CN104402289B - 一种沸石水泥砂浆防水剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

一种沸石水泥砂浆防水剂及制备方法，属于水泥砂浆防水剂技术领域。其特征在于它按重量份数以88～91份活化改性沸石、1～3份磨细聚乙烯醇、5～7份醋酸乙烯共聚物、1～3份硫酸铝组成，并按如下方法制备：第一步，沸石粉活化焙烧；第二步，活化沸石粉表面改性；第三步，高速混合、成品包装。本发明它能克服现有技术的水泥砂浆防水剂存在的弊病，其主要原料表面改性处理的活化沸石粉是天然矿物，无毒无异味、安全环保；它既能改善混凝土拌合物的均匀性与和易性，降低水化热，又能提高混凝土的强度、抗渗性与耐久性，还能抑制混凝土碱—骨料反应的发生。

Description

一种沸石水泥砂浆防水剂及制备方法

技术领域

本发明属于水泥砂浆防水剂技术领域，具体涉及一种沸石水泥砂浆防水剂及制备方法。

背景技术

现有技术的水泥砂浆防水剂主要是无机铝盐水泥砂浆防水剂和脂肪酸水泥砂浆防水剂,如公开号：CN102826781A“一种水泥砂浆防水剂及其制备方法”、公开号：103819127A“水泥砂浆混凝土增强高效有机硅乳液防水剂的制备方法”等技术方案。无机铝盐防水剂是以铝酸盐和碳酸盐为主要原料，其抗渗原理是与水泥发生化学反应，生成具有一定膨胀性的复盐硫铝酸钙晶体，这些晶体填充水泥石空隙，因此提高了砂浆、混凝土的抗渗性。脂肪酸防水剂是以硬脂酸、碱水为主要原料，其抗渗原理是与水泥发生化学反应，生成不溶性钙皂，这些皂钙吸附在水泥石中，填充微小空隙并产生憎水作用，因此提高了砂浆、混凝土的抗渗性。但现有技术的无机铝盐防水剂虽能达到防水剂标准—JC474的基本要求，但它存在的弊病是：一是类似混凝土膨胀剂，因含有铝盐，与水泥适应性差，主要表现在混凝土凝结时间加快，坍落度损失过大，也降低强度。二是抗渗性试验室检测仅比不掺防水剂基准提高2倍，在实际工程使用过程中砂浆的养护条件与实验室相比相差很大，有实验证明抗渗性大幅度降低50～70%，难以满足实际工程应用防水抗渗要求。三是在实际工程使用中吸水量指标与基准相比降低不明显,也就是说砂浆失水后产生的开放性毛细孔使吸水量没有明显改善,因此此类防水剂吸水量比指标普遍不合格。而现有技术的脂肪酸防水剂虽也能达到防水剂标准—JC474的基本要求，但也存在如下弊病：一是其类似肥皂液，抗渗性试验室检测仅比防水剂标准—JC474提高2倍，如果提高掺量，抗渗性相应提高，但强度会大幅度降低。二是降低强度，一般比防水剂标准—JC474降低15%左右，这对砂浆防水层的抗磕碰不利，如果采取提高水泥用量来提高强度，又增大收缩导致收缩率比不合格。而公开号：CN1260331“微硅高效水泥砂浆防水剂”的技术方案中有采用沸石粉，但其沸石粉未作任何处理，所以其水泥砂浆防水剂的混凝土的强度、抗渗性与耐久性等性能不理想。

发明内容

本发明的目的是要提供一种沸石水泥砂浆防水剂及制备方法，它能克服现有技术的水泥砂浆防水剂存在的上述弊病，其主要原料表面改性处理的活化沸石粉是天然矿物，无毒无异味、安全环保；它既能改善混凝土拌合物的均匀性与和易性，降低水化热，又能提高混凝土的强度、抗渗性与耐久性，还能抑制混凝土碱—骨料反应的发生。

上述的发明目的是通过以下技术方案实现的，一种沸石水泥砂浆防水剂及制备方法，其要点在于它按重量份数以88～91份活化改性沸石、1～3份磨细聚乙烯醇、5～7份醋酸乙烯共聚物、1～3份硫酸铝组成，并按如下方法制备：

第一步，沸石粉活化焙烧:按重量份数90～100份250～300目沸石粉，加1～2份Al₂O₃和5～9份CaSO₄，经350～400℃焙烧，时间控制在15～25分钟，出机冷却成活化沸石粉；

第二步，活化沸石粉表面改性：按重量份数90～96份活化沸石粉，加入复合改性剂3.7～7.5份,在粉体表面改性机中经加热90～110℃，10～15分钟表面改性处理，改性剂包覆率达98%以上出机；

第三步，高速混合、成品包装：按重量份数88～91份的经上述表面改性处理的活化沸石粉，再依次加入1～3份磨细聚乙烯醇、5～7份醋酸乙烯共聚物、1～3份硫酸铝，在高速混合机中混合均匀，出机包装即为成品。

