1.本发明属于特种抗渗混凝土技术领域，具体涉及一种抗渗型自修复混凝土外加剂、自修复剂及其制备方法。
背景技术：2.目前的防水材料主要以防水卷材和防水涂料为主。防水卷材主要包括改性沥青卷材、自粘型沥青防水卷材及高分子卷材。
3.改性沥青卷材如目前防水材料市场比较流行的sbs、app卷材，它要火焰喷枪进行现场表面热熔，需明火，技术要求高，易使表面热熔胶焦化。卷材宽度只有一米，铺设时搭接多，因基层形状要求，需要裁剪，更加大了搭接的量，容易造成接缝防水隐患；自粘型沥青防水卷材存在粘接力不强，容易脱落的问题。
4.高分子卷材与基层的粘贴采用氯丁系胶粘剂，其耐水性差，而且很容易因脱胶而造成防水失败，因此高分子卷材的粘结成为防水质量的关键。
5.而防水涂料是防水优良材料，分沥青防水涂料和高分子防水涂料。目前高分子防水涂料因其性能优良、并可制成彩色，使屋面色彩更加丰富。目前采用的高分子涂料都采用水乳化的乳液为基础的水乳性涂料，它采用冷施工，但它固含量低，一般不超过(60-70％)，每遍涂刷厚度都要受到固化条件限制，不可能很厚，成膜需要多遍涂刷，潮湿条件下，乳液的水份无法挥发，就不能固化，非常不方便。满足防水技术规范要求厚度必须多遍涂刷，大大影响了功效，限制了使用范围。
6.这些材料性能存在的问题和技术的不足，限制了防水工程质量的提高和完善，急需提出一个完整的方案来解决上述问题。
7.但上述材料，只是表面对建筑砂浆和结构进行表面保护，难以对本体进行改善。因其有机材料老化时间短，难以与砂浆等无机材料同寿命。此外施工条件也受到一定的限制，受建筑结构外形、环境等因素的影响，有很多条件比较难以施工。
8.对混凝土本体进行改善，提高其防水和缺陷的修复能力，是提高建筑物的防水、抗渗性能非常重要的手段之一。目前采用聚合物乳液和胶粉掺入砂浆内以提高其密实性而提高防水性。但对于施工和配比出现的问题、以及水泥固化后期出现的缺陷疏松和渗漏却无能为力。
9.在工程实践中，在混凝土的浇筑中。由于坍落度、施工方法、养护条件等影响和一些工艺失误都会造成砼的防水失效。某些漏水情况非常复杂，现有的工程维修技术难以操作或者维修的成本非常高。
技术实现要素：10.针对上述问题情况，本发明的第一个目的是提供一种地下砼结构的抗渗型自修复混凝土外加剂，解决混凝土坍落度、养护不当等施工原因，以及混凝土结构变化引起的浇捣不密实引起的疏松和微小裂缝而渗漏现象。
11.为了实现上述第一个目的，本发明采取的技术方案为：
12.抗渗型自修复混凝土外加剂，该混凝土材料由水泥、砂、石为主体，按c25的级配落实：水：175kg水泥：398kg砂：566kg石子：1261kg(配合比为：0.44:1:1.42:3.17)为基础加量。
13.按重量百分比计由以下组分构成：
14.自修复剂(以水泥的重量为准)6-12％；
15.固化启动剂(以水泥的重量为准)0.03％-0.1％；
16.减水剂(根据水用量进行实配)1％。
17.优选的，按重量百分比计由以下组分构成：
18.自修复剂(以水泥的重量为准)6-10％；
19.固化启动剂(以水泥的重量为准)0.05％-0.1％；
20.减水剂(根据水用量进行实配)1％。
21.进一步的，所述自修复剂为聚酰胺类、聚丙烯酸盐高低交联的聚合物中的一种或多种混合物；所述固化启动剂为过硫酸铵、过硫酸钠中的一种；所述减水剂为木质素磺酸盐、密胺系减水剂、粉末聚羧酸酯中的一种。
22.该外加剂加入砼中，混凝土固化后，因疏松或抗渗强度不够发生渗漏后，在水中或潮湿状态下，经过一段时间的自养护，其抗渗能力能大幅度提高，并达到自我修复缺陷，恢复抗渗堵漏的功能。抗渗强度会一反常态的提高。如水压力增大后再击穿渗漏后，能够使抗渗强度再次提高。恢复其抗渗能力，具有多次被击穿后有再修复能力。其对抗渗结构有着明显的修复效果。能够使得试件初始抗渗强度很低p6的砂浆抗渗强度提高数倍达到很高的程度(≥p12)，足以满足工程防水使用的要求。
