CN105347760A

CN105347760A - 具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆及其制备方法

Info

Publication number: CN105347760A
Application number: CN201510699754.5A
Authority: CN
Inventors: 薛晓; 张卫东; 蒋立红; 李艳稳; 屈建; 秦杰; 张红强; 张荣普; 张子英
Original assignee: China State Construction Engineering Corp Ltd CSCEC; China Construction Baili Engineering Technology Development Co Ltd
Current assignee: China State Construction Engineering Corp Ltd CSCEC; China Construction Baili Engineering Technology Development Co Ltd
Priority date: 2015-10-26
Filing date: 2015-10-26
Publication date: 2016-02-24

Abstract

本发明公开了一种具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆及其制备方法。具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆利用以下原料和水配制而成：混合水泥、石英砂、硅灰、重钙、渗透结晶活性母料、减水剂、消泡剂、促凝剂、纤维素醚；所述混合水泥由普通硅酸盐水泥和速凝型硫铝酸盐水泥组成。利用本发明缓凝型防水砂浆进行的修补施工，如果发生二次渗漏，通过渗透结晶活性母料与修补砂浆及混凝土中的水泥水化产物羟钙石继续反应而实现自我修复，达到二次抗渗的效果，从而避免了对再次出现裂缝进行第二次或更多次的修补。

Description

具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑物防水材料技术领域，特别是涉及具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆。

背景技术

道路、桥梁、隧道，建筑物地下室、水利设施等以混凝土为建筑材料的工程通常会因为水及水溶性二氧化碳、氯离子、二氧化硫和硫酸盐等腐蚀性物质从结构缺陷部位（如裂纹、裂缝和微孔）渗入而腐蚀混凝土内部的钢筋，造成混凝土内部增强钢筋性能的退化，严重影响建筑工程的使用寿命。为延长这些建筑工程的使用寿命，亟需对混凝土结构中的缺陷部位进行修复。而防水砂浆就是一种行之有效的修补防漏材料。

防水砂浆按凝结时间的长短可分为缓凝型防水砂浆和速凝型防水砂浆，按是否加入聚合物胶粉或乳液又可再分为普通型和聚合物改性型防水砂浆。过去几十年中，两种缓凝型防水补漏砂浆得到了广泛的研究，市场上也推出了众多的缓凝型防水砂浆产品。广为接受的观点是与普通型防水砂浆相比，聚合物改性防水砂浆具有较高的抗折强度、较低的抗压强度、较高的与混凝土基材的粘结强度以及较好的防水抗渗性能。

由于建筑工程中不可避免地存在着沉降、位移、干缩及热胀冷缩现象，导致防水砂浆补漏的结构缺陷部位有可能因形变而再次出现裂缝，但是现有的缓凝型普通防水砂浆和聚合物改性防水砂浆上没有自修复功能和二次抗渗性，需要对再次出现裂缝进行第二次或更多次的修补。因此，有待于开发出具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，以解决现有的缓凝型普通防水砂浆和聚合物改性防水砂浆上没有自修复功能和二次抗渗性的技术问题。

本发明的第二目的是提供一种具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆的制备方法。

为了实现上述第一目的，本发明提供一种具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，利用以下原料和水配制而成：混合水泥、石英砂、硅灰、重钙、渗透结晶活性母料、减水剂、消泡剂、促凝剂、纤维素醚；所述混合水泥由普通硅酸盐水泥和速凝型硫铝酸盐水泥组成。

本发明如上所述的具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，优选地，所用普通硅酸盐水泥为1/R42.5型普硅水泥；用于调节凝结时间的速凝型硫铝酸盐水泥的初凝时间为10分钟，终凝时间为25分钟，早期强度与所选用的普硅酸盐水泥相当。

所用渗透结晶活性母料为水泥基渗透结晶型防水涂料专用进口活性母料（德美（DMAR）建材工程公司稳挡水牌（DMC-S-WS-720）），实验结果证明极少量催化剂的使用便可永远存留于修补砂浆或渗透到带修补混凝土基材中，在二次渗漏的情况下，通过与修补砂浆及混凝土中的水泥水化产物羟钙石继续反应而实现自我修复，达到二次抗渗的效果。

本发明如上所述的具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，优选地，所述减水剂为萘系减水剂；所述促凝剂为碳酸锂；所述纤维素醚为羟乙基甲基纤维素醚，具有引气、保水和增稠作用。

本发明如上所述的具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，优选地，各原料的重量份配比为：混合水泥46～52重量份、石英砂30～36重量份、硅灰1.5～2.2重量份、重钙3～5重量份、渗透结晶活性母料5～9重量份、消泡剂0.3～0.6重量份、萘系减水剂1～1.5重量份、促凝剂0.2～0.4重量份、纤维素醚0.05～0.1重量份；水灰比为0.3～0.4。

本发明如上所述的具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，优选地，在混合水泥中，普通硅酸盐水泥与速凝型硫铝酸盐水泥的重量比为8:1。

