[发明专利]一种水泥基材料用缓释疏水剂、疏水水泥及其制备方法

说明书

本发明公开一种水泥基材料用缓释疏水剂、疏水水泥及其制备方法。该水泥基材料用缓释疏水剂为表面包覆有密封剂、且内部储存有疏水改性剂的改性漂珠。本发明的疏水水泥包括水泥、细沙、水及缓释疏水剂，其中，水泥与细沙的质量比为2:3，缓释疏水剂与水泥质量之比为1:20～3:20，水固比为0.4。其制备方法：称取水泥、细沙，并加入缓释疏水剂，100～500rpm低速混合搅拌2～3min，再加入水，先100～500rpm低速搅拌1～2min后1000～2000rpm高速搅拌2～3min，即得疏水水泥浆体。漂珠是壁薄中空的空心球，主要成分为二氧化硅和三氧化二铝，与水泥组分相似，可参与水泥水化，改性漂珠内部储存疏水改性剂，可在参与水泥水化反应后释放出疏水改性剂，疏水的同时减弱了对水泥水化进程的影响。

技术领域

本发明涉及一种缓释疏水剂、包含该缓释疏水剂的疏水水泥及疏水水泥的制备方法，属于新型建筑工程材料技术领域。

背景技术

水泥基材料是当今应用最为广泛的建筑材料，无论是军事、工业还是民用建筑都离不开水泥基材料的使用。由于我国幅员辽阔，地势环境复杂，海岸线绵延，水泥基材料的使用不可避免的会遇到海洋、盐湖、冻融等一系列恶劣环境的影响。而水泥基材料是一种多孔的亲水材料，在严酷环境下，各种侵蚀离子易随着水分的渗透而进入到水泥基内部，使水泥产生损伤劣化。由此可知，使水泥基材料产生腐蚀的直接原因就是水分携带侵蚀离子的入侵，因而有必要提高水泥基材料抵抗水分入侵的能力，从而提高其耐久性。

现有提高水泥基材料抵抗水分入侵能力的方法主要分为两种。第一种主要是利用涂料涂覆在水泥基材料表面，达到疏水的效果；如专利CN 110342895 A公开了一种缓释硅烷粉末、超疏水水泥基柔性防水涂料及其制备方法，主要由氟硅烷、硅酸酯、PVA、碳酸钙晶须等制成缓释型硅烷粉末，将粉末与水泥、减水剂等混合，再加入疏水的叔碳酸乙烯酯、羧基丁苯胶乳等成分，制成防水涂料。这种方法可以减少对水泥水化的影响，但此方法需要配置液料粉料、操作复杂，经济成本高。第二种是直接在水泥中加入疏水性的试剂，直接制备疏水水泥。这种方法制备的混凝土疏水性能良好，但由于直接将疏水剂加入到了水泥中，会影响水泥的水化进程，对形成的水泥的结构存在一定影响。

发明内容

发明目的：针对现有提高水泥基材料抵抗水分入侵能力的方法存在的影响水泥水化进行、操作复杂、成本高等问题，本发明提供一种对水泥水化进程影响较小的水泥基材料用缓释疏水剂，并提供了一种包含该缓释疏水剂的疏水水泥，还提供了一种该疏水水泥的制备方法。

技术方案：本发明所述的一种水泥基材料用缓释疏水剂，该缓释疏水剂为表面包覆有密封剂、且内部储存有疏水改性剂的改性漂珠，该改性漂珠由漂珠依次经表面蚀刻形成孔洞、装载疏水改性剂、密封剂表面包覆后得到。其中，密封剂一方面是为了密封漂珠表面的孔洞，防止漂珠内部的疏水改性剂过早流出，另一方面也密封了漂珠表面附着的疏水改性剂，使疏水改性剂不直接与水泥接触，从而减少对水泥水化的影响。

其中，疏水改性剂可为烷基硅氧烷、氟硅烷中的至少一种。

优选的，密封剂为中性或碱性硅溶胶。密封剂主要是为了隔绝水泥与疏水改性剂，不影响水泥水化，中性或碱性硅溶胶不仅不影响水泥水化，而且可参与水泥水化，同时不会引入水泥组分中不含有的物质；另外，硅溶胶也不与疏水改性剂反应，不影响其疏水效果。

具体的，改性漂珠的制备方法可包括如下步骤：

(1)制备酸腐蚀液，放入漂珠浸泡6～10h，使漂珠表面蚀刻形成孔洞；然后抽滤，清水反复冲洗过滤，所得漂珠放入清水中浸泡，并再次抽滤后干燥；

(2)将疏水改性剂加入有机溶剂中制备漂珠浸泡液；

(3)将步骤(1)所得蚀刻后的漂珠放入漂珠浸泡液中，在60～100Kpa真空环境下放置1～2d；

(4)抽滤得到内部包含疏水改性剂的漂珠，放入密封剂溶液中浸泡4～6h，抽滤干燥，即得到具有缓释疏水作用的改性漂珠。