CN105731943B - 一种密实增强型砂浆防水剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑防水技术领域，具体涉及一种密实增强型砂浆防水剂，其包括以下质量百分含量的各组分：改性偏高岭土20～75％，低碱度硫铝酸盐水泥5～55％，粉煤灰5～40％，聚羧酸减水剂粉剂2～8％，羟丙基甲基纤维素醚1～4％，消泡剂0.5～3％，其中，所述的改性偏高岭土包括以下质量份数的各组分：70～85份的偏高领土，0.5～2份的硅烷偶联剂、3～10份的硬脂酸钙、2～8份的乳化硅油和2～10份的丙酮。本发明所提供的密实增强型砂浆防水剂具有强度高，密实性高，吸水率低、耐久性好和抗收缩性能好等优点。
Description
技术领域
本发明属于建筑防水技术领域，具体涉及一种密实增强型砂浆防水剂。
背景技术
建筑防水材料是指应用于建筑物和构筑物中起防潮、防漏、保护建筑物和构筑物及其构件不受水侵蚀破坏作用的一类建筑材料。刚性密实类防水剂，就是依靠结构构件自身的密实性达到建筑物防水目的的防水材料。此类防水材料主要是由水泥、砂石为原材料，或其内掺少量外加剂、高分子聚合物等材料，通过调整配合比、拟制或减小孔隙率、改变孔隙特征，增加各原材料界面间的密实性等方法，配制成的具有一定抗渗能力的水泥砂浆防水材料。
现如今此类密实防水剂主要是硅灰类密实防水剂，如在胡一平所著的专利《微硅高效水泥砂浆防水剂》和武迪蒙等人发明的《有机无机杂化抗渗密实防水剂的制备方法》中都是利用硅灰作为主要成分，其密实防水的主要机理是利用硅灰中的活性硅和砂浆体系中的氢氧化钙发生火山灰反应，降低水化产物中的Ca(OH)2晶体含量，提高水化凝胶的含量，从而提高砂浆的密实性。而作为新一代矿物掺合料，偏高岭土中不只含有活性硅，还含有大量的活性铝，这使得偏高岭土在不仅拥有硅灰的相关性质的同时，还具备其它的一些优异性能，姜广等人在《偏高岭土对高性能水泥砂浆性能的影响》一文中曾指出，偏高岭土因含有大量的玻璃态活性铝，其火山灰反应较硅灰更加的明显，表现出更优的强度促进作用。且从曾俊杰等人在武汉理工大学学报发表的《偏高岭土和硅灰影响砂浆干燥收缩的对比研究》文章中可了解到，由于偏高岭土中含有大量活性铝，在火山灰反应的过程中，生成了具有膨胀效果的水化产物，使偏高岭土改善砂浆抗干缩性优于硅灰。此外，硅灰主要是从硅铁合金厂的尾气处理回收得到的，来源并不是十分的充足，反之，我国的高岭土资源丰富，将高岭土经过热处理脱水便可制得偏高岭土，来源丰富，且经济性较高。综上所述，利用偏高岭土制备密实增强型防水剂具有良好的应用前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种密实增强型砂浆防水剂，该防水剂具有强度高，密实性高，吸水率低、耐久性好和抗收缩性能好等优点。
一种密实增强型砂浆防水剂，包括以下质量百分含量的各组分：改性偏高岭土20～75％，低碱度硫铝酸盐水泥5～55％，粉煤灰5～40％，聚羧酸减水剂粉剂2～8％，羟丙基甲基纤维素醚1～4％，消泡剂0.5～3％。
其中，所述的改性偏高岭土包括以下质量份数的各组分：70～85份的偏高领土，0.5～2份的硅烷偶联剂、3～10份的硬脂酸钙、2～8份的乳化硅油和2～10份的丙酮。
进一步的，所述的改性偏高岭土由配方量的各组分经球磨混合进行表面改性得到，球磨混合的时间为30～90分钟，球磨混合的温度为室温。通常情况下，室温在0～25℃。
具体的，所述的偏高岭土由高岭土经过600℃～900℃的煅烧脱水制得，其中：所述的偏高岭土中的活性SiO2和活性Al2O3的总含量大于等于60wt％，所述的偏高岭土的80％以上的颗粒的粒径小于等于16um。
