CN102515662A - 一种聚合物水泥基渗透结晶型防水材料、其制备方法和使用方法 - Google Patents

一种聚合物水泥基渗透结晶型防水材料、其制备方法和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚合物水泥基渗透结晶型防水材料,由有机液料A组分和无机粉料B组分搅拌混合形成;在施工现场将A、B两组分以一定比例搅拌混合而成上述的聚合物水泥基渗透结晶型防水材料。同时也公开了该防水材料的制备方法和使用方法。本发明的防水材料具有较好粘结性、防水性和透气性,能够克服现有技术中水泥基渗透结晶型防水材料的缺点,适合大规模推广应用,具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种聚合物水泥基渗透结晶型防水材料、其制备方法和使用方法技术领域[0001] 本发明涉及一种聚合物水泥基渗透结晶型防水材料,同时涉及其制备方法和使用方法,是一种新型的水泥基渗透结晶型防水材料。背景技术[0002] 国标“GB18445 (2001)水泥基渗透结晶型防水材料”自2002年3月1日实施以来,推动了该材料的研究发展和工程应用,提高了防水工程的工作效率,降低了防水工程的综合成本;某种程度上,满足了现代建筑物对耐久性的要求。可以说,水泥基渗透结晶型防水材料以其综合优势,赢得各方面人士的青睐,在刚性防水材料、堵漏止水材料系列中,确立了自己重要的地位。[0003] 国外水泥基防水材料的研究和工程应用,已走过了近百年的历程。该领域的研究和发展,先后开拓和工程应用的类型主要有以下3种:(1)水泥基金属氧化物防水材料; (2)水泥基渗透结晶型防水材料;(3)聚合物改性水泥基防水材料。[0004] 水泥基渗透结晶型防水材料是1942年德国化学家Lauritz Jensen (劳伦斯•杰逊)在解决水泥船渗漏水的实践中,产生的发明创造。欧美称为fzpillary/Crystalline Waterproofing Materials简称CCCW。这种材料系由普通硅酸盐水泥、石英砂或硅砂、带有活性功能基团的化学复合物组成,它以粉状形式供应用户使用。这种材料大多数的应用是仅仅与水拌合(有的情况下还要加入化学添加剂),调配成可以涂刷或喷涂的浆料。正如它的名称示意的内涵,它不仅形成一个有效的防水涂层,而且原本含有的活性化学复合物,向混凝土内部渗透,与混凝土中的水分、Ca (OH) 2产生化学反应,形成不溶的结晶体复合物, 进而靠结晶体增长填塞毛细通道。这些结晶体,通常可以增长到0. 4mm—即高于混凝土毛细管径的最大尺寸,从而使混凝土致密、防水。[0005] 水泥基防水材料的共同特点是:可用于新、旧混凝土基面;可以在潮湿基面上施工;新建和修复工程均可采用。水泥基渗透结晶型防水材料与其他二类相比,具备可以用于饮水工程的优点,这一点是世界各国公认的。[0006] 水泥基渗透结晶型防水材料从早期(1940年代)的德国VANDEX品牌引伸发展出加拿大XYPEX、加拿大PERMQUIK、加拿大KRYST0L、新加坡F0RMDEX、美国PENETR0N、法国 DIPSEC、澳大利亚CRYSTAL、日本PANDDC等数十个品牌,形成系列产品。水泥基渗透结晶型材料在开拓工程应用的过程中,最初是提倡用于全地下混凝土结构的外表面防水。后来,发现了它在背水面(结构内表面防水)有它的特殊效果。特别是污水处理厂和地面生活用水贮水池等类似工程的应用颇为理想。从六十年代以来,水泥基渗透结晶型防水材料作为混凝土结构背水面防水处理(内防水法)的一种有效方法,逐步扩大品种,不断进入建筑施工应用的新领域。[0007] 聚合物水泥防水涂料(简称kll涂料)是以聚合物乳液和无机粉料复合而成的双组分涂料。