[发明专利]一种混凝土抗裂防水剂及其制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域。具体地，本发明提供了一种混凝土抗裂防水剂、该混凝土抗裂防水剂的制备方法和使用方法。

背景技术

随着对高性能、高强度、高流动性混凝土产品的需求的日益增加，人们同时也希望得到能够有效降低混凝土开裂现象的混凝土产品。混凝土开裂是由于混凝土在凝结过程的初期和水化过程中发生化学反应，生成结晶化合物，但是该结晶化合物比原材料体积小，所以导致混凝土体积收缩，这会导致混凝土开裂。此外，混凝土浇筑后，水泥发生水化反应会放出大量热量，同时在混凝土的凝结硬化过程中，混凝土内部温度会升高，随着水泥水化反应速率降低至水化反应结束，由于热量不断散失，混凝土进入降温过程，该过程中混凝土体积会出现收缩，而当收缩产生的拉应力大于混凝土构件的抗拉强度极限时，便产生混凝土开裂，从而导致建筑物出现渗漏。

为了避免混凝土开裂，现有技术中是提高混凝土插捣程度，尽量使其密实或者是在混凝土中加入以硫铝酸钙水泥熟料、石膏、石灰石和矾土为基料的抗裂防水剂。此类抗裂防水剂中极少利用天然材料，特别是天然材料的废弃物或回收的天然材料。

发明内容

本发明提供了一种混凝土抗裂防水剂，包括，按质量计：硫铝酸钙类抗裂熟料：5.0％～25.0％；木质纤维：0.1％～1.0％；葡萄糖酸钙：0.1％～1.0％；粉煤灰：20.0％～45.0％；煤矸石：20.0％～45.0％；和硬石膏：30.0％～60.0％；上述质量百分比之和为100％。

该抗裂防水剂中使用的硫铝酸钙类抗裂熟料包括(按质量计)：SiO₂：3.95％～4.35％，Al₂O₃：6.18％～6.73％，Fe₂O₃：1.77％～2.08％，CaO：74.6％～78.3％，MgO：1.34％～1.75％，SO₃:6.78％～7.67％。在该硫铝酸钙类抗裂熟料中含有游离CaO，例如该游离CaO的含量是53.2％～58.8％，按质量计。

木质纤维能够是新鲜的天然纤维，也可以是回收的、废弃的天然纤维。优选，该木质纤维的长度为1.0mm～5.0mm，公称直径为10μm～25μm。优选，该木质纤维具有的抗拉强度≥250MPa，且弹性模量≥2.5GPa。

葡萄糖酸钙优选以粉剂的形式加入。该葡萄糖酸钙粉剂的具有的平均粒径为50目～200目且比表面积≥300m²/kg。葡萄糖酸钙的加入量为0.1％～1.0％，优选为0.1％～0.5％，按质量计。

混凝土抗裂防水剂中，包括20.0％～40.0％的粉煤灰。优选，该粉煤灰包括，按质量计，Al₂O₃：18.2％～24.4％，Fe₂O₃：7.2％～11.5％，CaO：4.2％～8.3％，所述粉煤灰的比表面积≥310m²/kg。

混凝土抗裂防水剂中还包括20.0％～45.0％质量的煤矸石。优选，该煤矸石包括，按质量计，Al₂O₃：20.4％～23.8％，Fe₂O₃：3.1％～5.5％。

用在混凝土抗裂防水剂中的硬石膏可以具有任何的纯度。优选，硬石膏至少包括，按质量计，CaO：38.5％～43.2％，SO₃：56.7％～59.8％。

本发明还提供了一种混凝土抗裂防水剂的制备方法，包括下列步骤：

混磨下列组分：

硫铝酸钙类抗裂熟料，

粉煤灰，

煤矸石，

硬石膏，

将得到的混磨物与木质纤维和葡萄糖酸钙搅拌均匀。

在混磨步骤中，要将这些组分混磨至一定细度后，例如20-30的细度后，再与木质纤维和葡萄糖酸钙搅拌均匀。

根据需要，可以将石膏、明矾石、石灰石、铁渣进行高温煅烧，例如在1200-1400℃进行煅烧，制备硫铝酸钙类抗裂熟料。

混磨中，硫铝酸钙类抗裂熟料的加入量为5.0％～25.0％；粉煤灰的加入量为20.0％～45.0％；煤矸石的加入量为20.0％～45.0％；硬石膏的加入量为30.0％～60.0％。