防水装饰干粉砂浆及其涂装工艺
技术领域
本发明涉及建筑防水和建筑装饰材料技术领域,特别是涉及防水装饰干粉砂浆及其涂装工艺。
背景技术
饰面砂浆是一种新型饰面材料,颜色变化范围广,造型丰富自然。与涂料等有机材料制备的饰面层相比,饰面砂浆与水泥抹灰墙具有更好的匹配性和粘结性,更高的耐久性和环保性。与瓷砖饰面相比,饰面砂浆层厚度仅为1-3mm,质量轻,作为高层建筑饰面层时,不会因负风压等问题出现掉砖现象。
对于外墙涂装而言,抹灰砂浆层往往含有多种可溶性盐类,在基材的干燥或受潮过程中,这些可溶性盐及水泥化反应的碱性产物会因水分存在时间长,在蒸发、重力、毛细管作用或水压作用下逐步向表面迁移,如果没有隔离处理,碱性或盐类物质迁移到表面后在适合的条件下会转变为结晶颗粒并附着在饰面涂层上,造成表面泛白、发花,严重影响涂层的装饰功能。对于内墙家居而言,也需要防止墙面背水面渗水的破坏。
一般地,防水干粉涂料的成分包括硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、硅灰、石英砂、石英粉、重钙、早强剂、缓凝剂、纤维素醚、憎水剂、流变改性剂、可再分散乳胶粉。上述防水干粉涂料只能起到防水的作用,其后期碱性较强,涂层表面易泛碱,严重影响涂层的装饰功能。
发明内容
基于此,有必要提供一种防水抗渗效果好且装饰效果好的的防水装饰干粉砂浆及其涂装工艺。
一种防水装饰干粉砂浆,包括底层砂浆和面层砂浆,按重量份计,所述底层砂浆和所述面层砂浆分别包括以下组分:
底层砂浆:
可再分散乳胶粉3-6份,铝酸盐水泥40-50份,超塑化剂0.2-0.5份、树脂基抗泛碱添加剂0.1-0.5份、缓凝剂0.1-0.3份、消泡剂0.1-0.2份、防沉剂0.1-0.2份、增稠剂0.05-0.1份、偏高岭土3-5份、石英砂40-50份;
面层砂浆:
可再分散乳胶粉6-8份,铝酸盐水泥5-10份,超塑化剂0.1-0.2份、树脂基抗泛碱添加剂0.1-0.5份、缓凝剂0.1-0.2份、消泡剂0.1-0.2份、防沉剂0.1-0.2份、增稠剂0.1-0.3份、偏高岭土0.5-1.5份、石英砂65-75份、无机颜料1-2份。
可再分散乳胶粉是高分子聚合物乳液经喷雾干燥以及后续处理而成的粉状热塑性树脂。其品种包括醋酸乙烯聚合物、醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物等。
超塑化剂又称减水剂,是指能产生具有很好的易性(高流动性、保水性、粘聚性)更便于浇注流态混凝土,但不降低铝酸盐水泥用量和强度的添加剂。其成分为萘磺酸盐甲醛缩合物、多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物或三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物。
缓凝剂是指延缓混凝土凝结时间而对后期强度无明显影响的外加剂。其主要种类有多羟基化合物、羟基羧酸盐及其衍生物、高糖木质素磺酸盐等。
增稠剂是一种流变助剂,加入增稠剂后能调节浆料的流变性,防止浆料沉淀,赋予浆料良好的物理机械稳定性,控制施工过程的流变性和贮存稳定性。增稠剂的种类一般有无机增稠剂、纤维素类、聚丙烯酸酯和缔合型聚氨酯增稠剂。其中,纤维素增稠剂有甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素等。