由于这种涂料由“聚合物乳液-水泥”双组分组成,因此具有“刚柔相济”的3特性,既有聚合物涂膜的延伸性、防水性,也有水硬性胶凝材料强度高、易与潮湿基层粘结的优点,可以调节聚合物乳液和水泥的比例,满足不同工程对柔韧性与强度等的要求,施工方法方便。该种涂料以水作为分散剂,解决了焦油、浙青等溶剂型防水涂料所造成的环境污染以及对人体健康的危害。所以在国内外发展迅速,成为防水涂料中的后起之秀。[0008] 90年代初北京开始研制使用聚合物水泥防水涂料,产品开发初期,仅以北京为数不多的企业生产,年产量仅有几百吨。但随着国家对绿色环保型建材产品的推广,目前上海、浙江、广东、福建、山东、河北、河南、四川、湖北、北京等省市已有百余家企业生产这种涂料,2008年用量已达13万吨。[0009] 该产品具有优异的防水性能,市场前景极为广阔。目前防水材料市场鱼龙混杂,尤其是水泥基渗透防水材料更是参差不齐,无法保证防水效果,造成大量用户的投诉。所以目前迫切需要一种新型水泥基渗透结晶型防水材料,解决防水行业的难题,带来良好的经济效益和社会效益。发明内容[0010] 本发明的目的是解决渗漏长期困扰人们的难题及其现有防水涂料性能不好的问题,本发明的防水材料具有较好粘结性、防水性和透气性,能够克服现有技术中水泥基渗透结晶型防水材料的缺点,适合大规模推广应用,具有显著的经济效益和社会效益。[0011] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种聚合物水泥基渗透结晶型防水材料,由有机液料A组分和无机粉料B组分搅拌混合形成;在施工现场将A、B两组分以一定比例搅拌混合而成上述的聚合物水泥基渗透结晶型防水材料。[0012] 作为对前述技术方案的进一步设计:前述的A组分和B组分的质量百分比为 0. 3 〜0. 4:1。[0013] 前述的A组分由羧基丁苯胶乳、去离子水、防腐剂、润湿剂和液态消泡剂组成,A组分的各物质按质量百分比的比例如下:羧基丁苯胶乳:1 去离子水:1. 5〜2. 0 防腐剂:0. 005〜0. 01 润湿剂:0. 005〜0. 01 液态消泡剂:0. 005〜0. 1 ;前述的B组分由硅盐酸水泥、石英砂、硅微粉、憎水剂和纤维素组成,B组分的各物质按质量百分比的比例如下: 硅盐酸水泥:1 石英砂:0. 6〜0. 7 硅微粉:0. 08〜0. 1 憎水剂:0. 002〜0. 003 纤维素:ο· 005〜0. 1。[0014] 作为对前述技术方案的进一步设计:前述的硅盐酸水泥为普通的硅盐酸水泥,主要成分是硅酸三钙;所述的石英砂的粒径为100〜200目;所述的硅微粉的粒径为800〜 1200目;所述的纤维素为甲基纤维素醚。[0015] 本发明中的聚合物水泥基渗透结晶型防水材料是混凝土结构迎水面和背水面防水处理的理想材料,其作用机理是“渗透效能”,即高盐份的溶液,通过混凝土的毛细管,向低盐份的溶液渗流。所以,这一产品具有自己的独特性。[0016] 本发明中B组分使用的普通硅酸盐水泥,主要成分由硅酸三钙(C3S)等矿物质组成,硅酸盐水泥遇水后,水泥中的各种矿物成分会很快发生水化反应,生成各种水化物并与石英砂等骨料形成较为致密的水泥砂浆硬化体。而A组分中的聚合物微粒分散在水中随着水化反应进行,水分减少,聚合物微粒聚结成膜,该薄膜连续填充在水泥固化时所产生的空隙四周,把它们牢牢地粘结成一个坚固的整体,并将水泥砂浆硬化体中的微细裂缝连接起来,形成具有有弹性和延展性的结构,增强了混凝土表面的变形能力和强度,从而产生很好防水性。[0017] 另外,遍布在混凝土中的游离氧化钙和湿气是聚合物水泥基渗透结晶型防水材料的二个重要工作要素,当混凝土结构出现渗漏水,产生湿气,将会启动聚合物水泥基渗透结晶型防水材料的化学反应。聚合物水泥基渗透结晶型防水材料化学反应结晶体的分子链增长,湿气、游离氧化钙和承压水盐份中的化学物质等产生不间断的结晶反应。活化了的结晶体潜伏在混凝土的毛细管中。一旦渗漏水再次浸入混凝土,则活化了的结晶体会恢复结晶体增长的化学反应过程。