一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法[发明专利]

*CN102863198A*

(10)申请公布号 CN 102863198 A(43)申请公布日 2013.01.09

(12)发明专利申请

(21)申请号 201110184612.7(22)申请日 2011.07.04

(71)申请人无锡睿纳新材料科技有限公司

地址214135 江苏省无锡市新区太湖国际科

技园菱湖大道200号微纳传感国际创新园1号楼(72)发明人钱志军(51)Int.Cl.

C04B 28/26(2006.01)C04B 111/27(2006.01)

权利要求书 2 页 说明书 4 页权利要求书2页 说明书4页

()发明名称

一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法(57)摘要

本发明公开了一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法。其包括组分A及组分B两个部分，如在水泥基渗透结晶型防水涂料中使用，则先后将组分A及组分B按相关比例拌入水泥、集料和减水剂等助剂构成的混合料中即可；如调制混凝土表面透明渗透防水材料，则可将组分A和组分B分开使用，也可以将组分B与有机硅乳液混合起来使用可根据性能需求选择合理的组分比例，得到所需的性能产品。本发明的混凝土防护用水性纳米级活性材料可以开发各种渗透结晶型水泥基防水材料和混凝土地面硬化材料，可广泛应用于各类混凝土结构、建筑内外墙、地下室、隧道、人防等防水工程，多孔砌体结构及各种装饰层的防潮、防水。CN 102863198 ACN 102863198 A

权 利 要 求 书

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1.一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法，其包括组分A及组分B两个部分，其特征在于：所述的组分A按重量百分比为：

按前述重量比例称取各组分，先用水将锂盐溶解开备用，再将酸性溶液缓缓倒入硅溶胶中，搅拌10分钟后，将硅酸盐倒入，继续搅拌10分钟，然后慢慢升温至70℃后，将锂盐的水溶液慢慢倒进来，继续升温至90℃，保温30分钟后，待液体完全透明后，自然降温至50℃，倒入用500目滤布制成的滤袋过滤，即得所需要的组分A材料；

组分B按重量百分比为：

按前述重量比例称取各组分，先将酸性溶液倒入去离子水中稀释，然后将金属氟化物慢慢加入水中，搅拌10分钟后，在搅拌状态下缓慢加入硅溶胶，并继续保持搅拌20分钟，然后将碳酸盐加入，继续搅拌30分钟后，过滤出料，即得所需要的组分B材料；

组分A及组分B共同组成了本发明的混凝土防护用水性纳米级活性材料，如在水泥基渗透结晶型防水涂料中使用，则先后将组分A及组分B按相关比例拌入水泥、集料和减水剂等助剂构成的混合料中即可；如调制混凝土表面透明渗透防水材料，则可将组分A和组分B分开使用，也可以将组分B与有机硅乳液混合起来使用。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法的组分A，其特征在于：所述的锂盐为氢氧化锂、氯化锂、碳酸锂中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法的组分A，其特征在于：所述的酸性溶液为盐酸、稀硫酸、苯甲酸、冰醋酸、酒石酸中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法的组分A，其特征在于：所述的硅溶胶为酸性硅溶胶，无稳定剂，尺寸在10～20纳米的。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法的组分A，其特征在于：所述的硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法的组分B，其特征在于：所述的金属氟化物为氟化钠、氟化钾、氟硅酸钠、氟硅酸镁中的一种或几种。

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权 利 要 求 书

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7.根据权利要求1所述的一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法的组分B，其特征在于：所述的碳酸盐为碳酸钠、碳酸钙、碳酸钾中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法的组分B，其特征在于：所述的硅溶胶为酸性硅溶胶，无稳定剂，尺寸在10～20纳米的。

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说 明 书

一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法

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技术领域

本发明涉及一种建筑工程技术领域的材料及其制备方法，尤其涉及一种混凝土防

护用水性纳米级活性材料的制备方法。

[0001]

