[發明專利]一種混凝土用聚合物改性劑、制備方法以及抗滲防水混凝土

有效

• 申請號: 202010431349.6
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111606599B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 李忠;李享濤;楊世忠;向敏;袁善文;白小可;李鋒剛;孫濤;左洲明;羅仁立
• 申請（專利權）人: 中鐵二局第二工程有限公司
• 主分類號: C04B24/42
• 分類號: C04B24/42;C04B28/02;C04B24/26;C04B22/06;C04B111/20;C04B111/27;C04B103/65
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 蔣麗

本發明公開了一種混凝土用聚合物改性劑，包括聚合物乳液和界面改性劑，所述界面改性劑包括硅溶膠和硅烷偶聯劑；聚合物乳液與界面改性劑的添加量為1:0.2～1；其制備方法為，按重量配比稱取聚合物乳液、硅溶膠和硅烷偶聯劑；將硅溶膠、硅烷偶聯劑和聚合物乳液混合后經超聲處理得到混合液；一種抗滲防水混凝土，包括230份～360份水泥、60份～100份粉煤灰、28份～50份膨脹劑、650份～820份細骨料、950份～1100份粗骨料、4.35份～5.85份減水劑、100份～150份水、0.85份～1.35份消泡劑和40份～80份聚合物改性劑。本發明通過界面改性劑能夠增加聚合物液乳液在水泥體系中的分散性，增強聚合物乳液與水泥的粘結力，增強了混凝土的強度，增加了混凝土的抗滲防水性。

技術領域

本發明屬于復合材料技術領域，具體地說，涉及一種混凝土用聚合物 改性劑、制備方法以及抗滲防水混凝土。

背景技術

在一些隧道的修建過程中發現了石鹽巖地層，該石巖鹽地層中氯鹽含 量高，且隧道內滲流水氯離子濃度較高。石鹽巖屬易溶的化學沉積巖，具 有溶蝕性及化學侵蝕性特征，遇水具有強烈的喀斯特巖溶特征，同時鹽巖 地區的地下水溶液一般對隧道工程的鋼筋混凝土結構具有程度不同的化學 侵蝕性。混凝土構建完成后，在環境因素下，混凝土表面的水分易散失， 環境中的氯離子和水分子易吸附于混凝土表面，氯離子借助水分子在混凝土內活動而擴散開來，致使混凝土中氯離子含量高，從而引起混凝土的氯 鹽腐蝕。因此，研究開發出一種具備抗滲防水作用的混凝土，對于延緩混 凝土的腐蝕、提高混凝土的使用壽命尤為重要。

目前常通過加入聚合物乳液來增加混凝土的抗滲防水性。公開號為CN201610801767.3的專利，公開了一種纖維增強高阻尼聚合物混凝土的制 備方法，該制備方法中混凝土包括水泥、水、粉煤灰、砂、碎石、聚合物 乳液、高效減水劑、消泡劑、分散劑和PVA纖維。上述專利通過分散劑用 以增加聚合物乳液在水泥基混凝材料中的分散性。但因聚合物乳液與水泥 基膠凝材料之間容易爭奪水泥基硅酸鹽中的活性二氧化硅，而使得水泥的 水化不完全、水泥顆粒抱團聚合，進而使得混凝土之間形成空洞、混凝土 硬度差、抗滲防水效果差的問題。其中分散劑為十二烷基苯磺酸鈉，然而 十二烷基苯磺酸鈉并不能解決上述的問題，且在有聚合物乳液存在的水泥 基膠凝材料中，十二烷基苯磺酸鈉的分散效果差，從而導致混凝土的抗滲 防水性差。

發明內容

經過大量的研究，我們發現，聚合物乳液在水泥的擴散過程中，通過 界面改性劑能夠與聚合物乳液鍵合，避免與水泥基膠凝材料容易爭奪活性 二氧化硅，同時界面改性劑還能夠提高聚合物乳液在水泥基膠凝材料中的 分散性、降低聚合物乳液與水泥之間的界面張力，再聯合減水劑的作用下， 能夠增強聚合物乳液在水泥中的流動性，從而增強混凝土的抗滲防水性。

因此，本發明的第一個目的在于，提供一種混凝土用聚合物改性劑， 包括聚合物乳液和界面改性劑，所述界面改性劑包括硅溶膠和硅烷偶聯劑； 聚合物乳液與界面改性劑的添加量為1:0.2～1。

本發明的第二個目的在于，提供一種混凝土用聚合物改性劑的制備方 法，包括如下步驟：

S1按重量配比稱取聚合物乳液、硅溶膠和硅烷偶聯劑；

S2將硅溶膠與硅烷偶聯劑均勻混合后，再加入聚合物乳液，得到混凝 土用聚合物改性劑。

本發明的第三個目的在于，提供一種抗滲防水混凝土，包括如下重量 比例的組分：230份～360份水泥、60份～100份粉煤灰、28份～50份膨脹劑、 650份～820份細骨料、950份～1100份粗骨料、4.35份～5.85份減水劑、100 份～150份水、0.85份～1.35份消泡劑和40份～80份權利要求1至3中任意 一項所述的聚合物改性劑。

本申請以硅溶膠和硅烷偶聯劑為界面改性劑，硅烷偶聯劑將硅溶膠進 行改性處理，使得無機的硅溶膠粒子與有機的聚合物乳液之間鍵合，形成 更加穩定的復合粒子；