液的部分水分，还为活性剂聚合提供良好条件，从而起到催化聚合的作用。