23.本发明的另外一个目的是提供上述混凝土自修复剂的配比和制备方法。抗渗型自修复混凝土自修复剂，按重量百分比计包括如下组分：
24.聚合物液体10-17％；氢氧化钠7-10％；交联剂0.7-1％；
25.交联促进剂0.3-0.5％；水溶性镁盐10-18％；去离子水45-70％。
26.优选的，按重量百分比计包括如下组分：
27.聚合物液体11-17％；氢氧化钠8-10％；交联剂0.7-0.9％；
28.交联促进剂0.3-0.5％；水溶性镁盐10-16％；去离子水45-55％。
29.进一步的，所述聚合物液体为丙烯酸单体和丙烯酰胺中的一种。
30.进一步的，所述交联剂为聚乙二醇二烯丙基、聚环氧二烷二醇、n,n-亚甲基双丙烯酰胺中的一种。
31.进一步的，所述交联促进剂为三乙醇胺、聚乙二醇中的一种。
32.进一步的，所述水溶性镁盐为水合氯化镁、硫酸镁中的一种。
33.本发明还提出了上述自修复剂的制备工艺方法：
34.将聚合物液体在冰浴下或通冷却水条件下，缓慢滴加氢氧化钠溶液进行中和，制得中性的钠盐溶液，控制中和过程温度低于40℃；并添加交联剂和交联促进剂，缓慢地加入水溶性镁盐，搅拌均匀成白色或透明液体，即制得低交联的自修复剂液体。
35.聚合物钠盐是一种吸水材料，但吸水以后就会很软。在强力搅拌下容易破碎。但靠水泥中的钙化增加强度，虽然增加的快，也很疏松，加入水溶性镁盐后表面就形成钙镁的综
合性鳌合体。比较密实，内部强度也比较高。同时吸水聚合物钠-镁盐液体在交联后的强度大大大于单吸水聚合物钠盐。不影响混凝土的强度。
36.本发明的优点是将吸水聚合物钠-镁盐液体交联的过程和水泥的水化过程同时到一起，同时吸水聚合物在钙离子、铝离子丰富的条件下，表面进行鳌合。形成钙镁的综合性鳌合体。同时为水泥的水化后期提高一定的水分，提高砂浆固化的程度。这种鳌合仅限于吸水聚合物表面。形成一个鸡蛋型材料，表面很硬，而内部很软。当混凝土结构缺陷被水击穿后，因为聚合物的强度很低，只靠表面强度，就会破裂，内部材料会吸水膨胀，堵塞水的通道。并促进未水化的水泥的水化结晶。同时其表面会被再鳌合，形成了更多的硬壳，停止膨胀。如果水压再次升高，壳体再次破裂，又会形成更多的壳体。大大提高了混凝土的抗渗能力
37.与现有技术相比，本发明技术方案具有如下有益效果：
38.1、吸水聚合物加入水泥材料里，吸水聚合物遇水后会马上吸水膨胀，粘度加大，大大影响了施工性，失水后又会收缩，自身就会产生很多裂缝，难以使用。本发明的方法解决了吸水性聚合物吸水膨胀破坏水泥固化的矛盾，可以使吸水材料扩琏、交联和水化同时进行；
39.2、利用水泥的游离钙离子在短时间鳌合吸水材料，使其暂时失去膨胀性，当水压力量破坏聚合物平衡体系时，会马上膨胀堵塞水通道。达到自我修复的性能；
40.3、自我修复的思想刚柔相济，在干湿交替的环境下也能使用，并且在反复开裂的情况下仍然能起作用；
41.4、吸水材料的吸水率和固化时间可控制，应用面比较广。由于吸水材料的吸水率由其制作时的交联程度，也就是交联剂的比例和交联促进剂的量来决定。调整其比例和绝对值用量。可制得需要的吸水率和强度。这样既防止交联程度太高，它的吸水膨胀难度就太大。影响修复能力。又防止交联度过低吸水率就会下降。吸水过大，混凝土的强度就会降低。固化时间通过固化启动剂为过硫酸铵、过硫酸钠量来控制。固化剂的量能控制其聚合物分子量增加速度加，使其和水泥的材料的固化速度相匹配，使其在水泥固化以后它也成为固体，提高结合率防止过慢影响水泥的固化强度，过快又使两者脱离。