不断充填混凝土中的毛细通路。而使混凝土致密,增强了抗渗水性能。可解决防水行业中长期困扰人们的难题,适合大规模推广应用,具有显著的经济效益。[0018] 另外,本发明还涉及到聚合物水泥基渗透结晶型防水材料的制备方法,其步骤具体如下:(1)制备有机液料A组分:按重量配比称量各组分,依次将羧基丁苯胶乳、去离子水、防腐剂、润湿剂和液态消泡剂加入搅拌缸中,均勻搅拌30min〜40min ;(2)制备无机粉料B组分:按重量配比称量各组分,将硅酸盐水泥、石英砂、硅微粉、憎水剂和纤维素加入到搅拌缸中,充分搅拌混合均勻,搅拌25min〜35min;(3)将步骤(1)和步骤(2)制备的A组分和B组分按重量配比0. 3:1〜0. 4〜1混合均勻。[0019] 本发明也涉及聚合物水泥基渗透结晶型防水材料的使用方法,其使用步骤为: (1)基层清理:将需要防水处理基层的基面上的浮尘、残渣或油渍等清理干净;(2)所有小孔隙、砂眼可用无机粉料B组份加入少许清水拌成湿团状,将基层抹平; (3)喷水湿润:涂抹前预先充分湿润底材,然后晾干直到表面无明水;(4)配制防水材料:按照所述配比将有机液料A组份和无机粉料B组份混合,机械搅拌 3 min至无沉淀的胶体状,然后静置3〜5 min后,再搅拌0. 5min备用;(5)防水材料施工:使用毛刷、滚筒或喷浆机将防水材料均勻地涂或喷于潮湿的底材上;一般均需涂两层以上,第二层的走向与第一层成92度角,厚度在1〜1. 5mm,避开雨天施工;温度彡5 0C ;(6)养护:施工完毕后,养护4¾〜72h。[0020] 综上所述,本发明的的聚合物水泥基渗透结晶型防水材料的优点如下:(1)超强的防水性和抗渗性,且具有自愈能力,能抵御二次或多次渗漏;(2)能渗透到底材内部并与之形成不透水的枝蔓状结晶体;(3)与混凝土结构同寿命,永久防水;(4)抵御高的静水压,具有负水面的防水功能;(5)可在无积水的潮湿基面上施工;(6)耐磨性好,粘结性佳,干固后可直接在防水层上抹灰,抚平和用合适的瓷砖胶粘贴各种饰面瓷砖;(7)环保型产品:无毒、无害,可直接用于水池和鱼池;(8)能防止潮气、盐分污染,抑制细菌生长;(9)具有良好的透气性;(10)操作简单,只需现场搅拌即可使用。具体实施方式[0021] 实施例1本发明实施例1所描述的一种聚合物水泥基渗透结晶型防水材料的制备方法,其包括如下步骤:(1)制备有机液料A组分:按重量配比称量各组分,依次将羧基丁苯胶乳、去离子水、 防腐剂、润湿剂、液态消泡剂加入搅拌缸中,搅拌30 min〜40min ;(2)制备无机粉料B组分:按重量配比称量各组分,将普通硅酸盐水泥、石英砂、硅微粉、憎水剂、纤维素加入到搅拌缸中,充分搅拌混合均勻,搅拌25min〜35min ;(3)将步骤(1)和步骤⑵制备的Kll液料(A组份)和Kll粉料(B组份)按重量配比 0. 3 : 1〜0. 4 : 1混合均勻。[0022] 所述普通硅酸盐水泥为42. 5R普通硅酸盐水泥;所述石英砂的粒径为100〜200 目;所述硅微粉为80(Γ1200目;所述憎水剂采用引气剂;所述纤维素采用甲基纤维素醚。聚合物水泥基渗透结晶型防水材料的使用方法的具体步骤为:(1)基层清理:将需要防水处理基层的基面上的浮尘、残渣或油渍等清理干净;(2)所有小孔隙、砂眼用B组份加入少许清水拌成湿团状,将其抹平;(3)喷水湿润:涂抹前预先充分湿润底材,然后晾干直到表面无明水;(4)配制防水材料:按照所述配比将A组份和B组份混合,机械搅拌3 min至无沉淀的胶体状,然后静置3〜5 min后,再搅拌0. 5min ;(5)防水材料施工:使用毛刷、滚筒或喷浆机将混合浆料均勻地涂或喷于潮湿的底材上;一般均需涂两层以上,第二层的走向与第一层成92度角,厚度在1〜1. 5mm,避开雨天施工;温度彡5°C。(6)养护:施工完毕后,养护48h〜72h。本实施例1所用的羧基丁苯胶乳其技术参数见表1 : 表1羧基丁苯胶乳技术参数项目 内容固含量 >46%pH值 9. 0—10. 0粘度 CNDJ-1 型旋转粘度计,#1, 60rpm) ClOCtaPa s玻璃化温度 10 V本实施例1的防水材料产品的防水性能按GB 18445 - 2001《水泥基渗透结晶型防水材料》进行测试,其参数见表2 :表2防水材料产品质量检验数据