背景技术

混凝土作为一种大宗广泛使用的建筑材料，在现代建筑工程中发挥着巨大的作

用。然而，混凝土在使用过程中会出现劣化现象，其主要原因包括冻融循环、碱骨料反应、硫酸盐侵蚀、收缩开裂和钢筋锈蚀等。这些劣化过程所产生的膨胀和开裂皆与水有关，同时水也是侵蚀性介质(如氯盐、硫酸盐等)迁移进入混凝土内的载体。水既是破坏物质的传递介质，又是破坏发生的必要条件和许多失效机理与模型建立的基础。综合混凝土结构各种劣化机理，可知，几乎所有影响混凝土结构耐久性的化学和物理过程都涉及两个主要影响因素，即水及其在混凝土孔隙和裂缝中的迁移。

[0003] 水泥基渗透结晶型防水材料是目前应用十分广泛的混凝土结构表面防水材料之一。水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW)是以硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、石英砂等为基材，掺入活性化学物质组成的一种典型的刚性防水材料。自上世纪90年代初在国内开始应用，尤其是《水泥基渗透结晶型防水材料》(GB 18445-2001)国家标准2002年开始实施以后，CCCW已经广泛应用在水工、隧道、地下、民用建筑等防水工程中，人们对其已不再陌生。[0004] 但是，水泥基渗透结晶型防水材料的关键材料为里面的活性物质，长期以来，国内都是依赖国外进口，如加拿大的XYPEX、CRYSTOL，德国的VANDEX，美国的PENETRON、FORMDEX等，经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN1775706，公开日：2006.05.24，记载了一种采用普通硅酸盐水泥、碳酸钙和渗透结晶活性母料等材料配制而成的水泥基渗透结晶型防水材料，具有在水泥基的微孔中形成结晶的防水保护层，阻断水的渗出，防水、抗潮效果永久等特性；又如中国专利文献号CN101362867，公开日：2009.01.11，记载了一种无机粉体渗透结晶型防水涂料，它是由45～55份600#硅酸盐水泥、20～25份超细石英砂、25～30份母料、1～5份高效缓凝型减水剂和1～5份高分子增韧剂组成。但上述现有技术中均未给出具体的化学成分。

[0002]

发明内容

[0005] 针对已有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法。本发明中的混凝土防护用水性纳米级活性材料为一种用于水泥基渗透结晶型防水材料和混凝土表面硬化使用的添加母料。使用本发明的混凝土防护用水性纳米级活性材料可以开发各种渗透结晶型水泥基防水材料和混凝土地面硬化材料，可广泛应用于各类混凝土结构、建筑内外墙、地下室、隧道、人防等防水工程，多孔砌体结构及各种装饰层的防潮、防水。

[0006] 本发明的技术方案为：[0007] 1、一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法，其包括组分A及组分B两

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CN 102863198 A

说 明 书

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个部分，其构成分别如下。

[0008] 组分A按重量百分比为：

[0009]

按前述重量比例称取各组分，先用水将锂盐溶解开备用，再将酸性溶液缓缓倒入

硅溶胶中，搅拌10分钟后，将硅酸盐倒入，继续搅拌10分钟，然后慢慢升温至70℃后，将锂盐的水溶液慢慢倒进来，继续升温至90℃，保温30分钟后，待液体完全透明后，自然降温至50℃，倒入用500目滤布制成的滤袋过滤，即得所需要的组分A材料。[0011] 组分B按重量百分比为：

[0010] [0012]

按前述重量比例称取各组分，先将酸性溶液倒入去离子水中稀释，然后将金属氟

化物慢慢加入水中，搅拌10分钟后，在搅拌状态下缓慢加入硅溶胶，并继续保持搅拌20分钟，然后将碳酸盐加入，继续搅拌30分钟后，过滤出料，即得所需要的组分B材料。[0014] 组分A及组分B共同组成了本发明的混凝土防护用水性纳米级活性材料，如在水泥基渗透结晶型防水涂料中使用，则先后将组分A及组分B按相关比例拌入水泥、集料和减水剂等助剂构成的混合料中即可；如调制混凝土表面透明渗透防水材料，则可将组分A和组分B分开使用，也可以将组分B与有机硅乳液混合起来使用。