消泡剂可以对建筑材料施工或生产过程中产生的微泡进行脱泡,并使产品具有较好的持久性和剪切稳定性以及增加强度。消泡剂的加入可以使得面层砂浆在施工时避免出现气泡,提高干粉砂浆的装饰效果。消泡剂的种类一般有机硅氧烷、聚醚、含胺、亚胺和酰胺类的化合物。
防沉剂是一类涂料的流变控制剂,它使涂料具有触变性。由于本发明干粉砂浆中使用了强度和化学稳定性较好的石英砂来增强涂层的强度,石英砂密度大,易沉降,加入防沉剂可以改善石英砂的沉降,提高干粉砂浆的耐用性和物理学性能。一般使用的防沉剂有气相二氧化硅,它是一种理想的防沉剂,对于防止涂料体系中颜料的沉淀非常有效,特别是对于色浆的体系,适当的添加量可以提高色浆的稳定性,而且气相二氧化硅的防沉作用有利于涂料的存放。
偏高岭土是以高岭土为原料,在适当的温度下经脱水形成的无水硅酸铝,它可以与Ca(OH)2和水发生火山灰反应,生成有胶凝性的物质。偏高岭土能与水化产物生成凝聚体,与碱性材料生成凝胶体,填充水泥颗粒间的孔隙,增强干粉砂浆防水抗渗性和早期的强度。此外,偏高岭土为无机类抗泛碱添加剂,树脂基抗泛碱添加剂为有机类抗泛碱添加剂,有机物和无机物的复配抗泛碱添加剂和易性较好,在干粉砂浆中容易分散混合。
在其中一个实施例中,按重量份计,所述底层砂浆和所述面层砂浆分别包括以下组分:
底层砂浆:
可再分散乳胶粉4-6份,铝酸盐水泥45-50份,超塑化剂0.2-0.5份、树脂基抗泛碱添加剂0.2-0.5份、缓凝剂0.2-0.3份、消泡剂0.1-0.2份、防沉剂0.1-0.2份、增稠剂0.05-0.1份、偏高岭土3-5份、石英砂46-50份;
面层砂浆:
可再分散乳胶粉6-8份,铝酸盐水泥8-10份,超塑化剂0.1-0.2份、树脂基抗泛碱添加剂0.3-0.5份、缓凝剂0.1-0.2份、消泡剂0.1-0.2份、防沉剂0.1-0.2份、增稠剂0.15-0.3份、偏高岭土1-1.5份、石英砂70-75份、无机颜料1-2份。
在其中一个实施例中,所述可再分散乳胶粉为苯乙烯-丙烯酸共聚物可再分散乳胶粉。
在其中一个实施例中,所述底层砂浆还包括重量份为0.1-0.5份的无机颜料。将底层砂浆的配方中加入无机颜料,可以遮盖基底本身的颜色,当面层砂浆涂抹次数少时,底层砂浆的颜色与面层砂浆的颜色可以使得涂层表面亮丽新艳。
在其中一个实施例中,所述底层砂浆还包括重量份为0.1-0.2份的憎水剂和重量份为0.2-0.4份的木质纤维。加入憎水剂可以减少涂层的吸水率,使涂层疏水,呈现“荷叶效果”,即涂层的自清洁效果。憎水剂的种类一般有:脂肪酸金属盐类、有机硅类和可再分散树脂粉末类。木质纤维可改善砂浆的施工性和减缓户外施工时表面干得过快而引起的收缩开裂的情况。
在其中一个实施例中,所述面层砂浆还包括重量份为0.1-0.2份的憎水剂和重量份为0.2-0.4份的木质纤维。加入憎水剂可以减少涂层的吸水率,使涂层疏水,呈现“荷叶效果”,即涂层的自清洁效果。憎水剂的种类一般有:脂肪酸金属盐类、有机硅类和可再分散树脂粉末类。木质纤维可改善砂浆的施工性和减缓户外施工时表面干得过快而引起的收缩开裂的情况。
在其中一个实施例中,所述可再分散乳胶粉为苯乙烯-丙烯酸共聚物可再分散乳胶粉。