Figure CN102515662AD00071
实施例2聚合物水泥基渗透结晶型防水材料的原料:有机液料A组份和无机粉料B组份,重量比为:0. 35 : 1,将B组份倒入装有A组份的容器中,用机械搅拌3分钟,混合均勻至无沉淀的胶状体后静置5钟后再搅拌半分钟即可。[0023] A组份的组成为:按照质量百分数比例具体为:羧基丁苯胶乳39. 7%、去离子水 59. 7. %、防腐剂0. 2%、润湿剂0. 2%、液态消泡剂0. 2%,将以上组份混合均勻而成。[0024] B组份的组成为:按照重量百分数比例具体为:42. 5R普通硅酸盐水泥57%、石英砂 (100〜200目)37%、硅微粉(800〜1200目)5%、憎水剂0. 18%、甲基纤维素醚0. 82%,将以上组分混合均勻而成。[0025] 聚合物水泥基渗透结晶型防水材料的使用方法的具体步骤为:(1)基层清理:将需要防水处理基层的基面上的浮尘、残渣或油渍等清理干净;(2)所有小孔隙、砂眼可用B组份加入少许清水拌成湿团状,将其抹平;(3)喷水湿润:涂抹前预先充分湿润底材,然后晾干直到表面无明水;(4)配制:按照所述配比将A组份和B组份混合,机械搅拌3 min至无沉淀的胶体状, 然后静置5 min后,再搅拌0. 5min ;(5)防水材料施工:使用毛刷涂抹潮湿的水池内,涂两层,第二层的走向与第一层成90 度角,厚度在1.5mm,施工温度为15°C。(6)养护:施工完毕后,养护48h。[0026] 实施例3聚合物水泥基渗透结晶型防水材料的原料:有机液料A组份和无机粉料B组份,重量比为:0. 35 : 1,将B组份倒入装有A组份的容器中,用机械搅拌3分钟,混合均勻至无沉淀的胶状体后静置3钟后再搅拌1分钟即可。[0027] A组份的组成为:按照重量百分数具体为:羧基丁苯胶乳35%、去离子水64. 4%、防腐剂0. 2%、润湿剂0. 2%、液态消泡剂0. 2%,将以上组份混合均勻而成。[0028] B组份的组成为:按照重量百分数具体为:42. 5R普通硅酸盐水泥55%、石英砂 (100〜200目)38%、硅微粉(800〜1200目)5%、减水剂0. 17%、甲基纤维素醚1. 83%,将以上组分混合均勻而成。[0029] 聚合物水泥基渗透结晶型防水材料的使用方法的具体步骤为:(1)基层清理:将需要防水处理基层的基面上的浮尘、残渣或油渍等清理干净;(2)所有小孔隙、砂眼用B组份加入少许清水拌成湿团状,将其抹平;(3)喷水湿润:涂抹前预先充分湿润底材,然后晾干直到表面无明水;(4)配制:按照所述配比将A组份和B组份混合,机械搅拌4 min至无沉淀的胶体状, 然后静置3 min后,再搅拌Imin ;(5)防水材料施工:使用毛刷涂抹潮湿的浴室基面内,涂两层,第二层的走向与第一层成90度角,厚度在1.0mm,施工温度为25°C。(6)养护:施工完毕后,养护36h。[0030] 实施例4聚合物水泥基渗透结晶型防水材料的原料:有机液料A组份和无机粉料B组份,重量比为:0. 35 : 1,将B组份倒入装有A组份的容器中,用机械搅拌5分钟,混合均勻至无沉淀的胶状体后静置5钟后再搅拌1分钟即可。[0031] A组份的组成为:按照重量百分数的具体为:羧基丁苯胶乳39%、去离子水60. 4%、 防腐剂0. 2%、润湿剂0. 2%、液态消泡剂0. 2%,将以上组份混合均勻而成。[0032] B组份的组成为:按照重量百分数的具体为:42. 5R普通硅酸盐水泥54. 