[发明专利]一种多功能型膨胀纤维抗裂防水剂及制备方法

说明书

本发明公开一种多功能型膨胀纤维抗裂防水剂，包括按重量份数的硫铝酸钙8～27.3份、氧化钙4～9份、氧化镁5～9份、粉煤灰14.7～23.5份、铁粉膨胀剂4～9份、改性海泡石绒1.5～7.8份、改性聚丙烯纤维1～4.5份、甲基硅酸钠1.5～4份、氟硅酸钠0.5～1.5份、聚羧酸高效减水剂1～4份；其中改性海泡石绒通过稀盐酸和硅烷偶联剂的改性，改性聚丙烯纤维通过重铬酸钾、浓硫酸、硅烷偶联剂的改性，使其在混凝土内形成相互交联的网状结构，相比于采用以普通海泡石、海泡石纤维和聚丙烯纤维为原料的抗裂防水剂，本发明抗裂防水剂的抗裂性和膨胀性更好，凝结时间更短，混凝土性能更强。本发明还提供了上述抗裂防水剂的制备方法，采用二步法将原料混匀。

技术领域

本发明属于混凝土制备技术领域，特别是一种多功能型膨胀纤维抗裂防水剂及制备方法。

背景技术

据统计，目前超过80％的混凝土都存在着不同程度的开裂现象，有害物质和水分通过裂缝迁移到混凝土内部，对其结构产生破坏，致使裂缝进一步扩大，造成建筑物的强度、耐久性能迅速下降，最终影响建筑的使用寿命。要解决裂缝问题，需要在混凝土的制备过程中加入膨胀剂或者纤维，所添加的膨胀剂中，利用硫铝酸钙-氧化钙的复合物可补偿混凝土早期的收缩，利用可补偿混凝土后期收缩；另外，利用聚丙烯纤维形成的网状结构对混凝土骨料的吸附性，或者用硅烷偶联剂处理后的改性聚丙烯纤维的接枝特性，以达到混凝土成品的防水、防开裂的效果。

海泡石自身密度、成分容重均与水泥相当，与水泥混凝土拌合时具有良好的分散性，结合力强，热胀冷缩系数一致；比表面积高(可达800～900m/g)，孔隙率大，拥有很强的吸附能力；能和其他纤维具有良好的相容性，同时海泡石绒具有极高的热稳定性，耐高温性(可达1500～1700℃)；具有良好的塑造性和抗盐度。这些优异性能使其在混凝土制备技术领域被广泛使用。

聚丙烯纤维是一种自身柔韧性好的低弹性模量纤维，其直径大小仅为40～50μm，在混凝土中的分散性较好。在混凝土制备时掺入一定量的聚丙烯纤维，在混凝土内互相搭接、牵连，形成纤维丝网，增大混凝土骨料之间的吸附力，能显著提高混凝土抗裂性，减少塑性收缩裂缝，使其在工程中获得日益广泛推广和应用。

现有技术中，例如专利号2014102937502的专利“混凝土膨胀剂”所提供的混凝土膨胀剂，其中加入了海泡石绒增加膨胀剂的防水、抗裂和膨胀性能。又例如专利号201610954306X的专利“一种混凝土抗裂修复剂及应用其的混凝土”中，其混凝土抗裂修复剂中加入了海泡石绒和聚丙烯纤维，利用两者的共同作用提高混凝土的抗渗、抗裂性。然而，利用这2个专利的技术制备的混凝土，防水、抗裂和膨胀性能仍然不理想。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种多功能型膨胀纤维抗裂防水剂，具体通过以下技术实现。

一种多功能型膨胀纤维抗裂防水剂，包括按重量份数的硫铝酸钙8～27.3份、氧化钙4～9份、氧化镁5～9份、粉煤灰14.7～23.5份、铁粉膨胀剂4～9份、改性海泡石绒1.5～7.8份、改性聚丙烯纤维1～4.5份、甲基硅酸钠1.5～4份、氟硅酸钠0.5～1.5份、聚羧酸高效减水剂1～4份；

其中，所述改性海泡石绒的制备方法为：

A1、将海泡石绒按固液比1:15加至2mol/L稀盐酸中搅拌2～6h，然后40℃下静置1～2d，抽滤并用去离子水洗涤，烘干得酸活化海泡石绒；

A2、按重量比1:0.15:30取酸活化海泡石绒、异丁基萘磺酸钠和去离子水在200～500r/min下搅匀，得酸活化海泡石绒浆；

A3、按重量比1:15～25取硅烷偶联剂和无水乙醇，60℃下水浴2h得硅烷水解液；按重量比1:10取酸活化海泡石绒和硅烷水解液搅匀，烘干即得改性海泡石绒。