本发明如上所述的具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，优选地，所述原料还包括可再分散乳胶粉。更优选地，所述可再分散乳胶粉为聚醋酸乙烯-聚乙烯共聚物（VAE）。这种乳胶粉具有良好的可再分散性，与水接触时重新分散成乳液，其化学性能与初始乳液完全相同。但与采用VAE乳液相比，采用乳胶粉可制备成单组份防水砂浆，便于包装、运输，在现场与水拌合即可使用。

本发明如上所述的具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，优选地，各原料的重量份配比为：混合水泥46～54重量份、可再分散乳胶粉2～5重量份、石英砂30～36重量份、硅灰1.5～2.2重量份、重钙3～5重量份、渗透结晶活性母料5～9重量份、消泡剂0.3～0.6重量份、萘系减水剂1～1.5重量份、促凝剂0.2～0.4重量份、纤维素醚0.05～0.1；水灰比为0.3～0.4。

为了实现上述第二目的，本发明提供一种具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆的制备方法，按配方量称取所有原料后加入到行星式砂浆搅拌机中慢速搅拌均匀，然后加入配方量所需水；此后首先进行慢速搅拌，然后提高搅拌速度转入快速搅拌，停止快速搅拌后即可制得缓凝型防水砂浆。

本发明的有益效果是：

本发明缓凝型防水砂浆包括由普通硅酸盐水泥和速凝型硫铝酸盐水泥组成的混合水泥，在水泥硬化过程中会形成水泥水化产物羟钙石。由于渗透结晶活性母料在缓凝型防水砂浆使用过程中存留于修补砂浆或渗透到带修补混凝土基材中，在二次渗漏的情况下，通过渗透结晶活性母料与修补砂浆及混凝土中的水泥水化产物羟钙石继续反应而实现自我修复，达到二次抗渗的效果，从而避免了对再次出现裂缝进行第二次或更多次的修补。

附图说明

图1为掺有渗透结晶活性母料的防水砂浆中存在的循环反应示意图。

具体实施方式

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

以下实施例中，所用原料的生产厂家及型号如下：

普通硅酸盐水泥，唐山北极熊建材有限公司，1/R42.5；

速凝型硫铝酸盐水泥，唐山北极熊建材有限公司，1/R42.5；

石英砂，北京易利建材中心；

硅灰，北京科兰粉体材料有限公司；

重钙，北京蓝宁公司，LN；

渗透结晶活性母料，德美建材工程有限公司，DMC-S-WS-720；渗透结晶活性母料是一种络合物，其结构式为。掺有渗透结晶活性母料的防水砂浆中存在附图1所示的循环反应，所以具有自修复功能和二次抗渗性。

减水剂，北京市新俊杰建材厂，JJ808；

消泡剂，北京筑宝新技术有限公司，PD-2000D；

碳酸锂促凝剂，上海晖禹实业有限公司，HY；

纤维素醚，上海舜水化工有限公司，S-200；

可再分散乳胶粉为聚醋酸乙烯-聚乙烯共聚物，北京东方澳汉，DH-2008。

实施例1

本实施例为普通防水砂浆：混合水泥52千克、石英砂36千克、硅灰2.2千克、重钙3千克、渗透结晶活性母料5千克、消泡剂0.3千克、萘系减水剂1千克、碳酸锂促凝剂0.4千克、纤维素醚0.1千克。所述混合水泥中普通硅酸盐水泥与速凝型硫铝酸盐水泥的重量配比为8:1。

其制备方法如下：按配方量称取所有组份后加入到行星式砂浆搅拌机中慢速搅拌23秒后加入配方量所需水后再慢速搅拌37后转入快速搅拌，30秒后停止搅拌即可制得缓凝型防水砂浆。

实施例2

本实施例为普通防水砂浆：混合水泥46千克、石英砂30千克、硅灰1.5千克、重钙5千克、渗透结晶活性母料9千克、消泡剂0.6千克、萘系减水剂1.5千克、碳酸锂促凝剂0.2千克、纤维素醚0.05千克。所述混合水泥中普通硅酸盐水泥与速凝型硫铝酸盐水泥的重量配比为8:1。

实施例3

本实施例为普通防水砂浆：混合水泥48千克、石英砂32千克、硅灰1.8千克、重钙4千克、渗透结晶活性母料8千克、消泡剂0.5千克、萘系减水剂1.2千克、碳酸锂促凝剂0.3千克、纤维素醚0.08千克。所述混合水泥中普通硅酸盐水泥与速凝型硫铝酸盐水泥的重量配比为8:1。

实施例4

本实施例为聚合物改性防水砂浆：混合水泥50千克、VAE乳胶粉2千克、石英砂36千克、硅灰2.2千克、重钙3千克、渗透结晶活性母料5千克、消泡剂0.3千克、萘系减水剂1千克、碳酸锂促凝剂0.4千克、纤维素醚0.1千克。所述混合水泥中普通硅酸盐水泥与速凝型硫铝酸盐水泥的重量配比为8:1。

其制备方法如下：按配方量称取所有组份后加入到行星式砂浆搅拌机中慢速搅拌23秒后加入配方量所需水后再慢速搅拌37后转入快速搅拌，30秒后停止搅拌即可制得缓凝型聚合物改性防水砂浆。

