CN103570330B - 水性双组份注浆防水剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性双组份注浆防水剂,包括甲、乙两种组份,甲组份为水玻璃;乙组份包括5-15质量份的聚乙烯醇、85-95质量份的水、0.1-0.5质量份的消泡剂、0.05-0.15质量份的缓凝剂、2-8质量份的增塑剂和0.05-0.15质量份的防腐防霉剂;使用时,甲组份与乙组份质量混合比为1:3~5;所述水玻璃的模数在2.4-2.8,波美度在30-45°Be';所述水玻璃为钠水玻璃或钾水玻璃。本发明还提供水性双组份注浆防水剂的制备方法。提供一种水性双组份注浆防水剂及其制备方法,该防水剂可冷施工、无毒、环保,可在干燥、潮湿的环境施工,其原料易于得到,制备方法简单,条件易于控制。
Description
技术领域
本发明涉及建筑物、构筑物浆防水领域,具体涉及一种水性双组份注浆防水剂及其制备方法。
背景技术
注浆技术至今已有一个世纪的历史,解决了许多土著工程问题。注浆料的关键在于把浆液注入地层中去,而注浆材料也由最早的水泥、石灰发展到今天的水玻璃浆液等各种化学浆液,不变的是注浆材料一定是能固化的材料。灌浆材料分为粒状材料和化学材料两种,浆液分为溶液型和悬浊液型两种。溶液型浆材又叫化学浆材,可分为水玻璃类、木质素类灌浆材料、丙烯酰胺类灌浆材料、丙烯酸盐类灌浆材料、聚氨酯类灌浆材料、环氧树脂灌浆材料、甲基丙烯酸酯类灌浆材料、脲醛树脂类、其它类化学灌浆材料。
水玻璃是化学灌浆中最早使用的一种材料,而且至今一直在用。水玻璃包括钠水玻璃(硅酸钠)和钾水玻璃(硅酸钾)。水玻璃类浆液是由水玻璃溶液和相应的胶凝剂组成。其无机胶凝剂有氯化钙、铝酸钠、氟硅酸钠、磷酸、草酸、硫酸铝、混合钠剂等,有机胶凝剂有醋酸、酸性有机盐、有机酸酯、醛类(乙二醛类)、聚乙烯醇等,二氧化碳亦可与水玻璃溶液在被灌体内生成硅酸凝胶。在传统的水玻璃灌浆料中,其用途主要是加固土壤和砂地,且胶凝剂多数为无机的氯化钙、铝酸钠和氟硅酸钠。这种水玻璃灌浆料有着粘度低,可灌性好,造价低的优点。但是此类水玻璃浆材有待改进之处也很多,如胶凝时间的调节不够稳定,可控范围小,凝胶强度底,粘结性能差,不能很好成膜,凝胶体稳定性差,固砂体耐久性还有待进一步考证,金属离子易胶溶等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水性双组份注浆防水剂及其制备方法,该防水剂可冷施工、无毒、环保,可在干燥、潮湿的环境施工,其原料易于得到,制备方法简单,条件易于控制。
为实现上述目的,本发明提供一种水性双组份注浆防水剂,包括甲、乙两种组份,
甲组份为水玻璃;
乙组份包括5-15质量份的聚乙烯醇、85-95质量份的水、0.1-0.5质量份的消泡剂、0.05-0.15质量份的缓凝剂、2-8质量份的增塑剂和0.05-0.15质量份的防腐防霉剂;
使用时,甲组份与乙组份质量混合比为1:3~5;
所述水玻璃的模数在2.4-2.8,波美度在30-45°Be';所述水玻璃为钠水玻璃或钾水玻璃。
优选的,所述聚乙烯醇聚合度为1000-2500。
优选的,所述消泡剂为有机硅消泡剂或硅脂复合型消泡剂。
优选的,所述防腐防霉剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)或2-(4-噻唑基)苯并咪唑(TBZ)。
优选的,所述缓凝剂为磷酸氢二钠或三聚磷酸铝。
优选的,所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯(DBP)或邻苯二甲酸二辛酯(DOP)。
本发明还提供水性双组份注浆防水剂的制备方法,所述水性双组份注浆防水剂包括甲、乙两种组份,使用时,甲组份与乙组份质量混合比为1:3~5;甲、乙两种组份分别由如下方法制备:
取模数在2.4-2.8,波美度在30-45°Be'的钠水玻璃或钾水玻璃30-60质量份为水性双组份注浆防水剂的甲组份;
