CN102503346A - 水泥基渗透结晶型防水涂料及其制备方法和施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种水泥基渗透结晶型防水涂料及其制备方法和施工方法，由以下原料按重量百分比配制而成：水泥65～70％；改性膨润土3～10％；改性硅酸钠2～5％；扩散剂1～5％；渗透剂0.5～1％；硅灰2～10％；石英砂15～25％。发明的防水涂料可弥补混凝土界面细裂缝，有效抑制基界面渗水、返潮。此外，该防水涂料的耐冰冻、耐高温、耐氯离子、耐酸碱能力极佳，防水效果长久。本发明对混凝土界面不需做找平层，涂刷后无须做保护层，防水施工方法简单。本发明适用于地下工程、地铁隧道、人防工程、水池、油池、污水池、粮仓、卫浴间、屋顶广场、停车平台、高等级公路等建筑工程，处理混凝土界面的裂缝、蜂窝麻面等缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑防水涂料及其制备方法和施工方法。
背景技术
在工业与民用钢筋混凝土建筑工程中，由于混凝土材料的抗渗防水性能差，建筑物表面易产生裂缝，出现漏水现象。采用在混凝土表面铺设防水卷材或刷涂料的方法不仅成本高、施工方法复杂，还存在耐久性差、环境污染等问题。
近年来在地铁、隧道、水库等建筑工程中应用较广的水泥基渗透结晶型防水涂料，其配方成分主要为水泥、石英砂、纤维素醚，并添加有膨润土、硅藻土、硅酸盐等材料（如公开号为CN1472160A的中国发明专利申请，以及公开号为CN101759414A的中国发明专利申请）。其配方中添加的膨润土是一种天然无机材料，具有膨胀性和吸附性，在水压状态下可形成高密度横隔膜，从而起到防止水分渗透的作用。但由于膨润土表面覆盖有一层水膜，其含有的硅铝酸盐矿物为非活性的，严重限制了膨润土的吸湿膨胀性能。无论是钠基膨润土还是钙基膨润土在实际应用中效果均不理想。其配方中添加的硅酸钠是一种具有粘性的可溶性硅酸盐，由于其易溶于水，稳定性差，如单独将其加入涂料中，容易影响涂料的粘接性能和耐水性能。
由于现有水泥基渗透结晶型防水涂料在使用中活性物质的结晶能力差，难于将混凝土裂缝填补密实，能承受的水压力小，涂料防水性能较弱。此外，现有防水涂料对于混凝土结构的渗透能力不佳，无法与混凝土结构紧密结合，影响其使用效果。
发明内容
本发明提供一种水泥基渗透结晶型防水涂料及其制备方法和施工方法，要解决现有水泥基渗透结晶型防水涂料活性物质结晶能力差，防水性能较弱，涂料对混凝土结构的渗透能力不佳，影响涂料抗渗防水性能的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
这种水泥基渗透结晶型防水涂料，由以下原料按重量百分比配制而成：
水泥 65～70％；
改性膨润土 3～10％；
改性硅酸钠 2～5％；
扩散剂 1～5％；
渗透剂 0.5～1％；
硅灰 2～10％；
石英砂 15～25％；
柠檬酸 0～2.5％；
羟丙基甲基纤维素 0～0.5％。
这种水泥基渗透结晶型防水涂料，可由以下原料按重量百分比配制而成：
水泥 65％；
改性膨润土 4.5％；
改性硅酸钠 2.5％；
扩散剂 1.5％；
渗透剂 2.0％；
硅灰 3.5％；
石英砂 21％。
所述水泥为P.O42.5级普通硅酸盐水泥或P.ⅠⅡ42.5级硅酸盐水泥。
所述硅灰的细度为800～1200目。
所述石英砂的细度为70～150目。
所述扩散剂为扩散剂NNO、扩散剂MF、三乙醇胺或硅酸镁锂。
所述渗透剂为渗透剂BX、渗透剂T或渗透剂JFC。
这种水泥基渗透结晶型防水涂料的制备方法，制备步骤如下：
步骤一，制备改性膨润土；按氢氧化钠与水的重量比1:1配制氢氧化钠溶液，将氢氧化钠装入容器中，加入Ph值为5～7的水，搅拌至氢氧化钠全部溶解，冷却后将氢氧化钠溶液装入喷雾器，均匀喷洒在钠基膨润土中，氢氧化钠溶液的喷洒量为钠基膨润土重量的30～50%，搅拌均匀后装入料盘，放进干燥箱中加热烘干，烘干温度控制在80℃以下，烘干至水分2％以下，干燥后用研磨设备磨细至800目以上，装入容器，密封储存，备用；