在其中一个实施例中,所述超塑化剂为萘磺酸盐甲醛缩合物、多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物或三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物
在其中一个实施例中,所述缓凝剂为葡萄糖酸钠,所述消泡剂为有机硅氧烷消泡剂,所述防沉剂为气相二氧化硅,所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素。
上述防水装饰干粉砂浆的涂装工艺,包括以下步骤:
(1)在5-35℃下,向底层砂浆中加入所述底层砂浆重量18-22%的水,搅拌均匀直至平滑且无结块,静置5-10分钟,再次搅拌4-6分钟,然后涂抹在润湿的基层上,得到厚度为1.5-2mm的底层砂浆层,所述底层砂浆的用量为3-4kg/m2;
(2)向面层砂浆中加入所述面层砂浆重量28-35%的水,搅拌均匀直至平滑且无结块,静置5-10分钟,再次搅拌4-6分钟,然后涂抹在已干燥的所述底层砂浆层上,得到厚度为1.5-2mm的面层砂浆层,所述面层砂浆的用量为3-4kg/m2,养护26-30天,得到防水装饰层。
在其中一个实施例中,所述面层砂浆层在施工后0-48小时内避免淋水。
上述防水装饰干粉砂浆的工作原理为:在搅拌砂浆过程中,铝酸盐水泥遇到水时,水化反应开始,Ca(OH)2溶液很快达到饱和并析出晶体,同时生产钙矾石晶体及水化硅酸钙凝胶体,可再分散乳胶粉的聚合物颗粒便沉积到水化硅酸钙凝胶体和未水化的铝酸盐水泥颗粒上。随着水化反应进行,水分不断消耗,水化产物增多,可再分散乳胶粉的聚合物颗粒逐渐聚集在毛细孔中,并在水化硅酸钙凝胶体表面和未水化水泥颗粒上形成紧密堆积层。聚集的聚合物颗粒逐渐填充毛细孔并且覆盖着它们不能完全填充的毛细孔的内表面。由于水化作用和超塑化剂的作用,使得水分进一步减少,在水化硅酸钙凝胶体上和在孔隙中紧密堆积的聚合物颗粒便凝聚形成连续的薄膜,形成与水化水泥浆体互穿基质的混合体,并且使水化产物之间及骨料相互胶接,增强涂层致密性和粘结性,达到防水抗渗作用。由于可再分散乳胶粉的聚合物的覆盖已减缓了钙矾石和粗大氢氧化钙的生长,加上偏高岭土与树脂基抗泛碱添加剂与副产物氢氧化钙反应生成新的胶凝物质填充堆积,使防水装饰层的泛碱性能得到明显抵制,可长期保持外表亮丽光鲜。
上述防水装饰干粉砂浆只使用单一凝胶体系,由于底层砂浆主要起到防水抗渗和界面粘结的作用,所以底层砂浆的组分中铝酸盐水泥的含量较高,保证水化反应的进行,生成致密性和粘结性较好的涂层,增强涂层的强度和防水抗渗性。而面层砂浆主要起到装饰作用,因此组分中铝酸盐水泥的含量较低,较低含量的铝酸盐水泥可以使得涂层的泛碱性得以控制,使涂层在具有防水抗渗作用的同时还具有装饰的作用。此外,采用白色或黄色的铝酸盐水泥作为干粉砂浆的原料,降低了原料自身的颜色对装饰效果的影响。上述防水装饰干粉砂浆与墙基面有极佳的粘结性,很好的防水抗渗性、耐久性以及优良的耐沾污能力。在使用时,加水后用机械搅拌均匀,可直接批刮、刷涂或喷涂到预先充分润湿的基面上,先涂底层砂浆,主要起到防水抗渗和界面粘结作用,再涂面层砂浆,起到装饰作用,施工简便,易于操作。
与现有的涂料相比,上述防水装饰干粉砂浆具有以下有益效果:
