本發(fā)明屬于混凝土
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體的是涉及一種種植屋面用高性能WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑。
背景技術(shù)：
：屋面防水是一個世界級的難題，種植屋面更是如此。國家住建部公布了部分國家建筑物平均壽命：英國132年，美國72年，日本70年，中國不到30年。顯而易見，靠有機(jī)材料防水是不可能使建筑物壽命達(dá)到70年以上的。為了解決屋面滲漏問題，國內(nèi)外的建筑設(shè)計師在設(shè)計方法上一般是采用屋面結(jié)構(gòu)混凝土自防水(亦稱“結(jié)構(gòu)防水”)和“外防水”相結(jié)合，即“剛”、“柔”結(jié)合的防水模式。“結(jié)構(gòu)防水”就是在屋面結(jié)構(gòu)混凝土中摻用若干抗裂和防水的外加劑，旨在提高結(jié)構(gòu)混凝土自身的抗裂性能、密實(shí)性能以及安定性能，從而在保證屋面不滲漏的前提下，阻止混凝土的腐蝕和鋼筋的銹蝕，提高其耐久性，這種通過混凝土自身的防水，也稱為剛性自防水；“外防水”就是在屋頂結(jié)構(gòu)混凝土上再做一層防水層，以克服結(jié)構(gòu)混凝土不密實(shí)或產(chǎn)生裂縫或施工缺陷導(dǎo)致的滲漏。這種用油氈瀝青或橡膠卷材做的防水層，稱之為柔性“外防水”。常用的柔性“外防水”材料一般是高分子有機(jī)材料，它們在潮濕環(huán)境中，有效壽命不會超過10年，大多5年左右就開始老化。眾所周知，民用建筑物最低設(shè)計要求在50-70年，其它工程壽命均在100年以上，不難看出：如果不從屋面結(jié)構(gòu)混凝土自防水上做文章，單靠柔性“外防水”，大量房屋發(fā)生屋頂滲漏的原因。滲漏的水進(jìn)入結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)，繼而導(dǎo)致鋼筋銹蝕和混凝土的侵蝕，無法保證建筑物的設(shè)計壽命。顯然，隨著環(huán)境的要求、后續(xù)成本的要求、建筑物壽命的要求，特別是隨著種植屋面的流行與推廣，開發(fā)具有“結(jié)構(gòu)防水”的屋面成為必然。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)而提出的一種種植屋面用高性能WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑，其具有良好的抗裂防水性能，且不易老化，成本低。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：種植屋面用高性能WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑，其組分如下，各組分含量按重量百分?jǐn)?shù)計為：晶化激發(fā)組分15-20％；活性激發(fā)組分7-10％；鋁酸三鈣抑制組分10-15％；和易調(diào)節(jié)組分9-13％；隔熱組分8-15％；防微生物組分2-6％；水30-40％。所述的晶化激發(fā)組分為明礬或六偏磷酸鈉。所述的活性激發(fā)組分為半水石膏或綠礬。所述的鋁酸三鈣抑制組分為硼酸或磷石膏。所述的和易調(diào)節(jié)組分為萘磺酸鈉或氨基磺酸鈉。所述的隔熱組分為硅酸鈉或磷酸鉀。所述的防微生物組分為尿素或水玻璃。本發(fā)明的種植屋面用高性能WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑使用摻量為：混凝土膠材用量的2％。本發(fā)明的主要反應(yīng)機(jī)理以及各組成部分的作用是：粉末中的晶化激發(fā)組分與水和水泥熟料中的硅酸鈣發(fā)生反應(yīng)，形成改性硅酸鈣水化物(M-C-S-H)和堵孔沉積物；活性激發(fā)組分激發(fā)了混凝土內(nèi)粉煤灰中的活性混合材料(游離的鈣，SiO2和Al2O3等)的活性，使它們與Ca(OH)2進(jìn)行二次水化，生成水化硅酸鈣(C-S-H)和水化石榴石礦物(C3AS2Hn)；鋁酸三鈣抑制組分與混凝土中部分鋁酸三鈣在水化初期形成一種絡(luò)合物(此絡(luò)合物是一種非穩(wěn)定的化合物，隨著體系中Ca(OH)2的增多而逐漸分解，使得鋁酸三鈣在水化后期逐漸得以水化)，選擇性地抑制了水化早期鋁酸三鈣的快速水化反應(yīng)，既確保了硅酸二鈣和硅酸三鈣的充分水化，又降低了早期體系中的水化熱和干縮；和易性調(diào)節(jié)組分在減少用水量的前提下，改善混凝土的流動性與粘結(jié)性，確保其工作性能；耐高溫組分提高混凝土拌合物的耐高溫變形能力；防微生物組分主要作用是讓微生物不寄生在混凝土的表面而受侵蝕。上述作用是使混凝土體系中的凝膠(C-S-H和M-C-S-H)增多，密度增大，孔隙率下降，水泥石及其骨料界面處的粘結(jié)力和密實(shí)性增強(qiáng)，產(chǎn)生良好的界面效應(yīng)。