防水剂的应用

概述^[1][2]

现有的防水剂从使用方法上可以分为两类：一是外用涂覆的防水卷材、涂料、和密封胶等，二是掺入砂浆中使用的乳液、聚合物、无机或有机外掺料。外部涂覆防水材料面临的主要问题是易老化，寿命短，使用范围有局限，如无法用于内墙、地面抗渗等。外掺型防水剂可与砂浆混凝土形成有机整体，耐久且造价低、易施工，但目前防水剂市场产品规格繁多、鱼龙混杂、价格差异大、性能上存在各种缺陷，大大影响了其在建筑防水行业的发展。复合型防水剂多属于外掺型防水剂，是将无机化合物、有机化合物及混合物与引气剂、减水剂、调凝剂等外加剂复合而成的防水剂，结合各种材料的特点，实现良好的产品性能，如脂肪酸盐的加入会导致砂浆和混凝土层的强度下降，采取加入减水剂的方式降低用水量可以增加强度。由于其成本低廉，操作简便，受到市场欢迎。

应用^[3]

目前使用的防水剂种类繁多，其中无机类防水剂主要有氯盐、硫酸盐、水玻璃等； 有机类防水剂的主要成分有脂肪酸金属盐、合成树脂以及各种乳液等。以上的防水剂掺入 到混凝土中会对混凝土的性能造成很大的影响，如：氯离子会加速混凝土中钢筋的锈蚀，硫 酸根会侵蚀混凝土基体。因此，目前使用的防水手段以及防水剂都存在着一定的缺陷。

1、渗透结晶型防水剂是近年来发展较快、应用较广的一种新型建筑防水材 料。它的作用机理是防水剂中含有的活性化学物质通过载体向混凝土或砂浆内部渗 透，形成不溶于水的结晶体，并依靠结晶体增长填塞毛细通道，从而使混凝土或 砂浆致密、防水。与其它防水剂相比，具有自我愈合能力强、渗透性好、粘结强 度高、施工简便等优点。但是，我国现有的渗透结晶防水剂存一些问题，价格低 的性能达不到要求，而性能优越的渗透结晶防水剂价格惊人，大大增加了混凝土 和砂浆的成本。可见，优化渗透结晶防水剂的性能并降低其成本有极大的意义。

2、微晶水泥防水剂是近年来开发成功的一种防裂、抗渗外加剂，它对提高建筑 水泥砂浆和混凝土的和易性、保水性以及抗变形能力都有较好的作用。微晶防水 剂中的微晶粒子中蜂巢状小泡穴在拌合作业中能充满水分，在水泥长期(1～2年) 水化过程中，水分逐渐释放出来，满足水化要求，以促进水泥水化的进一步发生， 避免了水化过程中干缩开裂，减少了微裂缝，增加了密实度，从而提高了防水抗 渗性能。但是，这种防水剂的抗渗性和粘结强度不是很理想，需要进一步改进， 且此种防水剂掺量较高(5％)，相对而言提高了成本。改善微晶防水剂性能且降 低其成本具有一定的现实意义。

制备^[2]

一、有机硅乳液防水剂

先将水20kg及乳化剂1kg加入至反应釜中，升温至60～70℃，搅拌均匀后，加入甲基烷氧基硅油5kg，氨基硅油5kg，聚乙二醇5kg，在此温度下搅拌预乳化1h，冷却得到预乳化液。

将上述预乳化液在转速为5000～8000r/min的高速乳化机中，加入甲基硅油100kg，进 行高速乳化2～3h，然后加入配量水中剩余的50kg水和灭瘟素杀菌剂0.1kg重量份，继续乳化约1h，即制得建筑外墙岩棉保温材料用有机硅乳液防水剂。

该防水剂的理化性状

外观为白色乳液；10%水溶液pH值6.5～7.0；固含量50～70%；离心稳定性良好，制得的乳液在离心机上以3000r/min转速离心30min，不出现分层现象；热稳定性良好，制得的乳液在70±2℃维持4h，不出现分层现象。

使用方法，将该防水剂对外墙岩棉保温材料实施浸渍、喷洒或加入到制造岩棉保温材料的胶黏剂中。

该防水剂乳液制备工艺简单，具有较长的储存时间和良好的防水性能。由于添加了聚乙二醇800的成分到有机硅水乳液防水剂中，在保证岩棉保温材料防水性 的同时,改善用于处理岩棉保温材料的热固性酚醛树脂的粘结性能。不仅提高了酚醛树脂粘结 材料的韧性，还避免了有机硅防水材料对酚醛树脂粘结强度的影响。

二、一种对混凝土具有自修复作用防水剂的制备方法为：配置1mol/L的Mg(NO3)2溶液 倒入容器中然后置于磁力搅拌机上，在30℃、500rpm的条件下使其溶解均匀后，按25：1(即 镁盐溶液与膨润土的质量比)的比例加入一定质量的天然钠基膨润土。升温至80℃，在 1000rpm的条件下搅拌8h。将反应完成的膨润土浆液陈化12h后，对其进行真空抽滤，在抽滤 的过程中用水反复洗涤膨润土2～3次。将抽滤后的膨润土在85℃的条件下干燥12h，然后经 过粉碎机破碎、过200目筛，密封即得到该防水剂。

性能检测结果：

将按以上方法制备得到的镁基膨润土防水剂按水泥掺量6％掺入到砂浆中，与空 白组对照其透水压力比为300％，抗压强度比为120％；将试样继续养护28d后，其抗压强度 恢复率为90％，透水压力恢复率为80％，具有极佳的防水抗渗效果以及自修复效果。

主要参考资料

[1] 李艳艳,贺江平. . 改性有机硅防水剂的应用. 印染(3期), 43-45.

[2] 殷正坤, 周卫清, & 王心泆. (2000). 乳液型有机硅建筑防水剂. 有机硅材料, 14(4).

[3] 李建权, 李国忠, 张国辉, LIJian-quan, LIGuo-zhong, & ZHANGGuo-hui. (2007). 石膏复合防水剂对石膏晶体形成的影响. 建筑材料学报, 10(2), 137-141.