專利名稱：混凝土渠道防滲劑及其制備方法與用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種防滲劑，更具體地說，本發明涉及一種混凝土渠道防滲劑，同時，本發明還涉及一種所述混凝土渠道防滲劑的制備方法和用途。
背景技術：
目前，各類混凝土渠道在我國水利工程建設(如水庫大壩、江河和湖泊大堤)及水體排污等方面數量龐大，這些混凝土渠道對于我國水資源的轉化、存儲和合理利用(如農業灌溉)起到了關鍵性的作用。但是，混凝土渠道的防滲效果較差、滲漏嚴重。根據調查發現，、渠道滲漏水量占渠系損失水量的絕大部分，一般情況下，渠道滲漏水量占渠首引水水量的30 60%。渠系的水量損失，不僅降低了渠系的水利用系數，減少了灌溉面積，浪費了寶貴的水資源，而且有些地方會引起地下水位的上升，導致土地潰害。在受鹽堿威脅的地區，會引起土壤的鹽潰化；同時，水量的損失會增加灌溉成本和農民的水費負擔，降低了灌溉的效率。為減少渠道的水量損失，提高渠系的水利用系數，一方面要加強渠系工程配套和維護，實行科學的調配，不斷地提高渠系的管理水平，另一方面要采取防滲措施，減少渠道的滲漏水量。混凝土作為一種由水泥為膠結料、以砂石為骨料粘接而成的特殊材料，其結構出現水的滲漏，必然是混凝土中存在著滲漏通道。混凝土是由水泥、水、砂和石子等基料組成的，水泥、石子等基料本身在結構形態上都存在著各種大小不等的孔隙和微細裂縫，各基料的接觸界面處也存在著各種形狀的縫隙和毛細管。另外，施工過程中的振搗不密實、骨料離析而造成混凝土的孔結構和孔隙率增大，養護過程中的水分保持程度對混凝土大毛細孔的影響等因素，直接決定了混凝土固有的多孔性狀；而混凝土內水分的不斷蒸發，將導致水泥水化的不充分并造成毛細管網彼此連通，伴隨混凝土收縮出現的龜裂，形成滲水通道。一旦滲水通道形成，只要存在內外壓力差，混凝土的多孔性必然會導致液體的滲流，意味著其防滲能力的降低或喪失。這種現象就是混凝土的滲透性。混凝土同時還具有一定的吸水性，又長期處在水的環境中，因此，混凝土內部總是含有一定的水分。水分在低溫條件下，凍結成冰，體積會發生膨脹，當這種膨脹作用引起的應力超過混凝土強度時，就會產生裂縫并增加吸水性，當混凝土在第二個低溫周期中，結冰膨脹的作用更加強烈，經過多個凍脹、融化循環和應力的反復作用，最終導致混凝土的凍融破壞。這種破壞，輕微的使混凝土表而的砂漿層剝蝕，嚴重的使混凝土凍酥。目前，混凝土渠道的防滲一般采用垂直鋪塑防滲方法，該方法所采用的防滲材料為土工膜或塑料板(如聚乙烯土工膜、聚氯乙烯土工膜、復合土工膜)或防水塑料板等。該方法存在以下缺陷1、需要開槽機施工、操作復雜、施工速度慢、防滲效果差；2、單位面積造價每平方米達80元人民幣，過高的造價，嚴重影響了該方法的廣泛應用，無法滿足數量龐大的混凝土渠道的防滲需求
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種混凝土渠道防滲劑，其組方經濟，防滲效果好，功能持久；同時提供一種該混凝土渠道防滲劑的制備方法，該方法工藝簡單，使用設備少；同時也給出了該混凝土渠道防滲劑的用途，即采用輥涂、刷涂或噴涂這三種傳統方法在混凝土渠道表面形成防滲膜。為解決上述技術問題，本發明提供了一種混凝土渠道防滲劑，它包括如下組分
醚化淀粉(固含量>90%)40 50 重量份
氟硅樹脂(固含量多90%)30 35 重量份
水性氟碳乳液(固含量48%)80 ]00重量份
亞甲基二甲基二萘磺酸鈉聚合物(固含量彡90%)10 15 重量份
水300 350 重量份所述氟硅樹脂(固含量> 90%)是由氟樹脂和有機硅樹脂混煉而成的合成樹脂；水性氟碳乳液(固含量48%)為氟乙烯和羥基乙烯基醚共聚物，氟的重量百分比濃度為8