同時，早期的水化熱和干縮下降，混凝土的工作性能也得到明顯改善。因此，使混凝土具有良好的抗裂防水性能。本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的種植屋面用高性能WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑通過促進(jìn)水泥水化程度，優(yōu)化水化產(chǎn)物，抑制鋁酸三鈣早期快速水化，降低早期水化熱等作用，使體系凝膠增多，孔隙下降，骨料界面結(jié)構(gòu)及早期水化熱得以改善，在顯著提高混凝土抗裂、抗?jié)B及耐久性的同時，有效改善混凝土拌合物的和易性及防水送性能。該技術(shù)的創(chuàng)新性在于：①提倡結(jié)構(gòu)防水，一次投資，建筑終生受益；②“三劑合一”的技術(shù)路線；③摻種植屋面用高性能WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑的混凝土結(jié)構(gòu)更密實(shí)，抗裂、抗?jié)B、耐高溫、耐腐蝕性和工作性能明顯改善，為使用者提供不滲不漏的結(jié)構(gòu)防水工程，可直接省去有機(jī)外防水層、阻根層和找平層，使施工程序簡化，大大縮減工期，工程質(zhì)量和效率大大提高。附圖說明圖1為摻入本發(fā)明實(shí)施例所制備的WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑后的水泥凈漿擴(kuò)展度的圖片；圖2為未摻入WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑的水泥凈漿擴(kuò)展度的圖片；圖3為摻入WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑后的界面斷口樣的掃描電鏡圖；圖4為未摻入WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑的水泥凈漿擴(kuò)展度的界面斷口樣的掃描電鏡圖；圖5為摻入WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑后的混凝土試塊浸泡90d后表面圖；圖6為未摻入WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑的混凝土試塊浸泡90d后表面圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做詳細(xì)具體的說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于以下實(shí)施例。本發(fā)明中所提供的種植屋面用高性能WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑，WH-技術(shù)發(fā)明單位“武漢化工學(xué)院”(現(xiàn)更名“武漢工程大學(xué)”)英文字母的縮寫，DF-堵水防水材料代碼，-W代表種植屋面用混凝土，以下簡稱WHDF-W。實(shí)施例1WHDF-W的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發(fā)組分為六偏磷酸鈉，活性激發(fā)組分為綠礬，鋁酸三鈣抑制組分為磷石膏，和易調(diào)節(jié)組分為萘磺酸鈉，隔熱組分為硅酸鈉；防微生物組分為尿素。WHDF-W是將上述組分混合反應(yīng)而成，其使用方法是在混凝土攪拌的過程中連同膠凝材料一起加入即可。實(shí)施例2WHDF-W的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發(fā)組分為明礬，活性激發(fā)組分為半水石膏，鋁酸三鈣抑制組分為硼酸，和易性調(diào)節(jié)組分為氨基磺酸鈉，隔熱組分為磷酸鉀；防微生物組分為水玻璃，使用方法同實(shí)施例1。實(shí)施例3WHDF-W的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發(fā)組分為六偏磷酸鈉，活性激發(fā)組分為綠礬，鋁酸三鈣抑制組分為磷石膏，和易調(diào)節(jié)組分為萘磺酸鈉，隔熱組分為硅酸鈉；防微生物組分為尿素，使用方法同實(shí)施例1。實(shí)施例4WHDF-W的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發(fā)組分為明礬，活性激發(fā)組分為半水石膏，鋁酸三鈣抑制組分為硼酸，和易調(diào)節(jié)組分為氨基磺酸鈉，隔熱組分為磷酸鉀；防微生物組分為尿素，使用方法同實(shí)施例1。實(shí)施例5WHDF-W的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發(fā)組分為六偏磷酸鈉，活性激發(fā)組分為綠礬，鋁酸三鈣抑制組分為磷石膏，和易調(diào)節(jié)組分為萘磺酸鈉，隔熱組分為硅酸鈉；防微生物組分為尿素，使用方法同實(shí)施例1。