CN102898102B - 一种屋面防水层的抗裂保护砂浆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种屋面防水层的抗裂保护砂浆，以解决现有屋面防水保护层脆性大、易开裂和耐久性差的问题。本发明的抗裂保护砂浆的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维和水，其中，按质量百分比计，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水=1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维的体积掺量为1.5％。本发明的抗裂保护砂浆具有强度高、延性好、耐久性和抗裂性能好的特点，可有效防止因温度应力导致的防水层撕裂，提高和保证屋面的防水性能和抗渗性能，进而提高屋面防水层的耐久性和使用年限。
Description
技术领域
本发明涉及一种屋面防水层的保护砂浆，具体涉及一种以高延性砂浆为原材料的屋面防水层的抗裂保护砂浆。
背景技术
屋面防水是屋盖建筑做法中的必备环节，也是防止屋面雨水渗漏的有效做法。由于屋面季节温差和昼夜温差较大，温度应力的影响显著。传统的不上人屋面一般在防水层表面用沥青胶粘着一层粗砂或石英砂作为保护层，上人屋面一般在防水层上浇筑30～40mm厚的细石面层或用水泥砂浆铺设预制块作为保护层。这些材料本身脆性大、抗裂性差、往往易开裂而导致防水层被撕裂，进而出现屋面渗水甚至漏水的情况，可见，屋面防水保护层的性能优劣是影响屋面防水层防护效果的一个关键因素。调查研究表明：现有的屋面防水的使用年限较短，约为10年左右。
发明内容
本发明的目的在于提供一种延性较大、抗裂性能好和耐久性较好的高延性屋面防水保护砂浆。
为此，本发明提供的屋面防水层的抗裂保护砂浆的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维和水，其中，按质量百分比计，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水=1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维的体积掺量为1.5％。
优选的，上述水泥为P.O.52.5R硅酸盐水泥；粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰；硅灰的烧失量小于6％、二氧化硅含量大于85％、比表面积大于15000m2/kg；砂的最大粒径为1.26mm；PVA纤维的长度为6～12mm、直径为26μm以上、抗拉强度为1200MPa以上、弹性模量为30GPa以上。
优选的，上述抗裂保护砂浆中添加有减水率为30％以上的聚羧酸减水剂，且减水剂的添加量为粉煤灰、硅灰和水泥总质量的0.8％。
优选的，上述抗裂保护砂浆的制备方法为：将水泥、硅灰、粉煤灰和砂干拌均匀后加入减水剂和80％的水搅拌均匀；之后再加入PVA纤维搅拌均匀后加入剩余20％的水搅拌均匀即得抗裂保护砂浆。
本发明的抗裂保护砂浆具有强度高、延性好、耐久性和抗裂性能好的特点，可有效防止因温度应力导致的防水层撕裂，提高和保证屋面的防水性能和抗渗性能，进而提高屋面防水层的耐久性和使用年限。
与现有的防水保护层相比，本发明具有如下的特点：
（1）本发明的抗裂保护砂浆的极限拉应变可达到普通的100倍以上，具有类似钢材的塑性变形能力，是一种具有高强度、高延性、高耐久性和高耐损伤能力的生态建筑材料，利用其温度应力作用下能够吸收能量产生细密裂缝可有效保护屋面防水层；
（2）本发明的抗裂保护砂浆在应力作用下产生的裂缝宽度极小，最大裂缝宽度可控制在0.1mm以内，具有较好的防水抗渗性能。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
图1是本发明实施例1的屋面结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