作为优选，所述的复合改性剂为按重量份：0.5～1份硅烷偶联剂、3～6份硬脂酸、0.2～0.5份烷基苯酚聚氧乙烯醚。

本发明的有益效果：沸石是含水结晶质架状构造的碱和碱土金属铝硅酸盐矿物，是由硅氧四面体和铝氧四面体组成，四面体顶点共用一个氧原子，电价没有得到中和。本发明采用复合改性剂：硅烷偶联剂、硬脂酸、烷基苯酚聚氧乙烯醚对活化沸石粉表面改性，使沸石与硅烷偶联剂RSiX3、硬脂酸、烷基苯酚聚氧乙烯醚分子一端的羧基等发生物理、化学吸附作用，另一端形成憎水长链烷基SiRCOOO-(-CH₂CH₂O-)n-H聚合物；上述的物理、化学吸附作用中有带正电的离子来抵消氧原子，从而使电价得到中和，使表面改性的活化沸石粉具有较高的反应活性，使它在与水泥反应过程中硅烷分子先水解形成硅醇，然后硅醇分子在沸石表面形成氢键，Si—OH、Si—O—Si并和硬脂酸铝相互缩合、齐聚形成憎水性网状结构的膜，在水泥在碱性环境中受OH-的作用而分解，再形成一种憎水凝胶网络分布于水泥凝胶网络中，凝胶高分子亲水基与水泥石牢固结合，憎水基朝向毛细孔，长期稳定存在水泥石中，在有水的条件下，憎水基的疏水性阻止了水分通过，形成防水屏障，达到了防水的目的，由于Ca(OH)₂晶体易在碱性的孔溶液中沉淀，活性硅、铝与Ca²⁺结合生成水化硅酸钙C-S-H和硅铝酸钙复盐，进一步增加了密实性和体积稳定性，提高强度、抗渗性和耐久性。本发明通过上述技术措施，解决了现有防水剂技术中抗渗性、强度不高，易老化等缺陷，从而实现高强度、高抗渗、抗裂性和耐久性良好的水泥砂浆防水剂。

附图说明

图1：本发明实施例制备工艺流程图

图2：采用本发明实施例的沸石水泥砂浆防水剂受检砂浆的性能指标图

图3：采用无机铝盐水泥砂浆防水剂受检砂浆的性能指标

图4：采用脂肪酸水泥砂浆防水剂受检砂浆的性能指标

具体实施方式

以下就图1—2所表示的实施例对本发明作进一步描述:

它按重量份数以90份活化改性沸石、2份磨细聚乙烯醇、6份醋酸乙烯共聚物、2份硫酸铝组成，并按如下方法制备：

第一步，沸石粉活化焙烧:按重量份数100份280目I级天然丝光沸石粉，加2份Al₂O₃和9份CaSO₄，经380℃焙烧，时间控制在20分钟，出机冷却成活化沸石粉；

第二步，活化沸石粉表面改性：按重量份数95份活化沸石粉，加入复合改性剂:0.8份硅烷偶联剂、5份硬脂酸、0.4份烷基苯酚聚氧乙烯醚,在粉体表面改性机中经加热100℃，15分钟表面改性处理，改性剂包覆率达98%以上出机；

第三步，高速混合、成品包装：按重量份数90份的经上述表面改性处理的活化沸石粉，再依次加入2份磨细聚乙烯醇、6份醋酸乙烯共聚物、2份硫酸铝，在高速混合机中混合均匀，出机包装即为成品。

从图2的沸石水泥砂浆防水剂受检砂浆的性能指标表明：本发明上述实施例各项技术性能指标均符合国家行业标准一级品规定要求，另外抗折强度指标达6.9MPa，表明本发明具有良好的抗裂性，其技术水平优于现有的水泥砂浆。

Claims (2)

1.一种沸石水泥砂浆防水剂，其特征在于它按重量份数以88～91份活化改性沸石、1～3份磨细聚乙烯醇、5～7份醋酸乙烯共聚物、1～3份硫酸铝组成；并按如下方法制备：

第一步，沸石粉活化焙烧:按重量份数90～100份250～300目沸石粉，加1～2份Al₂O₃和5～9份CaSO₄，经350～400℃焙烧，时间控制在15～25分钟，出机冷却成活化沸石粉；

第二步，活化沸石粉表面改性：按重量份数90～96份活化沸石粉，加入复合改性剂3.7～7.5份,在粉体表面改性机中经加热90～110℃，10～15分钟表面改性处理，改性剂包覆率达98%以上出机；所述的复合改性剂为按重量份：0.5～1份硅烷偶联剂、3～6份硬脂酸、0.2～0.5份烷基苯酚聚氧乙烯醚；

第三步，高速混合、成品包装：按重量份数88～91份的经上述表面改性处理的活化沸石粉，再依次加入1～3份磨细聚乙烯醇、5～7份醋酸乙烯共聚物、1～3份硫酸铝，在高速混合机中混合均匀，出机包装即为成品。

2.根据权利要求1所述的一种沸石水泥砂浆防水剂的制备方法，其特征在于它按重量份数以88～91份活化改性沸石、1～3份磨细聚乙烯醇、5～7份醋酸乙烯共聚物、1～3份硫酸铝组成；并按如下方法制备：

第一步，沸石粉活化焙烧:按重量份数90～100份250～300目沸石粉，加1～2份Al₂O₃和5～9份CaSO₄，经350～400℃焙烧，时间控制在15～25分钟，出机冷却成活化沸石粉；

第二步，活化沸石粉表面改性：按重量份数90～96份活化沸石粉，加入复合改性剂3.7～7.5份,在粉体表面改性机中经加热90～110℃，10～15分钟表面改性处理，改性剂包覆率达98%以上出机；所述的复合改性剂为按重量份：0.5～1份硅烷偶联剂、3～6份硬脂酸、0.2～0.5份烷基苯酚聚氧乙烯醚；

第三步，高速混合、成品包装：按重量份数88～91份的经上述表面改性处理的活化沸石粉，再依次加入1～3份磨细聚乙烯醇、5～7份醋酸乙烯共聚物、1～3份硫酸铝，在高速混合机中混合均匀，出机包装即为成品。