具体实施方式
42.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.实施例1
44.本发明自修复剂各组分配比如下：
[0045][0046][0047]
将氢氧化钠溶于水中，将丙烯酸与氢氧化钠按摩尔比1:1中和，得到规定的ph值，全程温度不得超过40摄氏度，聚合反应温度过高易导致自聚。并添加交联剂n,n-亚甲基双丙烯酰胺和交联促进剂三乙醇胺，再缓慢加入六水合氯化镁，待其完全溶解即可，即制得自修复剂液体。
[0048]
混凝土材料由水泥、砂、石为主体，按c25的级配落实：水：175kg水泥：398kg砂：566kg石子：1261kg(配合比为：0.44:1:1.42:3.17)为基础加量加入固体过硫酸钠(以水泥的重量为准)0.07％进行预拌。自修复剂(以水泥的重量为准)7％与水混合加入进行搅拌，粉末聚羧酸酯减水剂1％(根据坍落度要求水用量为准)进行实配。
[0049]
性能测试：
[0050][0051]
最低达到p12标准。
[0052]
实施例2
[0053]
本发明自修复剂各组分配比如下：
[0054][0055][0056]
将氢氧化钠溶于水中，将丙烯酸与氢氧化钠按摩尔比1:1中和，得到规定的ph值，
全程温度不得超过40摄氏度，聚合反应温度过高易导致自聚。并添加交联剂n,n-亚甲基双丙烯酰胺和交联促进剂三乙醇胺，再缓慢加入六水合氯化镁，待其完全溶解即可。即制得自修复剂液体。
[0057]
混凝土材料由水泥、砂、石为主体，按c25的级配落实：水：175kg水泥：398kg砂：566kg石子：1261kg(配合比为：0.44:1:1.42:3.17)为基础加量加入固体过硫酸钠(以水泥的重量为准)0.07％进行预拌。自修复剂(以水泥的重量为准)7％与水混合加入进行搅拌，粉末聚羧酸酯减水剂1％(根据坍落度要求水用量为准)进行实配。
[0058]
性能测试：
[0059][0060]
最低达到p15标准。
[0061]
实施例3
[0062]
本发明自修复剂各组分配比如下：
[0063][0064][0065]
将氢氧化钠溶于水中，将丙烯酸与氢氧化钠按摩尔比1:1中和，得到规定的ph值，全程温度不得超过40摄氏度，聚合反应温度过高易导致自聚。并添加交联剂聚乙二醇二烯丙基醚和交联促进剂三乙醇胺，再缓慢加入硫酸镁，待其完全溶解即可。即制得自修复剂液体。
[0066]
混凝土材料由水泥、砂、石为主体，按c25的级配落实：水：175kg水泥：398kg砂：566kg石子：1261kg(配合比为：0.44:1:1.42:3.17)为基础加量加入固体过硫酸铵(以水泥的重量为准)0.05％进行预拌。自修复剂(以水泥的重量为准)7％与水混合加入进行搅拌，密胺系减水剂1％(根据坍落度要求水用量为准)进行实配。
[0067]
性能测试：
[0068][0069]
最低达到＞p12标准。
[0070]
实施例4
[0071]
本发明自修复剂各组分配比如下：
[0072][0073]
将氢氧化钠溶于水中，将丙烯酰胺与氢氧化钠按摩尔比1:1中和，得到规定的ph值，全程温度不得超过40摄氏度，聚合反应温度过高易导致自聚。并添加交联剂聚环氧二烷二醇和交联促进剂聚乙二醇，再缓慢加入六水合氯化镁，待其完全溶解即可。即制得自修复剂液体。
[0074]
混凝土材料由水泥、砂、石为主体，按c25的级配落实：水：175kg水泥：398kg砂：566kg石子：1261kg(配合比为：0.44:1:1.42:3.17)为基础加量加入固体过硫酸铵(以水泥的重量为准)0.09％进行预拌。自修复剂(以水泥的重量为准)10％与水混合加入进行搅拌，木质素磺酸盐减水剂1％(根据坍落度要求水用量为准)进行实配。
