CN100339333C - 一种防水沙及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

一种防水沙，属于建筑和工程防水材料技术领域。其特征在于该防水沙由细沙和防水胶组成，细沙颗粒的表面包覆有固化防水胶层，所述的防水胶包括松香和丁腈胶组分。该防水沙的原料重量配比为：细沙∶防水胶＝4～6∶0.1，所述的防水胶的原料重量配比为：松香∶丁腈胶＝8～10∶0.2。该防水沙无毒、无味、无污染，施工简单方便，具有优良的防水、防渗、隔潮和抗裂性能，并能耐酸、碱腐蚀和100℃左右的高温，可广泛的适用于房顶、空中花园等需防水、防渗的建筑防水层面和河道、水池等的防渗、防漏层，还可以作为保水防渗层用于干旱地区的固水防沙化处理。

Description

一种防水沙及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于建筑和工程防水材料技术领域，尤其涉及一种环保无污染、性能优良的松散型防水沙。

背景技术

建筑层面、水池、河道底层等设施的防水、防渗和防漏工程是保证该设施能够正常使用的关键技术。目前建筑层面，如房顶、空中花园等设施的防水层面均采用热浇沥青或热浇沥青和有机防水卷材相结合的材料进行防水处理；河道的防渗处理作业一般采用在河道底部铺设防水工程膜的方式。热浇沥青和有机卷材防水处理材料的耐久性差、使用寿命短并容易老化，高温下热浇沥青容易流淌，低温情况下则容易龟裂，使用过程中常出现大面积多处渗漏，难以保证工程质量。工程膜防水材料在河道底部发生形变的情况下会出现撕裂缝，造成渗水和泄露；工程膜还容易老化，使用寿命非常有限。热浇沥青、有机卷材和工程膜同属于高分子有机材料，其废弃物对环境的污染非常严重，同时热浇沥青在施工作业时进行现场熬制，不仅污染环境同时也存在诸多不安定因素。

公开号为CN 1071404 A的中国专利申请公开了一种防水砂浆及其制备方法，其特征在于它采用粉状氧化镁、磷矿尾料、砂料与氯化镁、硫酸及水混合而成，前四位的用量按重量依次为20～50％、30～40％、20～30％、20～35％，硫酸0.5～1％重量，余量为水，该防水砂浆为糊状料，虽然无毒无味，对人体无害，但其固化后热不胀、冷不缩，在使用过程中会不可避免的会因为应力集中而出现裂纹，因此适用范围非常有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保无污染、应用范围广、效果优良的松散型防水沙及其制备方法和应用，解决了现有防水、防渗材料存在的污染严重，容易损坏的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种防水沙，其特征在于该防水沙由细沙和防水胶组成，细沙颗粒的表面包覆有固化防水胶层，所述的防水胶包括松香和丁腈胶组分。

该防水沙的原料重量配比为：细沙∶防水胶＝4～6∶0.1，所述的防水胶的原料重量配比为：松香∶丁腈胶＝8～10∶0.2。

所述的细沙为建筑用细沙，其加工步骤为：取建筑用细沙过14～18目筛的筛分，用120～160目的筛子筛除过细沙粒和泥土得到细沙组分，将该细沙组分除铁，然后清洗干净并烘干。

所述的松香选自氢化松香、聚合松香、歧化松香、马来松香。

所述的防水沙的制备方法，其特征在于步骤如下：

(1)将建筑用细沙过14～18目筛，取筛分并用120～160目的筛子筛除过细组分和泥土得到细沙组分，将该细沙组分进行除铁，然后清洗干净并烘干。

(2)按重量配比组成为松香∶丁腈胶＝8～10∶0.2取松香和丁腈胶，得到防水胶，将松香和丁腈胶加水乳化成乳化松香和丁腈胶乳。

(3)将步骤(1)得到的细沙组分放入搅拌机中并加热到温度≥40℃，然后按重量配比为细沙∶防水胶＝4～6∶0.1加入步骤(2)得到的乳化松香和丁腈胶乳，继续搅拌并逐渐降温冷却至细沙温度≤20℃，待防水胶固化，得到防水沙。

所述的防水沙的应用，其特征在于在该防水沙作为建筑层面、水池、河道底层的防水材料的应用。

建筑用沙主要是从河道或水流沉积处采集的细沙，其主要成分为二氧化硅或硅酸盐类，还含有部分的石子和泥土，本发明防水沙采用的细沙为细度大于14～18目，小于120～160目的清洁、干燥细沙，细沙颗粒的表面包覆有含松香和丁腈胶混合组分的固化防水胶层。