[0013] [0015] [0016] [0017] [0018] [0019] [0020] [0021]

2、所述的锂盐为氢氧化锂、氯化锂、碳酸锂中的一种或几种；

3、所述的酸性溶液为盐酸、稀硫酸、苯甲酸、冰醋酸、酒石酸中的一种或几种；4、所述的硅溶胶为酸性硅溶胶，无稳定剂，尺寸在10～20纳米的；5、所述的硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾中的一种或几种；6、所述的金属氟化物为氟化钠、氟化钾、氟硅酸钠、氟硅酸镁中的一种或几种；7、所述的碳酸盐为碳酸钠、碳酸钙、碳酸钾中的一种或几种；8、所述的硅溶胶为酸性硅溶胶，无稳定剂，尺寸在10～20纳米的。

具体实施方式

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说 明 书

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本发明的一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法，其包括组分A及组

分B两个部分，可根据性能需求选择合理的组分比例，得到所需的性能产品。在具体实施过程中，可优先考虑以下方案：[0023] 实施例1

[0024] 一种混凝土防护用水性纳米级活性材料的制备方法，其包括组分A及组分B两个部分，其组分比例为：

[0025] 组分A按重量百分比为：

[0026]

按前述重量比例称取各组分，先用水将锂盐溶解开备用，再将酸性溶液缓缓倒入

硅溶胶中，搅拌10分钟后，将硅酸盐倒入，继续搅拌10分钟，然后慢慢升温至70℃后，将锂盐的水溶液慢慢倒进来，继续升温至90℃，保温30分钟后，待液体完全透明后，自然降温至50℃，倒入用500目滤布制成的滤袋过滤，即得所需要的组分A材料。[0028] 组分B按重量百分比为：

[0027] [0029]

[0030]

按前述重量比例称取各组分，先将酸性溶液倒入去离子水中稀释，然后将金属氟

化物慢慢加入水中，搅拌10分钟后，在搅拌状态下缓慢加入硅溶胶，并继续保持搅拌20分钟，然后将碳酸盐加入，继续搅拌30分钟后，过滤出料，即得所需要的组分B材料。[0032] 组分A及组分B共同组成了本发明的混凝土防护用水性纳米级活性材料，如在水泥基渗透结晶型防水涂料中使用，则先后将组分A及组分B按相关比例拌入水泥、集料和减水剂等助剂构成的混合料中即可；如调制混凝土表面透明渗透防水材料，则可将组分A和组分B分开使用，也可以将组分B与有机硅乳液混合起来使用。[0033] 实施例2

[0034] 组分A按重量百分比为：

[0031] [0035]

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说 明 书

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按前述重量比例称取各组分，先用水将锂盐溶解开备用，再将酸性溶液缓缓倒入

硅溶胶中，搅拌10分钟后，将硅酸盐倒入，继续搅拌10分钟，然后慢慢升温至70℃后，将锂盐的水溶液慢慢倒进来，继续升温至90℃，保温30分钟后，待液体完全透明后，自然降温至50℃，倒入用500目滤布制成的滤袋过滤，即得所需要的组分A材料。[0037] 组分B按重量百分比为：

[0036] [0038]

按前述重量比例称取各组分，先将酸性溶液倒入去离子水中稀释，然后将金属氟

化物慢慢加入水中，搅拌10分钟后，在搅拌状态下缓慢加入硅溶胶，并继续保持搅拌20分钟，然后将碳酸盐加入，继续搅拌30分钟后，过滤出料，即得所需要的组分B材料。[0040] 组分A及组分B共同组成了本发明的混凝土防护用水性纳米级活性材料，如在水泥基渗透结晶型防水涂料中使用，则先后将组分A及组分B按相关比例拌入水泥、集料和减水剂等助剂构成的混合料中即可；如调制混凝土表面透明渗透防水材料，则可将组分A和组分B分开使用，也可以将组分B与有机硅乳液混合起来使用。

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