具体的，所述的粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰、Ⅱ级粉煤灰或Ⅲ级粉煤灰中的任意一种或多种的混合，粉煤灰满足《GBT1596-2005》。
上述的密实增强型砂浆防水剂的制备方法：按照上述配比，将各种原材料放入混料机内，混合均匀即可。
本发明还提供了上述密实增强型砂浆防水剂的用途，其掺量为水泥掺量的3～10％。
有益效果
与现有的刚性砂浆防水剂相比，本发明所提供的防水剂中的主要成分是偏高岭土，而偏高岭土是一种比表面积很大的微粉，其密度小，为片状分层结构，将其掺入到砂浆中，在拌制砂浆时会强烈吸附砂浆中的拌合水，可以大幅度提高砂浆的粘聚性和保水性。且偏高岭土的主要成分是活性的硅铝组分，具有较强的火山灰活性，可与体系中氢氧化钙发生反应，形成以凝胶为主的水化产物，其中包括具有膨胀效果的钙矾石，从而改善了砂浆的孔结构，提高了砂浆的强度和密实性，降低了后期的干燥收缩和吸水率。由于偏高岭土集活性硅和活性铝为一体，与其它类似的密实性防水剂相比，在生产中减少了原材料的种类，简化了生产工艺，提高了生产效率。因偏高岭土中含有大量活性铝，在火山灰反应的过程中，生成了具有膨胀效果的水化产物，使偏高岭土改善砂浆抗干缩性优于硅灰。偏高岭土来源稳定，成本上可控性强，故该防水剂在性价比上具有明显的竞争优势。
本发明所提供的防水剂中其它改性剂的作用：掺加了适量的低碱度硫铝酸盐水泥可以为该体系提高体系的钙矾石的生成量，从而使该防水剂的膨胀效果更加的稳定和有效。防水剂中加入适量的粉煤灰，粉煤灰的矿物减水效果和微集料的填充效应，增加流动性，优化颗粒级配，从而使硬化水泥浆体更加致密。掺加高效聚羧酸减水剂，是为了降低用水量，提高砂浆的工作性能，减少孔隙率。羟丙基甲基纤维素醚可以提高砂浆的抗裂性能，增强砂浆的抗裂性和耐久性。
此外，本发明所提供的防水剂中还引入了适量的憎水组分，其中硅烷偶联剂中含有两类不同的化学官能团，它的一端能与无机材料的-OH反应，形成氢键，并在一定的条件下缩合、脱水和固化，形成共价键；另一端又能与有机高分材料结合，从而使有机高分子材料-硅烷偶联剂-无机材料之间产生一种良好的界面结合，将两种性质差异较大的材料牢固地结合在一起。如此，使有机憎水组分和无机密实组分的结合性更好，从而提高砂浆的粘聚性和憎水性，多种组分的叠加效应使砂浆的防水性进一步得到完善。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
所述防水剂按照如下质量配比组成：改性偏高岭土60％，低碱度硫铝酸盐水泥10％，粉煤灰20％，高效聚羧酸减水剂粉剂6％，羟丙基甲基纤维素醚1％，消泡剂3％。所述的改性偏高岭土由80份的偏高岭土，1份的硅烷偶联剂、9份的硬脂酸钙、4份的乳化硅油和6份的丙酮组成，并通过60分钟的球磨混合的方法对偏高岭土进行表面改性处理。最后将以上这些原料用混料机混合充分后得到防水剂成品。
由实施例1制备的防水剂和初砂浆混合为防水砂浆。初砂浆中水泥、砂子、防水剂三者的质量比为1:3:0.06，该水泥可采用华润水泥P.O42.5，该砂子可采用符合国标GB178规定的标准砂。检测由本防水剂制成的防水砂浆，并按照标准分别测试各项指标，各项指标均超过现行行业标准，检测项目如下：
实施例2
所述防水剂按照如下质量配比组成：改性偏高岭土50％，低碱度硫铝酸盐水泥20％，粉煤灰20％，高效聚羧酸减水剂粉剂5％，羟丙基甲基纤维素醚2％，消泡剂3％。所述的改性偏高岭土由80份的偏高岭土，1份的硅烷偶联剂、9份的硬脂酸钙、4份的乳化硅油和6份的丙酮组成，并通过90分钟的球磨混合的方法对偏高岭土进行表面改性处理。最后将以上这些原料用混料机混合充分后得到防水剂成品。
