CN103951349A - 具有高抗渗性能的无机防水材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有高抗渗性能的无机防水材料，所用原料包括硅酸盐水泥、细河沙、I级粉煤灰、硅粉、膨胀剂和减水剂，在所用原料中还包括氯化铁；所述原料的重量份配比为：硅酸盐水泥71份~75份，细河沙144份~152份，I级粉煤灰11份~13份，硅粉2份~4份，膨胀剂11份~13份，氯化铁3份和减水剂1份。本发明的优点在于原料中增加了化学物质氯化铁，并调整了所用原料的重量份配比，使防水材料的抗渗性能提高了8.16%。在本发明的防水材料中，化学物质氯化铁具有极强的活性，能迅速与水泥水化产物反应，生成不溶性的物质，有效地堵塞砂浆中微细孔隙，大大提高了砂浆的抗渗性能。

Description

具有高抗渗性能的无机防水材料

技术领域

本发明涉及防水材料，尤其是涉及一种具有高抗渗性能的无机防水材料。

背景技术

本发明是在申请人于2011年申请的发明专利《无机防水材料》（专利号为:ZL 201110045592.5）基础上的进一步改进。在水泥基无机防水材料的抗渗性能研究中，由于混凝土组分的物理化学性质及结构缺陷导致混凝土或砂浆内部的体积收缩裂缝和混凝土或砂浆内部的孔隙结构造成的砂浆渗水是较难解决的问题。针对上述问题，申请人在专利号ZL 201110045592.5中，选取了原料硅酸盐水泥、细河沙、粉煤灰、硅粉以及添加适当的膨胀剂和减水剂制得了一种新的防水材料，该防水材料基本解决了水库、堤坝、沟渠等建筑设施的防水问题。但是对于水泥泥浆中由于游离水蒸发而遗留下来的毛细孔造成的渗水问题，现有的防水材料满足不了其抗渗性能的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可有效的堵塞砂浆中的微细孔隙，具有高抗渗性能的无机防水材料。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的具有高抗渗性能的无机防水材料，所用原料包括硅酸盐水泥、细河沙、I级粉煤灰、硅粉、膨胀剂和减水剂，在所用原料中还包括氯化铁；所述原料的重量份配比为：硅酸盐水泥71份~75份，细河沙144份~152份，I级粉煤灰11份~13份，硅粉2份~4份，膨胀剂11份~13份，氯化铁3份和减水剂1份。

所述I级粉煤灰粒径小于45μm的颗粒占到88%以上，所述硅粉的平均粒径小于0.1μm。

所述膨胀剂包括FEA膨胀剂、UEA膨胀剂或MgO膨胀剂；所述减水剂包括FDN减水剂、UNF减水剂、ZF减水剂。

所述细河沙的细度模数为2.00~2.10。

使用时，按比例称量各种原料，拌合均匀后再加入适量水拌制，即可制作成防水砂浆，砂浆跳桌流动度控制在155mm~165mm，抹于结构物表面或用作防水结构物的组成部分，无需特殊的养护措施，使用方法简单，对环境无污染，施工工艺无特殊要求。

本发明的优点在于原料中增加了化学物质氯化铁（又称三氯化铁），并调整了所用原料的重量份配比，使防水材料的抗渗性能提高了8.16%（对于水泥基无机防水材料的抗渗性能，8.16%的提高率已是很高的提高幅度）。在本发明的防水材料中，化学物质氯化铁具有极强的活性，能迅速与水泥水化产物反应，生成不溶性的物质，有效地堵塞砂浆中微细孔隙，大大提高了砂浆的抗渗性能。由于氯化铁的掺入，激发了水泥的水化反应，因而又缩短了防水砂浆或防水混凝土的凝结时间，终凝时间较专利号ZL201110045592.5中公布的无机防水材料缩短了近一半。