(1)无需腻子找平,防水装饰二合一,减少了施工工序,节约了装修装饰的费用,具有更好的性价比,并且干粉砂浆使用的是无机装饰材料,使得干粉砂浆的使用寿命延长。此外,面层砂浆中使用较低含量的可再分散乳胶粉,降低了干粉砂浆的成本,便于推广普及。
(2)本发明只使用单一品种的水泥-铝酸盐水泥,其碱性低,涂层不易泛碱,低温下也能很好的硬化,并且铝酸盐水泥凝固时间适中,初凝时间约为35分钟,避免了同时使用两种水泥的混合物而导致砂浆凝结时间过快,从而延长了干粉砂浆的凝固时间,使施工者的可操作时间更为合理,适用于非快速防水和表面装饰。同时,本发明采用低碱性的铝酸盐水泥,并添加抗泛碱添加剂,使得涂层表面不易泛碱,有利于后续墙面涂装工艺。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的防水装饰干粉砂浆及其涂装工艺做进一步的阐述。
以下为实施例中用到的原料及其生产厂家:
可再分散乳胶粉为苯乙烯-丙烯酸共聚物可再分散乳胶粉,选自阿克苏诺贝尔公司的ELOTEXBRICOR800。
铝酸盐水泥选自郑州长城特种水泥有限公司的CA-50。
超塑化剂为聚羧酸盐类减水剂,选自西卡公司的SikaViscocrete125P。
树脂基抗泛碱添加剂选自阿克苏诺贝尔公司的ELOTEXERA100。
缓凝剂为葡萄糖酸钠,选自吴江市丰昌化工有限公司,纯度≥98%。
消泡剂选自德国明凌公司的AGITANP803。
防沉剂为气相二氧化硅,选自德国瓦克公司的WACKER HDKH15
憎水剂为硅烷基粉末,选自阿克苏诺贝尔公司的ELOTEXSEAL80或德国瓦克公司的SILRESPowder D。
增稠剂为羟丙基甲基纤维素类增稠剂,选自韩国三星公司的MECELLOSEPMC-15US。
木质纤维选自德国JRS公司的ARBOCELPWC-500。
偏高岭土选自湖南超牌科技有限公司的KAOPOZZTM。
石英砂根据不同涂抹效果选用不同目数级配,选自蕲春凯地矿材有限公司的40-200目石英粉。
无机颜料选自朗盛公司的Bayoxide系列无机颜料。
实施例1 防水装饰干粉砂浆及其涂装工艺
一种防水装饰干粉砂浆,包括底层砂浆和面层砂浆,按重量份计,底层砂浆和面层砂浆分别包括以下组分:
底层砂浆:
可再分散乳胶粉3份,铝酸盐水泥40份,超塑化剂0.2份、树脂基抗泛碱添加剂0.1份、缓凝剂0.1份、消泡剂0.1份、防沉剂0.1份、增稠剂0.05份、偏高岭土3份、石英砂40份、无机颜料0.1份、憎水剂0.1份、木质纤维0.2份;
面层砂浆:
可再分散乳胶粉6份,铝酸盐水泥5份,超塑化剂0.1份、树脂基抗泛碱添加剂0.1份、缓凝剂0.1份、消泡剂0.1份、防沉剂0.1份、增稠剂0.1份、偏高岭土0.5份、石英砂65份、无机颜料1份、憎水剂0.1份、木质纤维0.2份;
上述防水装饰干粉砂浆的涂装工艺,包括以下步骤:
(1)在5-35℃下,向底层砂浆中加入所述底层砂浆重量18-22%%的水,使用机械砂浆搅拌器,搅拌均匀直至平滑而无结块,静置5-10分钟,再次搅拌4-6分钟,手工或机械将底层砂浆施涂在基层上,得到厚度为1.5mm的底层砂浆层,底层砂浆的用量为3kg/m2。
其中,雨天和雾天不能施工,底层砂浆在搅拌的过程中,如有必要可以再加一些清水使砂浆更容易操作,同时可以延长砂浆的可工作时间。
