一种防水混凝土及其制备方法与流程

本发明属于混凝土加工技术领域。更具体地，涉及一种防水混凝土及其制备方法。

背景技术：

混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。

随着混凝土组成材料的不断发展，人们对混凝土的性能要求不仅仅局限于抗压强度，而是在立足强度的基础上，更加注重混凝土的其他指标的平衡和协调。现有的很多混凝土在成形后，往往会出现渗水甚至漏水的情况。对于渗水和漏水的原因，行业内一般归结为两类，一类是由于混凝土内部本身存在一些裂缝或者细小通道，在水压等外力下，水缓慢从一面渗到另一面；另一类是由于毛细管效应，由于内聚力与附着力的差异，使得水从一面被吸到另一面。由于上述的渗水或者漏水原因的存在，对于建筑等外层使用的混凝土，比如屋顶、外立面、以及厨卫，就会对室内造成损坏，严重影响居住的舒适度；对于一些土木建设需要防水的领域，比如隧道等，更会造成严重的安全隐患。因此需要提升混凝土的防水能力。

申请号为：201410233359.3公开了一种防水混凝土及其制备方法，其由下列重量份的原料制成：碳酸锂11-14、硬质碳酸钙25-28、粉煤灰30-40、丙烯酰胺7-9、甲酸钙2-3、无机膨润土30-40、硅酸钠20-25、水泥190-220、粗骨料560-580、细骨料300-330、水适量、助剂20-25。虽然其具有不错的防水能力，但随着人们对于产品性能要求的不断提升，此类混凝土的品质还需要不断的进行增强。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有混凝土防水能力不佳，提供一种防水混凝土及其制备方法。

本发明的目的是提供一种防水混凝土，本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种防水混凝土，包括如下对应重量份的物质：160～180份水泥、20～25份硅酸钠、35～45份粉煤灰、10～15份碳酸钙、25～30份沙子、1～1.5份激发剂、1～3份粘结剂、5～8份玄武岩纤维、8～12份复合填料、100～110份水。

优选的，包括如下对应重量份的物质：170份水泥、23份硅酸钠、40份粉煤灰、13份碳酸钙、28份沙子、1.3份激发剂、2份粘结剂、7份玄武岩纤维、10份复合填料、105份水。

进一步的，所述激发剂为木质素磺酸钠。

进一步的，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠。

进一步的，所述复合填料的制备方法包括如下步骤：

1)将伊利石粉、海绵钛、氧化铝、二茂铁、硝酸镧、焦磷酸钠共同混合，搅拌均匀后放入到反应釜内；

2)对反应釜内进行抽真空处理，然后进行升温加热反应处理，完成后将物料取出备用；

3)将步骤2)所得的物料自然冷却至常温后即可。

进一步的，步骤1)中所述伊利石粉、海绵钛、氧化铝、二茂铁、硝酸镧、焦磷酸钠共同混合时对应的重量比为80～90:10～15:2～3:0.1～0.3:0.1～0.15:1～3。

进一步的，步骤2)中所述升温加热反应处理的具体操作是：对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至650～680℃时，向反应釜内通入氮气，再对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至1250～1300℃时，在此条件下处理2～2.5h即可。

进一步的，所述升温加热反应处理的具体操作是：先以20～25℃/min的升温速度对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至650～680℃时，向反应釜内通入氮气，接着再以30～35℃/min的升温速度对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至1250～1300℃时，控制此时反应釜内氮气的压力为140～150kpa，并在此条件下保温保压处理2～2.5h即可。

本发明另一目的是提供一种防水混凝土的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种防水混凝土的制备方法，包括如下步骤：