11.5%，且主鏈含氟原子。該混凝土渠道防滲劑的制備方法為在40 50重量份的醚化淀粉(固含量^ 90%)中加入300 350重量份的水進行溶解后，加入10 15重量份的亞甲基二甲基二萘磺酸鈉聚合物(固含量> 90%),并加溫至70°C，充分攪拌后，冷至室溫，再加入30 35重量份的氟娃樹脂(固含量> 90%)和80 100重量份的水性氟碳乳液(固含量48%),充分攪拌；所述氟硅樹脂(固含量> 90%)是由氟樹脂和有機硅樹脂混煉而成的合成樹脂；水性氟碳乳液(固含量48%)為氟乙烯和羥基乙烯基醚共聚物，氟的重量百分比濃度為8 11. 5%，且主鏈含氟原子，即可制得所述的混凝土渠道防滲劑。該混凝土渠道防滲劑的用途為采用輥涂、刷涂或噴涂這三種傳統方法在混凝土渠道表面形成防滲膜。為能簡潔說明問題起見，以下對本發明所述混凝土渠道防滲劑均簡稱為本防滲劑。醚化淀粉(固含量> 90%)含有極性官能基團，可與混凝土基材發生一定的交聯反應，使本防滲劑與混凝土基材的附著力較佳；醚化淀粉(固含量> 90%)是淀粉分子中的羥基與活性物質反應生成的淀粉取代基醚，為成膜劑組分之一；因淀粉的醚化作用，提高了醚化淀粉(固含量> 90%)的粘度和穩定性，且在強堿性條件下醚鍵不易發生水解，故醚化淀粉(固含量>90%)在混凝土表面的留著性比較好，可促進本防滲劑在混凝土表面成膜，使本防滲劑在混凝土表面易于附著，成膜后對企圖侵入混凝土的介質起到機械隔離作用。氟硅樹脂(固含量> 90%)具有優異的耐溫性、抗粘性、耐化學品性、防污性和裝飾性，可增強本防滲劑所成膜的防滲功能、提高裝飾效果。水性氟碳乳液(固含量48%)有極佳的機械穩定性、超長的耐侯性、抗堿性、耐酸雨，能承受較大剪切力，且為常溫固化，可調整本防滲劑的成膜溫度和成膜性(常溫下可快速成膜)，提高膜層的耐老化、抗污染能力。亞甲基二甲基二萘磺酸鈉聚合物(固含量> 90%)是混凝土減水劑，在本防滲劑中進一步增強防滲效果。根據所述防滲劑的用途，使用該防滲劑對混凝土渠道表面進行防滲處理后，可在混凝土渠道表面形成防滲膜，使混凝土渠道具有良好的防滲效果，且使混凝土表面拒水、抗污，從而最大限度地降低了混凝土的滲漏凍融，能滿足混凝土渠道的防滲要求。因此，本防滲劑組方經濟，防滲效果好，功能持久。作為本發明的改進，所述防滲劑的組分還包括聚四氟乙烯乳液55 75 重量份
凹凸棒土40 50 重量份
乙醇60 65 重量份
異丙醇40 50 重量份
丙酮2() :),()重量份。該防滲劑的制備方法為還包括將40 50重量份的凹凸棒土加入到60 65重量份的乙醇、40 50重量份的異丙醇和20 30重量份的丙酮所組成的混合溶液中，充分攪拌，并超聲分散10分鐘以形成懸浮液，將懸浮液加入到制得的所述混凝土渠道防滲劑中，充分攪拌后，再加入55 75重量份的聚四氟乙烯乳液，并攪拌均勻。該防滲劑的用途為采用輥涂、刷涂或噴涂這三種傳統方法在混凝土渠道表面形成防滲膜。聚四氟乙烯乳液為功能性添加劑之一，具有良好的耐候性、優異的介電性能和耐化學腐蝕性能，使用溫度范圍寬、摩擦系數低、不吸水、不粘、不燃、無毒，且成膜后具有較高的熱穩定性，可承受100°c以上的高溫。這樣，一方面可提高膜層的耐溫性，另一方面可降低膜層的表面能，使腐蝕介質(如腐蝕性的液體、氣體)不易在混凝土表面停留或沉積，從而提高本防滲劑的防滲性能。所述聚四氟乙烯乳液水溶性、分散性較好，因此可順利地進入本防滲劑中。凹凸棒土的晶體呈網狀排列，均勻地分布在本防滲劑所生成的膜中，由于凹凸棒土的特殊微觀多孔結構，使得外界介質侵入混凝土基材的路徑得到了極大延長，增強了混凝土對外界介質侵入的抵抗能力。凹凸棒土在外力攪拌下分散性好，形成穩定、不被電解質破壞的懸浮液，使本防滲劑不沉淀、不分層，具有多種優越性涂刷性能好，不流掛，對水份接受、排放的性能強，不膨脹，不變形，粘結性能好，質輕、韌性大，可防蟲蛀，抗垂度強，能適應空氣溫度的變化，且不變形。乙醇作為凹凸棒土的分散劑，保證凹凸棒土在本防滲劑中更好、更均勻地分散。異丙醇和丙酮為本防滲劑成膜速度快慢的調節劑。根據所述的防滲劑的用途，使用本防滲劑對混凝土基材進行防滲處理后，可在混凝土表面形成一層低表面能防滲膜，基于上述功能性添加劑加入本防滲劑中，使得本防滲劑的防滲效果進一步提聞。綜上所述，本防滲劑其組方經濟，防滲效果好，具有與混凝土渠道的附著力較佳、防霉性優良等優點，能滿足混凝土渠道的防滲要求，功能持久；本防滲劑的制備方法，其工藝簡單，使用設備少；本防滲劑的用途廣泛，適應性強，工業化使用簡便易行、沒有障礙，安全環保，施工速度快、造價經濟，便于推廣和實施。在國內開創了對混凝土渠道進行防滲處理、使混凝土渠道具有良好耐滲性的先河。經檢測，本防滲劑在30 50°C即可成膜，且與混凝土渠道的附著力較佳；在正常使用環境下，混凝土渠道的防滲期可達12個月以上。本防滲劑的物理化學性質為