在底层砂浆施工前,基层应该喷水充分润湿。在炎热和干燥气候条件下,底层砂浆在施工后需进行雾状喷水处理。在本实施例中,基层为水泥抹灰层,并且应满足以下要求:
a、基层应有一定的强度,不应起砂。
b、施工前需修补裂缝,修补后至少48小时才可进行下一步的施工。
c、基层的平整度不应大于3mm/2m。
(2)将底层砂浆层喷水充分润湿,向面层砂浆中加入所述面层砂浆重量28-35%的水,搅拌均匀直至平滑且无结块,静置5-10分钟,再次搅拌4-6分钟,然后涂抹在已干燥的底层砂浆层上,得到厚度为1.5mm的面层砂浆层,面层砂浆的用量为3kg/m2,施工后48小时避免淋水,养护26-30天,得到防水装饰层。
其中,已干燥是以底层砂浆层指触不粘为准,一般底层砂浆层和面层砂浆层的施工间隔时间为2小时。
在操作过程中需要注意的有以下几方面:
a、在涂抹底层砂浆和面层砂浆时注意不要抹得过厚,因为过厚的底层砂浆或者面层砂浆会引起气泡、空鼓、开裂或变色等现象。
b、在底层砂浆和面层砂浆的涂抹过程中,严禁二次加水,否则可能导致色差。
c、夏季新拌的底层砂浆和面层砂浆的工作时间为2小时,冬季为1.5小时,使用超过工作时间的砂浆,会导致涂层物理性能下降和色差。
参考《JC/T 984-2011聚合物水泥防水砂浆》的Ⅰ型指标对实施例1的底层砂浆层进行检测,检测项目、标准要求以及检测结果如表1所示:
表1 实施例1的底层砂浆层检测结果表
序号 |
检测项目 |
标准要求 |
检测结果 |
1 |
初凝时间/min |
≥45 |
65.5 |
2 |
终凝时间/h |
≤24.0 |
20.0 |
3 |
涂层抗渗压力7d/Mpa |
≥0.4 |
0.6 |
4 |
粘结强度7d/Mpa |
≥0.8 |
1.3 |
5 |
柔韧性(横向变形能力)/mm |
≥1.0 |
1.1 |
6 |
粘结强度28d/Mpa |
≥1.2 |
1.6 |
7 |
收缩率/% |
≤0.3 |
0.2 |
8 |
吸水率/% |
≤6.0 |
3.0 |
9 |
耐碱性 |
无开裂、剥落 |
符合 |
10 |
耐热性 |
无开裂、剥落 |
符合 |
11 |
耐冻性 |
无开裂、剥落 |
符合 |
参考《JC-T 1024-2007墙面饰面砂浆》的E型指标对实施例1的面层砂浆层进行检测,检测项目、标准要求以及检测结果如表2所示;
表2 实施例1的面层砂浆的检测结果表
由表1和表2可知,实施例1中的底层砂浆层主要起到防水抗渗和界面粘结的作用,面层砂浆起到装饰作用,使得由底层砂浆层和面层砂浆层构成的防水装饰层具有防水装饰二合一的效果。
实施例2 防水装饰干粉砂浆及其涂装工艺
一种防水装饰干粉砂浆,包括底层砂浆和面层砂浆,按重量份计,底层砂浆和面层砂浆分别包括以下组分:
底层砂浆:
可再分散乳胶粉6份,铝酸盐水泥50份,超塑化剂0.5份、树脂基抗泛碱添加剂0.5份、缓凝剂0.3份、消泡剂0.2份、防沉剂0.2份、增稠剂0.1份、偏高岭土5份、石英砂50份、无机颜料0.5份、憎水剂0.2份、木质纤维0.4份;
面层砂浆:
可再分散乳胶粉8份,铝酸盐水泥10份,超塑化剂0.2份、树脂基抗泛碱添加剂0.5份、缓凝剂0.2份、消泡剂0.2份、防沉剂0.2份、增稠剂0.3份、偏高岭土1.5份、石英砂75份、无机颜料2份、憎水剂0.2份、木质纤维0.4份;