(1)将水泥、硅酸钠、粉煤灰、碳酸钙、沙子共同混合均匀，然后加水搅拌至均匀后得混合浆液备用；

(2)将激发剂、粘结剂、玄武岩纤维、复合填料共同混合缓慢加入到步骤(1)所得的混合浆液中，中速搅拌处理20～25min后浇筑，再进行常规养护即可。

进一步的，步骤(2)中所述的中速搅拌处理时控制搅拌的转速为1400～1500rpm。

本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种防水混凝土，由水泥、硅酸钠、粉煤灰、碳酸钙、沙子、激发剂、粘结剂、玄武岩纤维、复合填料、水混合制成，其中水泥、硅酸钠、粉煤灰、碳酸钙、沙子、玄武岩纤维等很好的保证了混凝土的强度等品质，为了进一步增强混凝土的防水能力，制备添加了一种复合填料，此复合填料是以伊利石粉为主要成分加工改性而成的，在制备过程中，将其与海绵钛、氧化铝、二茂铁、硝酸镧、焦磷酸钠共同混合，然后进行多段式的加热反应处理，在高温及氮气气氛下，海绵钛在二茂铁、硝酸镧的催化作用下，能够插层或复合于伊利石粉上形成小颗粒的氮化钛，改变了整体的表面结构特性及活性，最终制得的复合填料一方面能够提升混凝土的强度品质，另一方面又能填补裂缝，优化内聚力与附着力的差异，减弱毛细管效应，提升了混凝土的防水能力。本发明混凝土具有强度高、防水能力强的特点，且其制备方法简单，各步骤搭配合理，极具推广应用价值和市场竞争力。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。

实施例1

一种防水混凝土，包括如下对应重量份的物质：160份水泥、20份硅酸钠、35份粉煤灰、10份碳酸钙、25份沙子、1份激发剂、1份粘结剂、5份玄武岩纤维、8份复合填料、100份水。

所述激发剂为木质素磺酸钠；所述粘结剂为羧甲基纤维素钠。

所述复合填料的制备方法包括如下步骤：

1)将伊利石粉、海绵钛、氧化铝、二茂铁、硝酸镧、焦磷酸钠共同混合，搅拌均匀后放入到反应釜内；

2)对反应釜内进行抽真空处理，然后进行升温加热反应处理，完成后将物料取出备用；

3)将步骤2)所得的物料自然冷却至常温后即可。

步骤1)中所述伊利石粉、海绵钛、氧化铝、二茂铁、硝酸镧、焦磷酸钠共同混合时对应的重量比为80:10:2:0.1:0.1:1。

步骤2)中所述升温加热反应处理的具体操作是：对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至650℃时，向反应釜内通入氮气，再对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至1250℃时，在此条件下处理2h即可。

所述升温加热反应处理的具体操作是：先以20℃/min的升温速度对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至650℃时，向反应釜内通入氮气，接着再以30℃/min的升温速度对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至1250℃时，控制此时反应釜内氮气的压力为140kpa，并在此条件下保温保压处理2h即可。

一种防水混凝土的制备方法，包括如下步骤：

(1)将水泥、硅酸钠、粉煤灰、碳酸钙、沙子共同混合均匀，然后加水搅拌至均匀后得混合浆液备用；

(2)将激发剂、粘结剂、玄武岩纤维、复合填料共同混合缓慢加入到步骤(1)所得的混合浆液中，以1400rpm的中速搅拌处理20min后浇筑，再进行常规养护即可。

实施例2

一种防水混凝土，包括如下对应重量份的物质：170份水泥、23份硅酸钠、40份粉煤灰、13份碳酸钙、28份沙子、1.3份激发剂、2份粘结剂、7份玄武岩纤维、10份复合填料、105份水。

所述激发剂为木质素磺酸钠；所述粘结剂为羧甲基纤维素钠。

所述复合填料的制备方法包括如下步骤：

1)将伊利石粉、海绵钛、氧化铝、二茂铁、硝酸镧、焦磷酸钠共同混合，搅拌均匀后放入到反应釜内；

2)对反应釜内进行抽真空处理，然后进行升温加热反应处理，完成后将物料取出备用；

3)将步骤2)所得的物料自然冷却至常温后即可。

步骤1)中所述伊利石粉、海绵钛、氧化铝、二茂铁、硝酸镧、焦磷酸钠共同混合时对应的重量比为85:13:2.5:0.2:0.13:2。

步骤2)中所述升温加热反应处理的具体操作是：对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至670℃时，向反应釜内通入氮气，再对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至1280℃时，在此条件下处理2.3h即可。

