[发明专利]一种改性防水混凝土及其制备方法

说明书

本发明提供了一种改性防水混凝土，包括水泥、细骨料、碎石、水、防水剂，防水剂由高分子聚合物和水配制而成，高分子聚合物为聚乙烯醇或聚乙烯醇改性物，高分子聚合物聚合度为1500～2000。与现有技术中的防水剂相比，本发明以一定分子量/聚合度的聚乙烯醇或聚乙烯醇改性物作为防水剂，在混凝土制备过程中添加少量即可获得较好的防水性能改善效果，在不降低其重要性能下达到了理想的防水目的，简化了防水剂的配制工艺，并使混凝土具有良好的防水性能。

技术领域

本发明属于混凝土建筑材料技术领域，具体涉及一种改性防水混凝土及其制备方法。

背景技术

水泥混凝土生产原材料取材丰富，是应用最为广泛的建筑材料之一。混凝土在硬化初期处于低抗拉强度和低抗应变状态，其在凝结硬化过程中，由于干燥收缩、塑性收缩、温度收缩及自收缩等原因引起收缩变形而产生的内应力超过其本身的抗拉强度，浇注后混凝土表面和内部均会产生较多裂缝，严重影响混凝土工程结构的安全性和耐久性。

针对混凝土的上述缺陷，本领域的技术人员在开发混凝土防水剂时主要基于以下考虑：防水剂需易溶于水，能与水泥水化析出物发生化学反应，生成结晶体或凝胶体以减小混凝土的体积收缩，提高混凝土的抗裂性；凝胶在生长过程中，填充和堵塞混凝土中的孔隙，切断混凝土中毛细管的连通，使混凝土内部孔隙率变小，提高混凝土的密实度和抗渗性。

基于以上思路，现有的防水剂主要为多种富含水泥活性、强化成分的无机盐类、高分子材料和适量的有机物，经过一定的工艺复配而成。其中高分子材料常选易溶于水的有机硅水溶性树脂、甲基硅酸钠及三乙氧基硅等材料，无机盐类常选硅粉、粉煤灰、火山灰、硅酸盐、亚硝酸盐、氯化钠等，有机物常选硬脂酸、交联剂、减水剂、三乙醇胺等。

现有的防水剂存在成分复杂，严重影响水泥的水化硬化，制备工艺较复杂，含有影响钢筋使用寿命的氯化钠等无机盐，含有易挥发的有害物质等缺点。因此，创新思维，提出对混凝土进行防水处理的新思路，开发成分简单、从结构上改性的混凝土，提高混凝土抗渗性，对提高混凝土结构的耐久性、应用的广泛性具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于利用一定分子量的聚乙烯醇(PVA)及其改性物作原料经适当的配制或经一定改性制得性能优异、环保的防水剂，用于制备新型防水混凝土，提高混凝土的抗裂性，进而提高混凝土工程的安全性和耐久性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

提供了一种改性防水混凝土，包括普通混凝土成分：水泥、细骨料、碎石、水，还包括防水剂，防水剂由单一高分子聚合物和水配制而成，单一高分子聚合物为聚乙烯醇或聚乙烯醇改性物，单一高分子聚合物聚合度为1500～2000。

进一步，聚乙烯醇的分子质量为66000～88000g/mol，聚乙烯醇与所述水泥的质量比为:0.00015～0.00040：1。

进一步，聚乙烯醇改性物为磺化聚乙烯醇或酯化聚乙烯醇。

提供了一种改性防水混凝土的制备方法，包括以下步骤：

(1)将单一高分子聚合物溶解于45℃～95℃的水中，冷却即得防水剂；

(2)将水泥、细骨料、碎石、水、防水剂，混合搅拌，得到改性防水混凝土。

进一步，单一高分子聚合物为聚乙烯醇或聚乙烯醇改性物。

进一步，聚乙烯醇改性物为磺化聚乙烯醇或酯化聚乙烯醇。

本发明采用一定分子量的聚乙烯醇(PVA)或其改性物作为防水剂，其特定的分子链长、具有较丰富的羟基等水泥活性基团，因相似相容，PVA及其改性物均易与极性的无机盐类亲和，能够提高混凝土在水泥水化初期的抗拉强度和抗应变能力，减小和减少裂缝的产生。