實(shí)施例6WHDF-W的組分及其重量百分比為：其中，晶化激發(fā)組分為明礬，活性激發(fā)組分為半水石膏，鋁酸三鈣抑制組分為硼酸，和易調(diào)節(jié)組分為氨基磺酸鈉，隔熱組分為磷酸鉀；防微生物組分為水玻璃，使用方法同實(shí)施例1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果用實(shí)施例1-6的種植屋面用高性能WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑，進(jìn)行混凝土力學(xué)性能及導(dǎo)熱性試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：1.進(jìn)行各實(shí)施例混凝土導(dǎo)熱性試驗(yàn)表1各實(shí)施例混凝土導(dǎo)熱性實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)施例比熱/[J/(kg/m3)]蓄熱系數(shù)/[W/(m2/k)]導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·K)]基準(zhǔn)105010.120.81111002.030.15211501.020.07310501.960.11411001.840.09510501.560.08611501.340.85試驗(yàn)表明：摻WHDF-W的混凝土導(dǎo)熱系數(shù)明顯低于不摻WHDF-W混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)，這是由于水泥水化速率加快，產(chǎn)生的凝膠增多，填充水泥石中的毛細(xì)孔和骨料界面；泌水速率適中，混凝土拌合物保水、保坍性能好，且不出現(xiàn)離析現(xiàn)象，新拌混凝土的塑性粘度適中，因此，摻WHDF-W可以提高混凝土的隔熱性能。2.進(jìn)行各實(shí)施例混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)表2各實(shí)施例混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)實(shí)施例抗壓強(qiáng)度/Mpa抗拉強(qiáng)度/Mpa劈裂抗拉強(qiáng)度/Mpa基準(zhǔn)29.712.814.02133.823.324.92233.733.304.98334.023.194.95434.093.364.96534.123.374.97633.983.354.91試驗(yàn)表明：使用本發(fā)明的WHDF-W后，混凝土的力學(xué)性能和抗變形能力有顯著提高，與基準(zhǔn)樣相比，各實(shí)施例的抗壓強(qiáng)度增長率在(10-15)％之間，抗拉強(qiáng)度增長率在(15-20)％，劈裂抗拉強(qiáng)度增長率在(15-25)％之間。摻入WHDF-W后，混凝土的內(nèi)部更為密實(shí)，凝膠鏈長增大，隔熱組分能很好地阻絕熱量傳遞，抵抗變形能力顯著，在種植屋面夏季長期暴曬導(dǎo)致高溫作用下，能保證混凝土的各項(xiàng)力學(xué)性能，使混凝土的變形性能明顯改善。圖1和圖2為摻與不摻WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑水泥凈漿擴(kuò)展度的對比圖(5天時)；圖1表明：摻WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑后，拌和物保水保坍性能好，泌水適中，不離析，也不產(chǎn)生裂縫；圖2表明：不摻WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑的拌和物既泌水、又離析，且產(chǎn)生裂縫。圖3和圖4為摻與不摻WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑界面斷口樣的掃描電鏡(SEM)對比圖；圖3表明，摻WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑后，混凝土的過渡層松散結(jié)構(gòu)和微裂縫得到有效改善；圖4表明，不摻WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑的混凝土界面斷口存在明顯的微裂縫和毛細(xì)孔。圖5和圖6為摻與不摻WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑的超高層泵送混凝土試塊浸泡90d后表面比較；圖5表明，摻WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑后，混凝土表面光滑平整，圖6表明，不摻WHDF-W無機(jī)抗裂防水劑的混凝土表面出現(xiàn)腐蝕和剝落。當(dāng)前第1頁1 2 3