所述升温加热反应处理的具体操作是：先以22℃/min的升温速度对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至665℃时，向反应釜内通入氮气，接着再以32℃/min的升温速度对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至1280℃时，控制此时反应釜内氮气的压力为145kpa，并在此条件下保温保压处理2.3h即可。

一种防水混凝土的制备方法，包括如下步骤：

(1)将水泥、硅酸钠、粉煤灰、碳酸钙、沙子共同混合均匀，然后加水搅拌至均匀后得混合浆液备用；

(2)将激发剂、粘结剂、玄武岩纤维、复合填料共同混合缓慢加入到步骤(1)所得的混合浆液中，以1450rpm的中速搅拌处理22min后浇筑，再进行常规养护即可。

实施例3

一种防水混凝土，包括如下对应重量份的物质：180份水泥、25份硅酸钠、45份粉煤灰、15份碳酸钙、30份沙子、1.5份激发剂、3份粘结剂、8份玄武岩纤维、12份复合填料、110份水。

所述激发剂为木质素磺酸钠；所述粘结剂为羧甲基纤维素钠。

所述复合填料的制备方法包括如下步骤：

1)将伊利石粉、海绵钛、氧化铝、二茂铁、硝酸镧、焦磷酸钠共同混合，搅拌均匀后放入到反应釜内；

2)对反应釜内进行抽真空处理，然后进行升温加热反应处理，完成后将物料取出备用；

3)将步骤2)所得的物料自然冷却至常温后即可。

步骤1)中所述伊利石粉、海绵钛、氧化铝、二茂铁、硝酸镧、焦磷酸钠共同混合时对应的重量比为90:15:3:0.3:0.15:3。

步骤2)中所述升温加热反应处理的具体操作是：对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至680℃时，向反应釜内通入氮气，再对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至1300℃时，在此条件下处理2.5h即可。

所述升温加热反应处理的具体操作是：先以25℃/min的升温速度对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至680℃时，向反应釜内通入氮气，接着再以35℃/min的升温速度对反应釜进行加热升温处理，当反应釜内的温度升至1300℃时，控制此时反应釜内氮气的压力为150kpa，并在此条件下保温保压处理2.5h即可。

一种防水混凝土的制备方法，包括如下步骤：

(1)将水泥、硅酸钠、粉煤灰、碳酸钙、沙子共同混合均匀，然后加水搅拌至均匀后得混合浆液备用；

(2)将激发剂、粘结剂、玄武岩纤维、复合填料共同混合缓慢加入到步骤(1)所得的混合浆液中，以1500rpm的中速搅拌处理25min后浇筑，再进行常规养护即可。

对比实施例1

本对比实施例1与实施例3相比，区别仅在于，在复合填料的制备中，省去了二茂铁、硝酸镧成分的添加使用，除此外的方法步骤均相同。

对比实施例2

本对比实施例2与实施例3相比，区别仅在于，在复合填料的制备中，省去了海绵钛成分的添加使用，除此外的方法步骤均相同。

对比实施例3

本对比实施例3与实施例3相比，区别仅在于，用等质量份的未经任何表面处理的市售伊利石粉取代复合填料成分，除此外的方法步骤均相同。

对比实施例4

本对比实施例4与实施例3相比，区别仅在于，省去了复合填料成分的使用，除此外的方法步骤均相同。

对比实施例5

申请号为：201410233359.3公开的一种防水混凝土及其制备方法。

为了对比本发明效果，分别参照jc474-2008的标准，及gb50164《混凝土质量控制标准》对上述实施例3、对比实施例1～5对应的混凝土进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：

表1

由上表1可以看出，本发明混凝土表现出了优异的防水性能，其克服了现有混凝土普遍存在的防水性能不佳的问题，提升了混凝土的适用范围和场景，极具市场竞争力。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

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