遵循本发明的技术方案，该实施例的屋面防水层的抗裂保护砂浆的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维、减水剂和水，其中，按质量百分比计，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水=1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维（聚乙烯醇纤维）的体积掺量为1.5％；减水剂的添加量为粉煤灰和水泥总量的0.8％。其中：砂的最大粒径为1.26mm；PVA纤维的长度为6～12mm，直径为26μm以上，抗拉强度为1200MPa以上，弹性模量为30GPa以上；水泥为P.O.52.5R硅酸盐水泥；粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰；硅灰为烧失量为5％、二氧化硅含量为88％、比表面积为18000m2/kg的硅灰，且硅灰应符合GB/T 18736的要求；砂的最大粒径为1.26mm；PVA纤维为上海罗洋科技有限公司生产的PA600纤维，其长度为8mm、直径为26μm、抗拉强度为1200MPa、弹性模量为30GPa，并且该实施例的砂浆中添加有江苏博特新材料有限公司的-Ⅰ聚羧酸高性能减水剂，减水剂的添加量为粉煤灰、水泥和硅灰总质量的0.8％。
其搅拌方法为：首先将水泥、粉煤灰、硅灰和砂倒入强制式搅拌机中干拌2～3分钟；再加入减水剂和80％的水；然后加入PVA纤维再搅拌2分钟后加入剩余20％的水，搅拌1～2分钟。
如图1所示，采用该实施例的砂浆为屋面上的防水层铺设抗裂保护层：首先在结构层上采用水泥砂浆进行找平，然后铺设附加层和合成高分子防水层，最后在防水卷材上浇筑10mm厚的该实施例的砂浆保护层。
以下是发明人提供的关于本实施例的屋面防水层的抗裂保护砂浆的力学性能试验及其结果。
（1）采用70.7mm×70.7mm×70.7mm的标准试模制作立方体试块，按标准养护方法养护60天，进行立方体抗压强度试验。试验结果表明：砂浆试块抗压强度平均值为65MPa，试块达到峰值荷载后卸载再进行第二次加载，残余抗压强度可达到峰值荷载的80％，试块破坏过程具有明显抗压韧性。
（2）采用40mm×40mm×160mm的标准试模制作棱柱体抗弯试件，按标准养护方法养护60天，进行抗弯性能试验。试验结果表明：砂浆试件的初裂强度为4.8MPa，试件开裂以后承载力继续提高，极限强度为10.1MPa，达到峰值荷载后承载力下降缓慢，按照ASTM C1018法计算所得的弯曲韧性系数其弯曲韧性I5、I10、I20、I30分别为6.2、14.5、33.0、50.6，表明具有很高的弯曲韧性。
（3）采用50mm×15mm×350mm的试模制作拉伸试块，按标准养护方法养护60天，进行直接拉伸试验。结果表明：砂浆试件单轴抗拉强度平均值为3.6MPa，极限拉应变可达到1.2％，试件开裂以后承载力基本保持不变，具有良好的抗拉韧性，破坏过程中出现10余条裂缝。
以上试验表明，该实施例的砂浆的极限拉应变远高于《砌体结构设计规范》GB50003中普通砂浆的极限拉应变，，砂浆受压、受拉、受弯破坏时均具有较高的韧性，其破坏特征与普通砂浆发生脆性破坏具有明显不同。
该实施例的砂浆的上述力学特性表明，采用该材料构成的砂浆屋面防水保护层强度高、延性好，不易开裂。用它对普通屋面防水层进行覆盖保护，可显著提高屋面防水层的耐久性和使用年限。
本发明可用于各类建筑物屋面的建筑防水层的保护措施。
Claims (2)
1.一种屋面防水层的抗裂保护砂浆，其特征在于，该抗裂保护砂浆的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维和水，其中，按质量百分比计，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水=1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维的体积掺量为1.5%；
所述的水泥为P.O.52.5R硅酸盐水泥；所述的粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰；所述的硅灰的烧失量小于6%、二氧化硅含量大于85%、比表面积大于15000m2/kg；砂的最大粒径为1.26mm；所述的PVA纤维的长度为6～12mm、直径为26μm以上、抗拉强度为1200MPa以上、弹性模量为30GPa以上；
所述的抗裂保护砂浆中添加有减水率为30%以上的聚羧酸减水剂，且减水剂的添加量为粉煤灰、硅灰和水泥总质量的0.8%。
2.如权利要求1所述的屋面防水层的抗裂保护砂浆，其特征在于，所述的抗裂保护砂浆的制备方法为：首先将水泥、硅灰、粉煤灰和砂干拌2～3分钟；再加入减水剂和80%的水，搅拌1～2分钟；然后加入PVA纤维再搅拌2分钟后加入剩余20%的水，搅拌1～2分钟。
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