利用天然脂松香分别经过加氢、聚合、歧化、加成得到氢化松香、聚合松香、歧化松香或马来松香，氢化松香用于胶粘剂、涂料、食品、助焊剂等；聚合松香用于油墨和涂料等；歧化松香用于合成橡胶聚合乳化剂等；马来松香用于造纸施胶剂等。松香聚乙二醇酯琥珀酸磺酸钠和用马来酸酐和亚硫酸钠进行改性的烷基酚聚氧乙烯醚等市售松香乳化剂对松香有良好的分散乳化作用，可将松香乳化成颗粒为0.2～0.5μm的乳状液。本发明中使用的乳化松香也可采用目前市售的各种乳化松香成品。丁腈胶是丁二烯与丙烯腈两种单体经自由基引发乳液聚合制得的无规共聚物，丁腈胶常用作胶粘剂和纸张、布、皮革的浸渍材料以及制橡胶线以及乳胶模型制品的原料。市售松香和丁腈胶多为与乳化剂混合造粒型，可以直接加水制成乳液。

在制备过程中，所选用的细沙需要进行洁净处理，如果用水清洗无法去除细沙颗粒表面的污垢或杂质时，则需要加入日用清洗剂进行清洗。干燥洁净的细沙颗粒在搅拌机中与防水胶组分充分混合，防水胶中的乳化松香液和丁腈胶乳均匀的包覆在细沙颗粒的表面，随着温度的降低，防水胶中的水溶剂逐渐蒸发，固化后的防水胶固定包覆细沙颗粒，得到的防水沙成品为分散的细沙颗粒，由于防水胶的包覆，防水沙的颜色较加工前的细沙的颜色发暗。该防水沙能耐酸、碱腐蚀，强度高、抗碳化，并耐100℃的高温。

为了使防水沙的细沙颗粒和防水胶组分紧密地结合，可以在制备防水沙添加入偶联剂硬脂酸盐。

防水沙的使用厚度可以根据实际应用情况进行调整，房顶或者空中花园等需防水的建筑层面的防水沙厚度一般为3～5cm，水池或河道的底部防水层面需要铺设的防水沙厚度为5～8cm左右。当防水沙层铺设在建筑层面上或水道底部时，防水沙的细沙颗粒简单堆集，细沙颗粒间存在微小缝隙，但因为细沙颗粒表面为固化的防水胶层，具有众多的憎水基，水分子无法浸润细沙颗粒，即使在防水沙的层面上存在很大压强，微小的水分子也无法通过细沙颗粒间的缝隙，因此防水沙可以起到防水、防渗和防漏的作用。通常情况下为了保证松散的防水沙层不易被破坏，在防水沙层的上表面涂抹水泥砂浆薄层。松散的防水沙层在建筑基面或河道底部发生形变甚至裂纹的情况下能够自动调整，细小的防水沙颗粒能随基面或河道底面自由发生形变，因此防水沙层不存在龟裂和应力，能够起到优良的防水作用。

本发明的有益效果在于，该防水沙无毒、无味、无污染，施工简单方便，具有优良的防水、防渗、隔潮和抗裂性能，并能耐酸、碱腐蚀和100℃左右的高温，可广泛的适用于房顶、空中花园等需防水、防渗的建筑防水层面和河道、水池等的防渗、防漏层，还可以作为保水防渗层用于干旱地区的固水防沙化处理。

具体实施方式

下面结合实施例和应用例对本发明作进一步的阐述，但本发明并不局限于下述实施例。

实施例1  该防水沙由河底沉积的建筑黄沙和防水胶组成，洁净黄沙的表面包覆有固化防水胶层，防水胶由乳化松香液和丁腈胶乳按松香∶丁腈胶＝8∶0.2的重量比混合组成，洁净黄沙与防水胶中松香和丁腈胶的重量比为洁净黄沙∶(松香+丁腈胶)＝4∶0.1，洁净黄沙的细度为大于18目，小于160目。其制备方法如下：

将建筑黄沙过18目筛，筛除较大的石砾和杂质，取筛分并用160目筛子筛除过细的黄沙和泥土得到所需细度的细沙，将该细沙通过除铁器去除细沙中的含铁杂质，然后用清水淘洗除铁后的细沙并用清洗剂清洗彻底除去细沙上黏附的泥土和其他杂质，最后用清水淘洗干净，并进行烘干。取市售马来松香颗粒和市售丁腈胶颗粒，按重量配比马来松香∶丁腈胶＝8∶0.2，洁净黄沙∶(松香+丁腈胶)＝4∶0.1取各原料，并将洁净干燥的细沙放入搅拌机中加热到45℃，然后将马来松香和丁腈胶加水乳化，乳化液加入到搅拌机中，并在50转/分的搅拌速度下混合均匀，逐渐降温至细沙温度到20℃，蒸发掉所有的溶剂，可以到达颗粒状的分散性防水沙成品，该成品为分散的细沙颗粒，颜色为棕黄色。