取85-95质量份的水置于有搅拌器、温度计的反应釜中,升温至60℃,在搅拌的状态下加入5-15质量份的聚乙烯醇,保持温度充分搅拌至聚乙烯醇充分溶解,保持温度加入2-8质量份的增塑剂,持续搅拌0.5小时,降温至20℃后加入0.1-0.5质量份的消泡剂、0.05-0.15质量份的缓凝剂和0.05-0.15质量份的防腐防霉剂,充分混合后得到水性双组份注浆防水剂的乙组份。
优选的,所述聚乙烯醇聚合度为1000-2500。
优选的,所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯(DBP)或邻苯二甲酸二辛酯(DOP)。
优选的,所述消泡剂为有机硅消泡剂或硅脂复合型消泡剂;所述防腐防霉剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)或2-(4-噻唑基)苯并咪唑(TBZ);所述缓凝剂为磷酸氢二钠或三聚磷酸铝。
本水性双组份注浆防水剂可用水玻璃和有机胶凝剂聚乙烯醇(PVA)形成互穿聚合物网络(IPN),亦称互贯聚合物网络,是一种由两种或多种交联聚合物组成的新型聚合物合金。聚合物间少量共价键的连接形成了网络的永久缠接,因此IPN表现出一些特殊的大分子拓扑异构现象。IPN中网络间不同化学结构的连接经常得到性能的协同效应。用PVA和水玻璃进行化学注浆,凝胶具有PVA胶的良好成膜性、粘接力、耐油性和耐溶剂性的特点又具有硅溶胶耐候好的优点,复合后生成的硅胶还体现出良好的弹性和耐水性,是一种新型环保材料。
本水性双组份注浆防水剂的施工选用两种溶液一个系统的注浆方法,即甲、乙组份分别备于不同的容器中,分别用泵输送至注浆管头部汇合。该防水剂适用于各类新旧建筑物、构筑物需注浆施工的防水工程中。其优点为该防水剂冷施工、无毒、环保。可在干燥、潮湿的环境施工。其原料易于得到,制备方法简单,条件易于控制。
本发明具有如下特点:
1、本发明提供的水性双组份注浆防水剂利用互贯聚合物网络(IPN)的特点,使得凝胶的拉伸强度大、弹性好、粘结性能优异,干固的硅凝胶不仅具有优异的耐水性能,且在浸水后还具有一定的微膨胀效果。
2、本发明提供的水性双组份注浆防水剂具有冷施工、无毒、环保的性能。
3、本发明提供的水性双组份注浆防水剂可在干燥、潮湿的环境施工。
4、本发明提供的水性双组份注浆防水剂其原料易于得到,制备方法简单,条件易于控制。
5、本发明提供的水性双组份注浆防水剂应用范围广,适用于各类新旧建筑物、构筑物需注浆施工的防水工程中。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是:
实施例1
在装有搅拌装置、温度计、加热装置的反应器中加入90质量份的水,开始加热并搅拌,控制搅拌转速在40-60转/min,当温度上升到60℃后,停止加热保持该温度;然后称取8质量份的聚乙烯醇(1788)加入反应器中,聚乙烯醇聚合度为1700,保持温度充分搅拌2h左右,待聚乙烯醇(1788)充分溶于水中,随之加入5质量份的邻苯二甲酸二丁酯(DBP),该温度下持续搅拌0.5h,然后降温至20℃后,加入0.5质量份的有机硅消泡剂,0.1质量份的缓凝剂磷酸氢二钠,0.1质量份的防腐防霉剂1.2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT),充分搅拌混合后,即得到水性双组份注浆防水剂的乙组份。
水性双组份注浆防水剂的甲组份选用模数为2.4,波美度为30°Be'的钠水玻璃。
本水性双组份注浆防水剂使用时,甲组份与乙组份质量混合比为1:3。
实施例2
在装有搅拌装置、温度计、加热装置的反应器中加入95质量份的水,开始加热并搅拌,控制搅拌转速在40-60转/min,当温度上升到60℃后,停止加热保持该温度;然后称取5质量份的聚乙烯醇(2588)加入反应器中,聚乙烯醇聚合度为2500,保持温度充分搅拌2h左右,待聚乙烯醇(2588)充分溶于水中,随之加入2质量份的邻苯二甲酸二辛酯(DOP),该温度下持续搅拌0.5h,然后降温至20℃后,加入0.1质量份的硅脂复合消泡剂,0.05质量份的缓凝剂三聚磷酸铝,0.05质量份的防腐防霉剂2-(4-噻唑基)苯并咪唑(TBZ),充分搅拌混合后,即得到水性双组份注浆防水剂的乙组份。