夕丨觀白色均勻乳液略顯微藍
沸點100 °c
蒸汽壓760Pa(100°C)
比重I. lg/cm3(25°C)
溶解度可任意比與水互溶
pH7.0
粘度50 IOOmPa. S(2f5°C)存儲通風陰涼干燥處，5 °C以上保存，避免日光直曬本防滲劑中的醚化淀粉(固含量> 90%)、氟硅樹脂(固含量> 90%)、水性氟碳乳液(固含量48%)、亞甲基二甲基二萘磺酸鈉聚合物(固含量彡90%)、聚四氟乙烯乳液、凹凸棒土、乙醇、異丙醇、丙酮均為市售品，具體信息如下
權利要求
1.混凝土渠道防滲劑，其特征在于它包括如下組分 醚化淀粉(固含量^90%)40 50 重量份 氟娃樹脂(固含量>90%)30 35 重量份 水性氟碳乳液(固含量48%)80 IOU重量份 亞甲基二甲基二萘磺酸鈉聚合物(固含量彡90%) 10 15 重量份 水 U)() WO重量份 所述氟硅樹脂(固含量> 90%)是由氟樹脂和有機硅樹脂混煉而成的合成樹脂；水性氟碳乳液(固含量48%)為氟乙烯和羥基乙烯基醚共聚物，氟的重量百分比濃度為8 11. 5%，且主鏈含氟原子。
2.根據權利要求I所述的混凝土渠道防滲劑，其特征在于它的組分還包括 聚四氟乙烯乳液55 75 重量份 凹凸棒土40 50 重量份 乙醇60 65 重量份 異丙醇40 50 重量份 丙酮20 30 重量份。
3.權利要求I所述的混凝土渠道防滲劑的制備方法，其特征在于在40 50重量份的醚化淀粉(固含量> 90%)中加入300 350重量份的水進行溶解后，加入10 15重量份的亞甲基二甲基二萘磺酸鈉聚合物(固含量>90%)，并加溫至70°C，充分攪拌后，冷至室溫，再加入30 35重量份的氟硅樹脂(固含量> 90%)和80 100重量份的水性氟碳乳液(固含量48%)，充分攪拌；所述氟硅樹脂(固含量> 90%)是由氟樹脂和有機硅樹脂混煉而成的合成樹脂；水性氟碳乳液(固含量48%)為氟乙烯和羥基乙烯基醚共聚物，氟的重量百分比濃度為8 11. 5%，且主鏈含氟原子，即可制得所述的混凝土渠道防滲劑。
4.根據權利要求3所述的混凝土渠道防滲劑的制備方法，其特征在于還包括將40 50重量份的凹凸棒土加入到60 65重量份的乙醇、40 50重量份的異丙醇和20 30重量份的丙酮所組成的混合溶液中，充分攪拌，并超聲分散10分鐘以形成懸浮液，將懸浮液加入到制得的所述混凝土渠道防滲劑中，充分攪拌后，再加入55 75重量份的聚四氟乙烯乳液，并攪拌均勻。
5.權利要求I或2所述的混凝土渠道防滲劑的用途，其特征在于采用輥涂、刷涂或噴涂這三種傳統方法在混凝土渠道表面形成防滲膜。
全文摘要
混凝土渠道防滲劑及其制備方法與用途。它包括如下重量份的組分醚化淀粉(固含量≥90%)40～50、氟硅樹脂(固含量≥90%)30～35、水性氟碳乳液(固含量48%)80～100、亞甲基二甲基二萘磺酸鈉聚合物(固含量≥90%)10～15、水300～350；所述氟硅樹脂是由氟樹脂和有機硅樹脂混煉而成的合成樹脂；所述水性氟碳乳液為氟乙烯和羥基乙烯基醚共聚物，氟的重量百分比濃度為8～11.5%，且主鏈含氟原子。它組方經濟，防滲效果好，功能持久。制備方法為混合攪拌、超聲分散方法。工藝簡單，使用設備少。用途為采用輥涂、刷涂或噴涂在混凝土渠道表面形成防滲膜。此膜使混凝土渠道具有良好的防滲效果。
文檔編號C04B24/40GK102718431SQ20121020017
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月17日 優先權日2012年6月17日
發明者吳昊, 董傳明, 鄒宜哲, 郭長友 申請人:鄒宜哲