2%、石英砂 (100〜200目)40%、硅微粉(800〜1200目)5%,憎水剂:0. 3%、甲基纤维素醚0. 5%,将以上组分混合均勻而成。[0033] 聚合物水泥基渗透结晶型防水材料的使用方法的具体步骤为:(1)基层清理:将需要防水处理基层的基面上的浮尘、残渣或油渍等清理干净;(2)所有小孔隙、砂眼用B组份加入少许清水拌成湿团状,将其抹平;(3)喷水湿润:涂抹前预先充分湿润底材,然后晾干直到表面无明水;(4)配制:按照所述配比将A组份和B组份混合,机械搅拌5 min至无沉淀的胶体状, 然后静置5 min后,再搅拌Imin ;(5)防水材料施工:使用滚筒涂抹潮湿的外墙基面上,涂两层,第二层的走向与第一层成90度角,厚度在2mm,施工温度为30°C ;(6)养护:施工完毕后,养护72h。[0034] 以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的技术内容作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (6)

1. 一种聚合物水泥基渗透结晶型防水材料,其特征在于:由有机液料A组分和无机粉料B组分搅拌混合形成。
2.根据权利要求1所述的聚合物水泥基渗透结晶型防水材料,其特征在于:所述的A 组分和B组分的质量百分比为0. 3〜0. 4:1。
3.根据权利要求2所述的聚合物水泥基渗透结晶型防水材料,其特征在于:所述的A组分由羧基丁苯胶乳、去离子水、防腐剂、润湿剂和液态消泡剂组成,A组分的各物质按质量百分比的比例如下: 羧基丁苯胶乳:1 去离子水:1. 5〜2. 0 防腐剂:0. 005〜0. 01 润湿剂:0. 005〜0. 01 液态消泡剂:0. 005〜0. 1 ;所述的B组分由硅盐酸水泥、石英砂、硅微粉、憎水剂和纤维素组成,B组分的各物质按质量百分比的比例如下: 硅盐酸水泥:1 石英砂:0. 6〜0. 7 硅微粉:0· 08〜0. 1 憎水剂:0. 002〜0. 003 纤维素:ο· 005〜0. 1。
4.根据权利要求3所述的聚合物水泥基渗透结晶型防水材料,其特征在于:所述的硅盐酸水泥为普通的硅盐酸水泥,主要成分是硅酸三钙;所述的石英砂的粒径为100〜200 目;所述的硅微粉的粒径为800〜1200目;所述的纤维素为甲基纤维素醚。
5. 一种聚合物水泥基渗透结晶型防水材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)制备有机液料A组分:按重量配比称量各组分,依次将羧基丁苯胶乳、去离子水、防腐剂、润湿剂和液态消泡剂加入搅拌缸中,均勻搅拌30min〜40min ;(2)制备无机粉料B组分:按重量配比称量各组分,将硅酸盐水泥、石英砂、硅微粉、憎水剂和纤维素加入到搅拌缸中,充分搅拌混合均勻,搅拌25min〜35min;(3)将步骤(1)和步骤(2)制备的A组分和B组分按重量配比0. 3:1〜0. 4〜1混合均勻。
6. 一种聚合物水泥基渗透结晶型防水材料的使用方法,其特征在于:使用步骤为:(1)基层清理:将需要防水处理基层的基面上的浮尘、残渣或油渍等清理干净;(2)所有小孔隙、砂眼可用无机粉料B组份加入少许清水拌成湿团状,将基层抹平;(3)喷水湿润:涂抹前预先充分湿润底材,然后晾干直到表面无明水;(4)配制防水材料:按照所述配比将有机液料A组份和无机粉料B组份混合,机械搅拌 3 min至无沉淀的胶体状,然后静置3〜5 min后,再搅拌0. 5min备用;(5)防水材料施工:使用毛刷、滚筒或喷浆机将防水材料均勻地涂或喷于潮湿的底材上;一般均需涂两层以上,第二层的走向与第一层成90度角,厚度在1〜1. 5mm,避开雨天施工;温度彡5 0C ;(6)养护:施工完毕后,养护4¾〜72h。
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