上述防水装饰干粉砂浆的涂装工艺,底层砂浆层的厚度为2mm,底层砂浆的用量为4kg/m2;
面层砂浆层的厚度为2mm,面层砂浆的用量为4kg/m2,其余步骤同实施例1。
参考《JC/T 984-2011聚合物水泥防水砂浆》的Ⅰ型指标对实施例2的底层砂浆层进行检测,检测项目、标准要求以及检测结果如表3所示:
表3 实施例2的底层砂浆层检测结果表
序号 |
检测项目 |
标准要求 |
检测结果 |
1 |
初凝时间/min |
≥45 |
92.0 |
2 |
终凝时间/h |
≤24.0 |
24.0 |
3 |
涂层抗渗压力7d/Mpa |
≥0.4 |
0.7 |
4 |
粘结强度7d/Mpa |
≥0.8 |
1.5 |
5 |
柔韧性(横向变形能力)/mm |
≥1.0 |
1.2 |
6 |
粘结强度28d/Mpa |
≥1.2 |
1.6 |
7 |
收缩率/% |
≤0.3 |
0.2 |
8 |
吸水率/% |
≤6.0 |
2.5 |
9 |
耐碱性 |
无开裂、剥落 |
符合 |
10 |
耐热性 |
无开裂、剥落 |
符合 |
11 |
耐冻性 |
无开裂、剥落 |
符合 |
参考《JC-T 1024-2007墙面饰面砂浆》的E型指标对实施例2的面层砂浆层进行检测,检测项目、标准要求以及检测结果如表4所示;
表4 实施例2的面层砂浆的检测结果表
由表3和表4可知,实施例2中的底层砂浆层主要起到防水抗渗和界面粘结的作用,面层砂浆起到装饰作用,使得由底层砂浆层和面层砂浆层构成的防水装饰层具有防水装饰二合一的效果。
实施例3 防水装饰干粉砂浆及其涂装工艺
一种防水装饰干粉砂浆,包括底层砂浆和面层砂浆,按重量份计,底层砂浆和面层砂浆分别包括以下组分:
底层砂浆:
可再分散乳胶粉4份,铝酸盐水泥45份,超塑化剂0.2份、树脂基抗泛碱添加剂0.2份、缓凝剂0.2份、消泡剂0.1份、防沉剂0.2份、增稠剂0.05份、偏高岭土5份、石英砂46份、无机颜料0.1份、憎水剂0.2份、木质纤维0.2份;
面层砂浆:
可再分散乳胶粉8份,铝酸盐水泥8份,超塑化剂0.1份、树脂基抗泛碱添加剂0.3份、缓凝剂0.1份、消泡剂0.1份、防沉剂0.2份、增稠剂0.15份、偏高岭土1份、石英砂70份、无机颜料2份、憎水剂0.2份、木质纤维0.3份;
上述防水装饰干粉砂浆的涂装工艺,底层砂浆层的厚度为2mm,底层砂浆的用量为4kg/m2;
面层砂浆层的厚度为2mm,面层砂浆的用量为4kg/m2,其余步骤同实施例1。
参考《JC/T 984-2011聚合物水泥防水砂浆》的Ⅰ型指标对实施例3的底层砂浆层进行检测,检测项目、标准要求以及检测结果如表5所示:
表5 实施例3的底层砂浆层检测结果表
参考《JC-T 1024-2007墙面饰面砂浆》的E型指标对实施例3的面层砂浆层进行检测,检测项目、标准要求以及检测结果如表6所示;
表6 实施例3的面层砂浆的检测结果表
由表5和表6可知,实施例3中的底层砂浆层主要起到防水抗渗和界面粘结的作用,面层砂浆起到装饰作用,使得由底层砂浆层和面层砂浆层构成的防水装饰层具有防水装饰二合一的效果。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。