由实施例2制备的防水剂和初砂浆混合为防水砂浆。初砂浆中水泥、砂子、防水剂三者的质量比为1:3:0.06，该水泥可采用华润水泥P.O42.5，该砂子可采用符合国标GB178规定的标准砂。检测由本防水剂制成的防水砂浆，并按照标准分别测试各项指标，各项指标均超过现行行业标准，检测项目如下：
实施例3
所述防水剂按照如下质量配比组成：改性偏高岭土60％，低碱度硫铝酸盐水泥15％，粉煤灰15％，高效聚羧酸减水剂粉剂6％，羟丙基甲基纤维素醚2％，消泡剂2％。所述的改性偏高岭土由75份的偏高岭土，2份的硅烷偶联剂、9份的硬脂酸钙、6份的乳化硅油和8份的丙酮组成，并通过60分钟的球磨混合的方法对偏高岭土进行表面改性处理。最后将以上这些原料用混料机混合充分后得到防水剂成品。
由实施例3制备的防水剂和初砂浆混合为防水砂浆。初砂浆中水泥、砂子、防水剂三者的质量比为1:3:0.05，该水泥可采用华润水泥P.O42.5，该砂子可采用符合国标GB178规定的标准砂。检测由本防水剂制成的防水砂浆，并按照标准分别测试各项指标，各项指标均超过现行行业标准，检测项目如下
实施例4
所述防水剂按照如下质量配比组成：改性偏高岭土70％，低碱度硫铝酸盐水泥5％，粉煤灰15％，高效聚羧酸减水剂粉剂6％，羟丙基甲基纤维素醚1％，消泡剂3％。所述的改性偏高岭土由80份的偏高岭土，1份的硅烷偶联剂、5份的硬脂酸钙、6份的乳化硅油和8份的丙酮组成，并通过30分钟的球磨混合的方法对偏高岭土进行表面改性处理。最后将以上这些原料用混料机混合充分后得到防水剂成品。
由实施例4制备的防水剂和初砂浆混合为防水砂浆。初砂浆中水泥、砂子、防水剂三者的质量比为1:3:0.05，该水泥可采用华润水泥P.O42.5，该砂子可采用符合国标GB178规定的标准砂。检测由本防水剂制成的防水砂浆，并按照标准分别测试各项指标，各项指标均超过现行行业标准，检测项目如下
以上就本发明所指的配比范围，进行相应的实际举例。从结果中发现，当砂浆中掺入本发明的密实增强型防水剂后，其强度增强效果明显，防水抗渗效果好，吸水量比降低较多，抗收缩能力强，是一种优良的密实增强型防水剂。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种密实增强型砂浆防水剂，其特征在于，由以下质量百分含量的各组分组成：改性偏高岭土20～75%，低碱度硫铝酸盐水泥5～55%，粉煤灰5～40%，聚羧酸减水剂粉剂2～8%，羟丙基甲基纤维素醚1～4%，消泡剂0.5～3%，其中，所述的改性偏高岭土由以下质量份数的各组分组成：70～85份的偏高岭土、0.5～2份的硅烷偶联剂、3～10份的硬脂酸钙、2～8份的乳化硅油和2～10份的丙酮；
其中，所述的偏高岭土由高岭土经过600℃～900℃的煅烧脱水制得，其中：所述的偏高岭土中的活性SiO2和活性Al2O3的总含量大于等于60wt%，所述的偏高岭土的80%以上的颗粒的粒径小于等于16μm；
所述的改性偏高岭土由配方量的各组分经球磨混合进行表面改性得到，球磨混合的时间为30～90分钟，球磨混合的温度为室温。
2.根据权利要求1所述的密实增强型砂浆防水剂，其特征在于：所述的粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰、Ⅱ级粉煤灰或Ⅲ级粉煤灰中的任意一种或多种的混合。
3.一种根据权利要求1或2所述的密实增强型砂浆防水剂的应用，其特征在于：所述密实增强型砂浆防水剂的掺量为水泥掺量的3～10%。
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