同时，I级粉煤灰和硅粉颗粒与水泥颗粒组成合理的微细颗粒级配，可有效的填充于水泥砂浆的微细孔隙中，使砂浆中的大孔变成小孔，减少孔隙间的连通，增加了密实度，从而有效提高了砂浆的抗渗性能；粉煤灰和硅粉均具有较强的火山灰活性，与水泥水化产物Ca(OH)₂发生二次水化反应，打破了水泥水化的平衡，激化了水泥水化速度，夺走了更多的游离水，生成更多的C-S-H凝胶体，从而增加了砂浆密实性和减少了因游离水蒸发而遗留下来的毛细孔；同时由于矿物粉末的火山灰活性的发挥，密实了水泥石中浆体和集料间的过渡区界面结构，从而消除了砂浆渗水的最薄弱环节，大大提高了砂浆的抗渗性能。

膨胀剂中含有可提供活性硅、活性铝的辅助组分，它主要是与水泥水化产物反应生成钙矾石发挥膨胀作用，具有膨胀与强度双高性能，其中活性硅能形成硅酸凝胶，对提高密实度起增强作用，活性铝先形成铝胶、继而形成钙矾石以提供膨胀。在自由膨胀状态下，膨胀剂对增加砂浆内部密实性作用不明显，但在实际工程中，砂浆总是处于受约束的状态，在邻位砂浆的约束下，产生限制膨胀，从而产生结构自应力，使砂浆内部的拉应力转化为压应力，改变了砂浆的应力状态，因而压密压实了砂浆，提高了砂浆抗渗性能。

按照《砂浆、混凝土防水剂（JC474-2008）》标准，对本发明的无机防水材料的性能进行测试及相应单项评定表见表1：

表1 测试无机防水材料的基本性能与标准对比

从上表中可以看出， 按照国内现行砂浆、混凝土防水剂标准测试，本发明的无机防水材料的各项指标均达到或超过国内一等品要求。可用于水库、堤坝、沟渠、游泳池、水族设施、密封污水处理系统、地铁、隧道、坑道、地下仓库、屋面及地下室等建筑设施的防水。

与专利号ZL201110045592.5中公布的无机防水材料相比，抗渗指标提高明显，7d和28d抗渗指标分别提高7.55%和8.16%。

具体实施方式

本发明所述的具有高抗渗性能的无机防水材料，是由原料42.5号普通硅酸盐水泥、细度模数为2.00~2.10的细河沙、粒径小于45μm的颗粒占到88%以上的I级粉煤灰、平均粒径小于0.1μm的硅粉、FEA膨胀剂或UEA膨胀剂或MgO膨胀剂、FDN减水剂或UNF减水剂或ZF减水剂和氯化铁按照下述重量份配制而成：硅酸盐水泥71份~75份，细河沙144份~152份，I级粉煤灰11份~13份，硅粉2份~4份，膨胀剂11份~13份，氯化铁3份和减水剂1份。

使用时，按工程使用量分别称量各种原料，并根据使用场所的不同对原料的重量份配比进行微量调整。本发明防水材料与专利号ZL201110045592.5中公布的无机防水材料相比，增加了粉煤灰掺量，减少水泥和硅粉掺量，增加了氯化铁化学元素，施工拌制要求和养护方法均同普通普通混凝土，操作简单，养护方便。

Claims (4)

1.一种具有高抗渗性能的无机防水材料，所用原料包括硅酸盐水泥、细河沙、I级粉煤灰、硅粉、膨胀剂和减水剂，其特征在于：在所用原料中还包括氯化铁；所述原料的重量份配比为：硅酸盐水泥71份~75份，细河沙144份~152份，I级粉煤灰11份~13份，硅粉2份~4份，膨胀剂11份~13份，氯化铁3份和减水剂1份。

2.根据权利要求1所述的具有高抗渗性能的无机防水材料，其特征在于：所述I级粉煤灰粒径小于45μm的颗粒占到88%以上，所述硅粉的平均粒径小于0.1μm。

3.根据权利要求1或2所述的无机防水材料，其特征在于：所述膨胀剂包括FEA膨胀剂、UEA膨胀剂或MgO膨胀剂；所述减水剂包括FDN减水剂、UNF减水剂、ZF减水剂。

4.根据权利要求1或2所述的无机防水材料，其特征在于：所述细河沙的细度模数为2.00~2.10。