实施例5

本实施例为聚合物改性防水砂浆：混合水泥54千克、VAE乳胶粉5千克、石英砂30千克、硅灰2千克、重钙4千克、渗透结晶活性母料8千克、消泡剂0.5千克、萘系减水剂1.5千克、碳酸锂促凝剂0.3千克、纤维素醚0.05千克。所述混合水泥中普通硅酸盐水泥与速凝型硫铝酸盐水泥的重量配比为8:1。

实施例6

本实施例为聚合物改性防水砂浆：混合水泥46千克、VAE乳胶粉3千克、石英砂32千克、硅灰1.5千克、重钙5千克、渗透结晶活性母料9千克、消泡剂0.6千克、萘系减水剂1.2千克、碳酸锂促凝剂0.2千克、纤维素醚0.08千克。所述混合水泥中普通硅酸盐水泥与速凝型硫铝酸盐水泥的重量配比为8:1。

有益效果1

按照中华人民共和国国标GB/T17671（水泥胶砂强度测定方法）所规定的方法，测定上述防水砂浆的强度；按照中华人民共和国建材行业标准JC/T985-2005（地面用水泥基自流平砂浆）所规定的方法测定防水砂浆与混凝土基材的粘结强度；按照中华人民共和国国标GBJ82(普通混凝土长期性和耐久性能试验方法)所规定的方法测定防水砂浆试件及涂层试件的抗渗压力；再按照相关国家或行业标准所规定的方法测定防水砂浆的凝结时间、耐热性及冻融循环性能，所得结果如表1所示。

表1防水砂浆性能

上述性能指标全部满足中华人民共和国国家标准/T23440-2009（无机防水堵漏材料）对缓凝型防水砂浆的要求，其中需要量化的指标远超过标准的要求，说明两个实施例的缓凝型防水砂浆性能优异。

有益效果2

按照中华人民共和国国标GB/T17671（水泥胶砂强度测定方法）所规定的方法，将养护至7天、带有缓凝型普通防水砂浆及缓凝型聚合物改性防水砂浆涂层各六个试件全部进行到渗水后，继续在标准条件下养护至14天，再参照中华人民共和国国家标准GB18445-2012(水泥基渗透结晶型防水材料)要求，测定其二次抗渗压力。结果表明，带有缓凝型普通防水砂浆（实施例1）及缓凝型聚合物改性防水砂浆（实施例4）涂层试件的二次抗渗压力分别为0.9MPa和1.1MPa。其二次抗渗压力与第一次抗渗压力比分别为0.9和0.92，均高于GB18445-2012要求的最低要求0.8，充分说明，本发明实施例所涉及的两种缓凝型防水砂浆具有很好的二次抗渗能力。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。

Claims

1.一种具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，利用以下原料和水配制而成：混合水泥、石英砂、硅灰、重钙、渗透结晶活性母料、减水剂、消泡剂、促凝剂、纤维素醚；所述混合水泥由普通硅酸盐水泥和速凝型硫铝酸盐水泥组成。

2.根据权利要求1所述的具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，其特征在于，各原料的重量份配比为：混合水泥46～52重量份、石英砂30～36重量份、硅灰1.5～2.2重量份、重钙3～5重量份、渗透结晶活性母料5～9重量份、消泡剂0.3～0.6重量份、萘系减水剂1～1.5重量份、促凝剂0.2～0.4重量份、纤维素醚0.05～0.1重量份；水灰比为0.3～0.4。

3.根据权利要求2所述的具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，其特征在于，在混合水泥中，普通硅酸盐水泥与速凝型硫铝酸盐水泥的重量比为8:1。

4.根据权利要求1-3任一项所述的具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，其特征在于，所述减水剂为萘系减水剂。

5.根据权利要求1所述的具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，其特征在于，所述原料还包括可再分散乳胶粉。

6.根据权利要求5所述的具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，其特征在于，所述可再分散乳胶粉为聚醋酸乙烯-聚乙烯共聚物。

7.根据权利要求5或6所述的具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，其特征在于，各原料的重量份配比为：混合水泥46～54重量份、可再分散乳胶粉2～5重量份、石英砂30～36重量份、硅灰1.5～2.2重量份、重钙3～5重量份、渗透结晶活性母料5～9重量份、消泡剂0.3～0.6重量份、萘系减水剂1～1.5重量份、促凝剂0.2～0.4重量份、纤维素醚0.05～0.1；水灰比为0.3～0.4。

8.根据权利要求7所述的具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，其特征在于，在混合水泥中，普通硅酸盐水泥与速凝型硫铝酸盐水泥的重量比为8:1。

9.根据权利要求8任一项所述的具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆，其特征在于，所述减水剂为萘系减水剂。

10.根据权利要求1-9任一项所述的具有自修复功能和二次抗渗性的缓凝型防水砂浆的制备方法，按配方量称取所有原料后加入到行星式砂浆搅拌机中慢速搅拌均匀，然后加入配方量所需水；此后首先进行慢速搅拌，然后提高搅拌速度转入快速搅拌，停止快速搅拌后即可制得缓凝型防水砂浆。