[发明专利]一种防腐阻锈型抗裂防水剂

说明书

本发明公开了一种防腐阻锈型抗裂防水剂，以质量百分数计，该防腐阻锈型抗裂防水剂包括防腐阻锈组分25～35％、膨胀组分35～55％、防水抗渗组分20～30％；防腐阻锈组分以质量百分数计包括防腐组分和阻锈组分；防腐组分为超细矿粉、超细粉煤灰、超细硅灰中的任意一种或多种，阻锈组分包括六偏磷酸钠、三异丙醇胺、碳酸钠、无水偏硅酸钠中任意一种或多种。本发明在膨胀补偿收缩、提高防水抗渗等级的混凝土结构自防水基础上，复合了防腐阻锈型外加剂，采用适宜组分比例，能在40～60℃下对膨胀反应速率进行调控，提高混凝土防水抗渗等级，降低环境有害离子对混凝土构筑物的侵蚀作用，兼顾了防腐阻锈、防水抗渗、抗裂三方面效果，提升了工程应用效果。

技术领域

本发明涉及混凝土外加剂领域，特别是一种防腐阻锈型抗裂防水剂。

背景技术

目前，混凝土广泛应用于各类建筑工程结构，混凝土的抗裂、耐久的设计决定了建筑物的安全性和使用寿命。一方面，可通过加入膨胀剂的方式，补偿收缩混凝土，从源头上提高混凝土自身的抗裂性能，能够有效地避免混凝土产生裂缝，特别是有害裂缝；另一方面，掺入防水抗渗组分，可提高混凝土的防水抗渗等级；综合上述两方面的改善手段，混凝土的结构自防水首要因素是抗裂，其次是在抗裂基础上提高混凝土防水抗渗等级，才有助于提高混凝土构筑物的耐久性与使用寿命。

随着特殊环境下混凝土持续应用，如海洋、盐碱、有污染风险等的周边地区中，存在有如氯离子、硫酸根离子等，这些有害离子会对混凝土及其内部钢筋产生较强的侵蚀作用。如不加以预防，混凝土会加速劣化，严重影响建筑物的服役寿命，造成工程事故和经济损失。所以在此类条件下的混凝土构筑物，还应在采用结构自防水的基础上，采取合理的防腐阻锈措施，以减缓上述特殊环境下有害离子对混凝土的侵蚀作用。

通常膨胀剂按膨胀源分类主要有钙、镁两大类；钙质膨胀剂可细分为硫铝酸钙类、氧化钙类、硫铝酸钙-氧化钙类；镁质膨胀剂即氧化镁类膨胀剂；此外，还有钙、镁复配使用的案例尝试。钙镁膨胀剂的优缺点在于：钙质膨胀剂膨胀能较大，但是反应速率较快，尤其在40～60℃条件下，1d以内即反应完毕，而混凝土构筑物的温度历程是1～2d达到温峰，温峰一般40～60℃，部分高强度等级、大体积的可达70℃甚至更高，而1～2d达到温峰后才进入急剧的降温收缩阶段，此时钙质膨胀剂的膨胀能已反应完毕，无法产生与混凝土收缩期匹配的补偿收缩的作用；镁质膨胀剂，解决了40～60℃高温条件下反应速率过快的问题，但其膨胀量较小，而且膨胀反应可持续1个月甚至数个月，所以在混凝土降温收缩的2～7d间的有效膨胀能有限，且氧化镁的煅烧主要原材料菱镁矿资源为国家战略资源，不如钙质膨胀剂原材料石灰石易得，且镁质膨胀剂存在有掺入混凝土后会导致混凝土粘度变大，工作性变差的问题；钙镁复配的膨胀剂，其实际膨胀反应速率不是钙镁反应速率的平均值，而是钙、镁各自保持各自的膨胀反应速率，所表现效果相对独立。

此外，混凝土防腐阻锈措施主要有3种：1)外加剂掺入混凝土拌合物中；2)涂覆型外涂于混凝土表面；3)使用抗硫酸盐水泥。其中，涂覆型易受环境因素影响，涂层易脱落；抗硫酸盐水泥生产厂家少，成本较高；而防腐阻锈外加剂与其他外加剂复掺的研究，特别是与膨胀剂、防水组分的复掺，仍有一定的不足。

现有技术中，中国专利申请CN109879630A提供了一种掺有层状双氢氧化物阻锈剂的高性能防腐混凝土，其原理是吸附酸根离子，以避免其对钢筋混凝土锈蚀。但是，该申请并未与膨胀组分、防水抗渗组分复合，未系统考虑防控混凝土结构产生裂缝的解决方案。

又如中国专利申请CN112194406A提供了一种混凝土用HBSY-KL型抑温抗裂防腐防水添加剂，通过采用特殊的改性方式处理的改性纳米二氧化硅和改性聚苯乙烯,能有效提升混凝土的密实度、抗渗性、防腐蚀性和防水性,抑制水化热,提升混凝土的前期和后期强度。在抗裂方面，未考虑补偿混凝土的自身干燥收缩等产生的裂缝；在防腐阻锈方面，未说明对钢筋的锈蚀作用。