实施例2  该防水沙由市售建筑用细沙和防水胶组成，细沙的表面包覆有固化防水胶层，防水胶由乳化松香液和丁腈胶乳按松香∶丁腈胶＝10∶0.2的重量比混合组成，洁净黄沙与防水胶中松香和丁腈胶的重量比为洁净黄沙∶(松香+丁腈胶)＝6∶0.1，洁净黄沙的细度为大于14目，小于120目。其制备方法如下：

将建筑细沙过14目筛，筛除较大的石砾和杂质，取筛分并用120目筛子筛除过细的黄沙和泥土得到所需细度的细沙，将该细沙通过除铁器去除细沙中的含铁杂质，然后用清水淘洗除铁后的细沙除去细沙上黏附的泥土和其他杂质，并进行烘干。取市售颗粒状聚合松香和市售颗粒状丁腈胶，按重量配比聚合松香∶丁腈胶＝10∶0.2，洁净黄沙∶(松香+丁腈胶)＝6∶0.1取各原料，并将洁净干燥的细沙放入搅拌机中加热到40℃，然后将马来松香和丁腈胶加水乳化，乳化液加入到搅拌机中，并在100转/分的搅拌速度下混合均匀，蒸发掉所有的溶剂，逐渐降温至细沙温度到18℃，可以到达颗粒状的分散性防水沙成品，该成品为分散的细沙颗粒，颜色为棕褐色。

应用例1  取实施1制备的防水沙作为住宅楼卫生间层面的防水处理。在卫生间层面的基面上平铺约3～5cm厚度的防水沙，然后在防水沙层上涂抹2～3厘米厚的是水泥砂浆，该防水沙层具有优良的防水和防渗性能，并能防冻、耐100℃的高温，长期使用不变质，没有异味，高效环保。

应用例2  取实施例2制备的防水沙作水池底部的防水处理。在水池底部均匀平铺6～8cm左右的防水沙层，然后在防水沙层上铺设厚度为10cm左右普通沙石，水池内放入水后，该防水层不仅具有防渗、防漏的优良性能，能够抗凸、抗凹并耐腐蚀，同时不会污染水质，该防水沙层能够在水深达到30米时保证无水渗透防水沙层发生渗漏。

Claims (4)

1.一种防水沙，由细沙和防水胶组成，细沙颗粒的表面包覆有固化防水胶层，所述的防水胶包括松香和丁腈胶组分，其特征在于：所述防水沙是按照以下方法制备的：

(1)将建筑用细沙过14～18目筛，取筛分并用120～160目的筛子筛除过细组分和泥土得到细沙组分，将该细沙组分进行除铁，然后清洗干净并烘干；

(2)按重量配比组成为松香∶丁腈胶＝8～10∶0.2取松香和丁腈胶，得到防水胶，将松香和丁腈胶加水乳化成乳化松香和丁腈胶乳；

(3)将步骤(1)得到的细沙组分放入搅拌机中并加热到温度≥40℃，然后按重量配比为细沙∶防水胶＝4～6∶0.1加入步骤(2)得到的乳化松香和丁腈胶乳，继续搅拌并逐渐降温冷却至细沙温度≤20℃，待防水胶固化，得到防水沙。

2.根据权利要求1所述的防水沙，其特征在于：所述的松香选自氢化松香、聚合松香、歧化松香、马来松香。

3.权利要求1所述的防水沙的制备方法，其特征在于步骤如下：

(1)将建筑用细沙过14～18目筛，取筛分并用120～160目的筛子筛除过细组分和泥土得到细沙组分，将该细沙组分进行除铁，然后清洗干净并烘干；

(2)按重量配比组成为松香∶丁腈胶＝8～10∶0.2取松香和丁腈胶，得到防水胶，将松香和丁腈胶加水乳化成乳化松香和丁腈胶乳；

(3)将步骤(1)得到的细沙组分放入搅拌机中并加热到温度≥40℃，然后按重量配比为细沙∶防水胶＝4～6∶0.1加入步骤(2)得到的乳化松香和丁腈胶乳，继续搅拌并逐渐降温冷却至细沙温度≤20℃，待防水胶固化，得到防水沙。

4.权利要求1所述的防水沙的应用，其特征在于：该防水沙作为建筑层面、水池、河道底层的防水材料的应用。