[0075]
性能测试：
[0076][0077][0078]
最低达到p12标准。
技术特征：1.一种抗渗型自修复混凝土自修复剂，其特征在于，按重量百分比计包括如下组分：聚合物液体10-17％；氢氧化钠7-10％；交联剂0.7-1％；交联促进剂0.3-0.5％；水溶性镁盐10-18％；去离子水45-70％。2.根据权利要求1所述的一种抗渗型自修复混凝土自修复剂，其特征在于，按重量百分比计包括如下组分：聚合物液体11-17％；氢氧化钠8-10％；交联剂0.7-0.9％；交联促进剂0.3-0.5％；水溶性镁盐10-16％；去离子水45-55％。3.根据权利要求1所述的一种抗渗型自修复混凝土自修复剂，其特征在于，所述聚合物液体为丙烯酸单体和丙烯酰胺中的一种。4.根据权利要求1所述的一种抗渗型自修复混凝土自修复剂，其特征在于，所述交联剂为聚乙二醇二烯丙基、聚环氧二烷二醇、n,n-亚甲基双丙烯酰胺中的一种。5.根据权利要求1所述的一种抗渗型自修复混凝土自修复剂，其特征在于，所述交联促进剂为三乙醇胺、聚乙二醇中的一种。6.根据权利要求1所述的一种抗渗型自修复混凝土自修复剂，其特征在于，所述水溶性镁盐为水合氯化镁、硫酸镁中的一种。7.一种抗渗型自修复混凝土外加剂，混凝土材料由水泥、砂、石为主体，按c25的级配：水175kg；水泥398kg；砂566kg；石子1261kg为基础加量，配合比为：0.44：1：1.42：3.17，其特征在于，所述外加剂按重量百分比计由以下组分构成：如权利要求1-6任意一项所述的抗渗型自修复混凝土自修复剂(以水泥的重量为准)6-12％；固化启动剂(以水泥的重量为准)0.03％-0.1％；减水剂(根据水用量进行实配)1％。8.根据权利要求7所述的一种抗渗型自修复混凝土外加剂，其特征在于，所述外加剂按重量百分比计由以下组分构成：如权利要求1-6任意一项所述的抗渗型自修复混凝土自修复剂(以水泥的重量为准)6-10％；固化启动剂(以水泥的重量为准)0.05％-0.1％；减水剂(根据水用量进行实配)1％。9.根据权利要求7或8所述的一种抗渗型自修复混凝土外加剂，其特征在于，所述自修复剂为聚酰胺类、聚丙烯酸盐高低交联的聚合物中的一种或多种混合物；所述固化启动剂为过硫酸铵、过硫酸钠中的一种；所述减水剂为木质素磺酸盐、密胺系减水剂、粉末聚羧酸酯中的一种。10.一种如权利要求1-6任意一项所述的抗渗型自修复混凝土自修复剂的制备方法，其特征在于，采用如下工艺：将聚合物液体在冰浴下或通冷却水条件下，缓慢滴加氢氧化钠溶液进行中和，制得中性的钠盐溶液，控制中和过程温度低于40℃；并添加交联剂和交联促进剂，缓慢地加入水溶性镁盐，搅拌均匀成白色或透明液体，即制得低交联的自修复剂液体。
技术总结本发明公开一种抗渗型自修复混凝土外加剂、自修复剂及其制备方法，外加剂按C25的级配落实，重量百分比组分为：自修复剂(以水泥为准)6-12％；固化启动剂(以水泥为准)0.03％-0.1％；减水剂(据水用量实配)1％；自修复剂重量百分比组分为：聚合物液体10-17％；氢氧化钠7-10％；交联剂0.7-1％；交联促进剂0.3-0.5％；水溶性镁盐10-18％；去离子水45-70％。本发明还提出自修复剂的制备方法。本发明解决了吸水性聚合物吸水膨胀破坏水泥固化的矛盾，使吸水材料扩琏和水化同时进行，使得试件抗渗强度提高数倍达到很高的程度(≥P12)，满足工程防水使用要求，并达到自我修复功效。并达到自我修复功效。
技术研发人员：项泽晔 项宸晔
受保护的技术使用者：浙江鲁班建材科技股份有限公司
技术研发日：2022.04.18
技术公布日：2022/7/4