步骤二，制备改性硅酸钠；按照硅酸钠与水的重量比1:1配制硅酸钠水溶液，将硅酸钠装入容器中，加入Ph值为5～7的水，搅拌稀释后，按硅酸钠重量的2～8%加入有机硅消泡剂，继续搅拌至有机硅消泡剂完全溶解，将上述溶液装入喷雾器均匀喷洒在消石灰中，溶液的喷洒量为消石灰重量的70～90%，搅拌均匀后装入料盘，放进干燥箱中加热烘干，烘干温度控制在70℃以下，烘干至水分2％以下，干燥后用研磨设备磨细至800目以上，装入容器，密封储存，备用；
步骤三，按配方计量，先依次将水泥重量的30％、改性膨润土重量的50％、改性硅酸钠重量的50％、扩散剂、渗透剂、硅灰重量的50％、石英砂重量的20％、柠檬酸、羟丙基甲基纤维素按顺序输送加入至干粉混料机中，干粉混料机的速度400/min，搅拌10min，再按顺序将剩余材料的全部输送加入至干粉混料机，继续搅拌20min；
步骤四，搅拌均匀后出料、计量、包装。
这种水泥基渗透结晶型防水涂料的施工方法，将水泥基渗透结晶型防水涂料与水按1：0.4～0.5的比例，拌合成稀浆后涂刷或喷涂在新浇筑的混凝土表面，涂刷或喷涂量为1.5～2.0kg/m2 。
这种如水泥基渗透结晶型防水涂料的施工方法，在浇注混凝土30分钟前，将水泥基渗透结晶型防水涂料撒布在绑扎钢筋后的混凝土垫层上，撒布量为1.5～2.0kg/m2；在浇注混凝土初凝后，再将水泥基渗透结晶型防水涂料撒布在现浇混凝土表面，撒布量为1.5～2.0kg/m2，混凝土终凝前压实。
本发明的有益效果如下：本发明的配方中加入了水泥、改性膨润土、改性硅酸钠、扩散剂、渗透剂、硅灰和石英砂，个组分协同作用，解决了现有水泥基渗透结晶型防水涂料活性物质结晶能力差，防水性能较弱，涂料对混凝土结构的渗透能力不佳，影响涂料抗渗防水性能的技术问题。加入柠檬酸和羟丙基甲基纤维素后使效果更佳。
改性膨润土和改性硅酸钠，膨润土经过加碱改性后得到活化，其晶格结构破坏，失去表面水。改性后的膨润土吸附能力，以及与混凝土结构的结合能力均有明显提高。在有水情况下，可形成大量不被水溶解的结晶体，将缝隙密实，同时与混凝土结构结合牢固。硅酸钠加入消石灰后可生成化学性质稳定的改性水合硅酸钙，用改性硅酸钠配制的防水涂料具有更优良的耐水性能。水泥与硅灰和石英砂作用，生成多种硅酸盐胶体和晶体物质，增加了混凝土表面的致密性和耐久性。扩散剂的加入使水泥、改性膨润土、改性硅酸钠、硅灰和石英砂分散性、均匀性更好，提高了材料的抗渗防水性能。渗透剂与水泥、改性膨润土、改性硅酸钠、硅灰和石英砂协同作用，增强了材料的抗渗防水性能。
本发明的水泥基渗透结晶型防水涂料在混凝土界面上使用时，以水为载体，材料中的活性物质改性膨润土与混凝土中的氢氧化钙发生化学反应，材料中的改性硅酸钠与混凝土中的二氧化硅发生化学反应，从而渗透到混凝土内部，同时形成大量不被水溶解的钙晶体及硅酸胶凝体，使混凝土微裂缝（0.4mm以下的裂缝）及毛细孔全部填满，与混凝土融合成整体。
本发明的配方中还可添加少量柠檬酸和羟丙基甲基纤维素。添加柠檬酸可调整防水涂料的凝结时间，防止凝结时间过快，影响施工人员操作时间。添加羟丙基甲基纤维素能使涂料有粘性，涂刷方便、落地灰少，从而提高防水施工度。
本发明的水泥基渗透结晶型防水涂料优点如下：
1、将本发明的防水涂料涂刷在混凝土面两次，即能承受1.2MPa以上水压力。
2、在混凝土面涂刷该防水涂料能够发生物化反应，可使活性物质渗透到混凝土结构内部，渗透深度可达100mm。
3、在混凝土界面涂刷该防水涂料，可形成大量不被水溶解的结晶体，将缝隙密实，堵塞渗漏水路，小于0.4mm的混凝土裂缝都可填补并自我修复。
4、混凝土界面涂刷该防水涂料后，在Ph为3.0～11.0，温度-30℃～120℃的情况下防水作用保持不变，并能保护钢筋及提高混凝土强度。
5、本发明的防水涂料与其它材料兼容性好，其防水层表面随意涂刷水泥砂浆、白灰膏、油漆、树脂等材料。
水泥基渗透结晶型防水料物理性能表
由上表可知，发明的防水涂料的抗压强度、湿基面粘接强度、抗渗压力等指标明显高于标准值，具有优良的抗渗防水性能，与混凝土表面粘接强度高，可弥补细裂缝，有效抑制基界面渗水、返潮，并具有透气性。此外，该防水涂料的耐冰冻、耐高温、耐氯离子、耐酸碱能力极佳，可堵塞任何方向浸入裂缝的水，防水效果长久。此外该防水涂料配方的原材料无毒，使用对人身体无害。
本发明的水泥基渗透结晶型防水涂料，对混凝土界面不需做找平层，涂刷后无须做保护层，防水施工方法简单，省工省力。