甲组份选用模数为2.6,波美度为40°Be'的钾水玻璃。
本水性双组份注浆防水剂使用时,甲组份与乙组份质量混合比为1:4。
实施例3
在装有搅拌装置、温度计、加热装置的反应器中85质量份的水,开始加热并搅拌,控制搅拌转速在40-60转/min,当温度上升到60℃后,停止加热保持该温度;然后15质量份的聚乙烯醇(1088)加入反应器中,聚乙烯醇聚合度为1000,保持温度充分搅拌2h左右,待聚乙烯醇(1588)充分溶于水中,然后降温至20℃,随之加入8质量份的邻苯二甲酸二丁酯(DBP),该温度下持续搅拌0.5h,,加入0.3质量份的硅脂复合消泡剂,0.15质量份的缓凝剂磷酸氢二钠,0.15质量份的防腐防霉剂2-(4-噻唑基)苯并咪唑(TBZ),充分搅拌混合后,即得到水性双组份注浆防水剂的乙组份。
甲组份选用模数为2.8,波美度为45°Be'的钠水玻璃。
本水性双组份注浆防水剂使用时,甲组份与乙组份质量混合比为1:5。
实施例1、实施例2、实施例3经过相应比例的甲、乙组份混合后,得到的凝胶进行成膜干固,测得性能数据如下表:
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.水性双组份注浆防水剂,其特征在于,包括甲、乙两种组份,
甲组份为水玻璃;
乙组份包括5-15质量份的聚乙烯醇、85-95质量份的水、0.1-0.5质量份的消泡剂、0.05-0.15质量份的缓凝剂、2-8质量份的增塑剂和0.05-0.15质量份的防腐防霉剂;
使用时,甲组份与乙组份质量混合比为1:3~5;
所述水玻璃的模数在2.4-2.8,波美度在30-45°Be';所述水玻璃为钠水玻璃或钾水玻璃。
2.根据权利要求1所述的水性双组份注浆防水剂,其特征在于,所述聚乙烯醇聚合度为1000-2500。
3.根据权利要求2所述的水性双组份注浆防水剂,其特征在于,所述消泡剂为有机硅消泡剂或硅脂复合型消泡剂。
4.根据权利要求3所述的水性双组份注浆防水剂,其特征在于,所述防腐防霉剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮或2-(4-噻唑基)苯并咪唑。
5.根据权利要求4所述的水性双组份注浆防水剂,其特征在于,所述缓凝剂为磷酸氢二钠或三聚磷酸铝。
6.根据权利要求5所述的水性双组份注浆防水剂,其特征在于,所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。
7.水性双组份注浆防水剂的制备方法,所述水性双组份注浆防水剂包括甲、乙两种组份,使用时,甲组份与乙组份质量混合比为1:3~5;甲、乙两种组份分别由如下方法制备:
取模数在2.4-2.8,波美度在30-45°Be'的钠水玻璃或钾水玻璃30-60质量份为水性双组份注浆防水剂的甲组份;
取85-95质量份的水置于反应釜中,升温至60℃,在搅拌的状态下加入5-15质量份的聚乙烯醇,保持温度充分搅拌至聚乙烯醇充分溶解,保持温度加入2-8质量份的增塑剂,持续搅拌0.5小时,降温至20℃后加入0.1-0.5质量份的消泡剂、0.05-0.15质量份的缓凝剂和0.05-0.15质量份的防腐防霉剂,充分混合后得到水性双组份注浆防水剂的乙组份。
8.根据权利要求7所述的水性双组份注浆防水剂的制备方法,其特征在于,所述聚乙烯醇聚合度为1000-2500。
9.根据权利要求8所述的水性双组份注浆防水剂的制备方法,其特征在于,所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。
10.根据权利要求9所述的水性双组份注浆防水剂的制备方法,其特征在于,所述消泡剂为有机硅消泡剂或硅脂复合型消泡剂;所述防腐防霉剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮或2-(4-噻唑基)苯并咪唑;所述缓凝剂为磷酸氢二钠或三聚磷酸铝。
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