本发明适用于地下工程、地铁隧道、人防工程、水池、油池、污水池、粮仓、卫浴间、屋顶广场、停车平台、高等级公路等建筑工程，处理混凝土界面的裂缝、蜂窝麻面等缺陷。
具体实施方式
实施例一，这种水泥基渗透结晶型防水涂料，由以下原料按重量百分比配制而成：
水泥 65％；
改性膨润土 4.5％；
改性硅酸钠 2.5％；
扩散剂 1.5％；
渗透剂 2.0％；
硅灰 3.5％；
石英砂 21％。
实施例二，这种水泥基渗透结晶型防水涂料，由以下原料按重量百分比配制而成：
水泥 68％；
改性膨润土 3％；
改性硅酸钠 2％；
扩散剂 1％；
渗透剂 1％；
硅灰 3％；
石英砂 20％。
实施例三，这种水泥基渗透结晶型防水涂料，由以下原料按重量百分比配制而成：
水泥 68％；
改性膨润土 5％；
改性硅酸钠 3％；
扩散剂 1％；
渗透剂 1％；
硅灰 2％；
石英砂 19.5％；
羟丙基甲基纤维素 0.5％。
实施例四，这种水泥基渗透结晶型防水涂料，由以下原料按重量百分比配制而成：
水泥 65％；
改性膨润土 8.5％；
改性硅酸钠 3.5％；
扩散剂 4％；
渗透剂 0.5％；
硅灰 3％；
石英砂 15％；
柠檬酸 0.5％。
实施例五，这种水泥基渗透结晶型防水涂料，由以下原料按重量百分比配制而成：
水泥 65％；
改性膨润土 10％；
改性硅酸钠 2％；
扩散剂 4％；
渗透剂 1％；
硅灰 2％；
石英砂 15％；
柠檬酸 0.5％；
羟丙基甲基纤维素 0.5％。
实施例六，这种水泥基渗透结晶型防水涂料，由以下原料按重量百分比配制而成：
水泥 66％；
改性膨润土 3％；
改性硅酸钠 5％；
扩散剂 1％；
渗透剂 1％；
硅灰 2％；
石英砂 22％。
上述实施例中，扩散剂可采用扩散剂NNO-亚甲基双荼磺酸钠、扩散剂MF-亚甲基双甲基萘磺酸钠、三乙醇胺或硅酸镁锂，优选扩散剂NNO。
上述实施例中，渗透剂为渗透剂BX-二丁基萘磺酸钠、渗透剂T-顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠或渗透剂JFC-脂肪醇聚氧乙烯醚，优选渗透剂BX。
上述实施例中，水泥为P.O42.5级普通硅酸盐水泥或P.ⅠⅡ42.5级硅酸盐水泥。
上述实施例中，硅灰的细度为1000目，石英砂的细度为70～150目。
这种水泥基渗透结晶型防水涂料的制备方法，制备步骤如下：
步骤一，制备改性膨润土；按氢氧化钠与水的重量比1:1配制氢氧化钠溶液，将氢氧化钠20kg装入容器中，加入Ph值为5～7的水20kg，搅拌至氢氧化钠全部溶解，冷却后将氢氧化钠溶液装入喷雾器，均匀喷洒在100kg、细度为800目的钠基膨润土中，搅拌均匀后装入料盘，放进干燥箱中加热烘干，烘干温度控制在80℃以下，烘干至水分2％以下，干燥后用球磨机或雷孟磨磨细至800目以上，装入容器，密封储存，备用；
步骤二，制备改性硅酸钠；按照硅酸钠与水的重量比1:1配制硅酸钠水溶液，将硅酸钠20kg装入容器中，加入Ph值为5～7的水20kg，搅拌稀释后，加入有机硅消泡剂1kg，继续搅拌至有机硅消泡剂完全溶解，将上述溶液装入喷雾器均匀喷洒在50kg消石灰中，搅拌均匀后装入料盘，放进干燥箱中加热烘干，烘干温度控制在70℃以下，烘干至水分2％以下，干燥后用球磨机或雷孟磨磨细至800目以上，装入容器，密封储存，备用；
步骤三，按配方计量，先依次将水泥重量的30％、改性膨润土重量的50％、改性硅酸钠重量的50％、扩散剂、渗透剂、硅灰重量的50％、石英砂重量的20％，按顺序输送加入至干粉混料机中，干粉混料机的速度400/min，搅拌10min，再按顺序将剩余材料的全部输送加入至干粉混料机，继续搅拌20min；
步骤四，搅拌均匀后出料、计量、包装。
这种水泥基渗透结晶型防水涂料的施工方法一，将水泥基渗透结晶型防水涂料与水按1：0.4～0.5的比例，拌合成稀浆后涂刷或喷涂在新浇筑的混凝土表面，涂刷或喷涂量为1.5～2.0kg/m2 。
这种水泥基渗透结晶型防水涂料的施工方法二，在浇注混凝土30分钟前，将水泥基渗透结晶型防水涂料撒布在绑扎钢筋后的混凝土垫层上，撒布量为1.5～2.0kg/m2；在浇注混凝土初凝后，再将水泥基渗透结晶型防水涂料撒布在现浇混凝土表面，撒布量为1.5～2.0kg/m2，混凝土终凝前压实。
Claims (10)
1.一种水泥基渗透结晶型防水涂料，其特征在于：由以下原料按重量百分比配制而成：
水泥 65～70％；
改性膨润土 3～10％；
改性硅酸钠 2～5％；
扩散剂 1～5％；
渗透剂 0.5～1％；
硅灰 2～10％；
石英砂 15～25％；
柠檬酸 0～2.5％；
羟丙基甲基纤维素 0～0.5％。
2.根据权利要求1所述的水泥基渗透结晶型防水涂料，其特征在于：由以下原料按重量百分比配制而成：
水泥 65％；
改性膨润土 4.5％；
改性硅酸钠 2.5％；
扩散剂 1.5％；
渗透剂 2.0％；
硅灰 3.5％；
石英砂 21％。
3.根据权利要求1所述的水泥基渗透结晶型防水涂料，其特征在于：所述水泥为P.O42.5级普通硅酸盐水泥或P.ⅠⅡ42.5级硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的水泥基渗透结晶型防水涂料，其特征在于：所述硅灰的细度为800～1200目。
5.根据权利要求1所述的水泥基渗透结晶型防水涂料，其特征在于：所述石英砂的细度为70～150目。
6.根据权利要求1所述的水泥基渗透结晶型防水涂料，其特征在于：所述扩散剂为扩散剂NNO、扩散剂MF、三乙醇胺或硅酸镁锂。
7.根据权利要求1所述的水泥基渗透结晶型防水涂料，其特征在于：所述渗透剂为渗透剂BX、渗透剂T或渗透剂JFC。
8.一种如权利要求1～6任意一项所述水泥基渗透结晶型防水涂料的制备方法，其特征在于制备步骤如下：
步骤一，制备改性膨润土；按氢氧化钠与水的重量比1:1配制氢氧化钠溶液，将氢氧化钠装入容器中，加入Ph值为5～7的水，搅拌至氢氧化钠全部溶解，冷却后将氢氧化钠溶液装入喷雾器，均匀喷洒在钠基膨润土中，氢氧化钠溶液的喷洒量为钠基膨润土重量的30～50%，搅拌均匀后装入料盘，放进干燥箱中加热烘干，烘干温度控制在80℃以下，烘干至水分2％以下，干燥后用研磨设备磨细至800目以上，装入容器，密封储存，备用；
步骤二，制备改性硅酸钠；按照硅酸钠与水的重量比1:1配制硅酸钠水溶液，将硅酸钠装入容器中，加入Ph值为5～7的水，搅拌稀释后，按硅酸钠重量的2～8%加入有机硅消泡剂，继续搅拌至有机硅消泡剂完全溶解，将上述溶液装入喷雾器均匀喷洒在消石灰中，溶液的喷洒量为消石灰重量的70～90%，搅拌均匀后装入料盘，放进干燥箱中加热烘干，烘干温度控制在70℃以下，烘干至水分2％以下，干燥后用研磨设备磨细至800目以上，装入容器，密封储存，备用；
步骤三，按配方计量，先依次将水泥重量的30％、改性膨润土重量的50％、改性硅酸钠重量的50％、扩散剂、渗透剂、硅灰重量的50％、石英砂重量的20％、柠檬酸、羟丙基甲基纤维素按顺序输送加入至干粉混料机中，干粉混料机的速度400/min，搅拌10min，再按顺序将剩余材料的全部输送加入至干粉混料机，继续搅拌20min；
步骤四，搅拌均匀后出料、计量、包装。
9.一种如权利要求1～6任意一项所述水泥基渗透结晶型防水涂料的施工方法，其特征在于：将水泥基渗透结晶型防水涂料与水按1：0.4～0.5的比例，拌合成稀浆后涂刷或喷涂在新浇筑的混凝土表面，涂刷或喷涂量为1.5～2.0kg/m2 。
10.一种如权利要求1～6任意一项所述水泥基渗透结晶型防水涂料的施工方法，其特征在于：在浇注混凝土30分钟前，将水泥基渗透结晶型防水涂料撒布在绑扎钢筋后的混凝土垫层上，撒布量为1.5～2.0kg/m2；在浇注混凝土初凝后，再将水泥基渗透结晶型防水涂料撒布在现浇混凝土表面，撒布量为1.5～2.0kg/m2，混凝土终凝前压实。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: LIAONING JIUDING HONGTAI WATERPROOF TECHNOLOGY CO. Effective date: 20150602 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150602 Address after: 133000 No. 435 Qiang Road, Beishan street, Yanbian Korean Autonomous Prefecture, Jilin Province Patentee after: Jiang Zhe Patentee after: LIAONING THE JIUDING HONGTAI WATERPROOF TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 133000 No. 435 Qiang Road, Beishan street, Yanbian Korean Autonomous Prefecture, Jilin Province Patentee before: Jiang Zhe |
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Denomination of invention: Cement based permeable crystalline waterproof coating and its preparation method and construction method Effective date of registration: 20201013 Granted publication date: 20130410 Pledgee: Panjin science and technology Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: LIAONING THE JIUDING HONGTAI WATERPROOF TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020210000056 |
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Date of cancellation: 20211014 Granted publication date: 20130410 Pledgee: Panjin science and technology Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: LIAONING THE JIUDING HONGTAI WATERPROOF TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020210000056 |
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Denomination of invention: Cement based permeable crystalline waterproof coating and its preparation method and construction method Effective date of registration: 20211027 Granted publication date: 20130410 Pledgee: Panjin science and technology Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: LIAONING THE JIUDING HONGTAI WATERPROOF TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021210000077 |
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Date of cancellation: 20221101 Granted publication date: 20130410 Pledgee: Panjin science and technology Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: LIAONING THE JIUDING HONGTAI WATERPROOF TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021210000077 |