CN109400098B - 一种环保型防水堵漏材料及制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种环保型防水堵漏材料及其制备方法，环保型防水堵漏材料由以下重量份的原料制成：硅酸盐50～100份、铝酸盐10～35份、可再分散橡胶粉10～40份、石英砂0.5～15份、熟石膏粉5～20份、缓凝剂1～10份、添加剂1～10份。采用本发明提供的配方及制备方法制备出的防水堵漏材料环保无毒，抗弯折强度、抗渗压力、湿基面粘接强度耐酸性能均较高。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种环保型防水堵漏材料及制备方法及应用。
背景技术
水是无孔不入的物质，不管建筑物有多坚硬，其也会遭受渗水的现象，因此在建筑施工过程中防水是必要步骤之一。水一旦渗透到建筑物里面，在有限的空间内、在接收太阳热等热能的情况下，水变成水蒸气，水蒸气产生的压力极有可能破坏原有的防水层，甚至于破坏建筑物表面的装潢，比如导致漆面脱落和木地板膨胀鼓起。再者，当建筑物建好后，由于年限久远或者建筑物不均匀沉降等原因，往往会出现裂缝等，导致漏水现象，这时堵漏工作便成为一项重要手段。
高压注浆防水堵漏施工是常见的堵漏工艺，其利用专用高压关注设备将防水堵漏材料注入混凝土裂缝结构中，并使防水堵漏材料填满缝隙。以贴瓷砖的4平方米大小空间的卫生间防水堵漏工艺为例，包括以下步骤：(1)14号钻头于地面钻孔，深度10cm左右，于孔内装入止水针头，并用扳手旋紧止水针头使其固定于钻孔内，(2)利用高压注浆机向止水针头内注入发泡聚氨酯防水堵漏材料，使其填满瓷砖以下缝隙，重新形成防水层。上述工艺采用的发泡聚氨酯防水堵漏材料在瓷砖以下位置形成泡沫型防水层，该防水堵漏材料的抗弯折强度差，仅为0.8MPa左右。
发明内容
本发明提供的一种环保型防水堵漏材料及其制备方法，提供了一种新配方的环保型防水堵漏材料，抗弯折强度等机械性能、耐酸性能均有所提高。
本发明提供了一种环保型防水堵漏材料，由以下重量份的原料制成：硅酸盐50～100份、铝酸盐10～35份、可再分散橡胶粉10～40份、石英砂0.5～15份、熟石膏粉5～20份、缓凝剂1～10份、添加剂1～10份。
优选的，上述环保型防水堵漏材料，所述硅酸盐为普通硅酸盐水泥，所述铝酸盐为铝酸盐水泥或者铝酸钙。
优选的，上述环保型防水堵漏材料，所述缓凝剂为酒石酸或者柠檬酸。
优选的，上述环保型防水堵漏材料，所述添加剂为水泥基渗透结晶型防水材料、石墨烯粉或者改性石墨烯粉末。
优选的，上述环保型防水堵漏材料，所述改性石墨烯粉末按照以下步骤制备而成：
步骤1，按以下质量配比称取各原料组分：碳酸钙1～1.5g、过硫酸铵0.2g、石墨烯粉10～30g，水定容至1L；
步骤2，将称取的碳酸钙、水、石墨烯粉混合，于85～90℃搅拌条件下反应0.5～1h，然后加入称取的过硫酸铵，95℃水浴回流反应20～60min，冷却至室温，过滤，烘干固体，得到改性石墨烯粉末。
优选的，上述环保型防水堵漏材料，包括以下步骤：
S1，按以下重量份配比称取各原料组分：硅酸盐50～100份、铝酸盐10～35份、可再分散橡胶粉10～40份、石英砂0.5～15份、熟石膏粉5～20份、缓凝剂1～10份、添加剂1～10份；
S2，将称取的硅酸盐、铝酸盐、石英砂混合，得到中间物料A，备用；
将称取的可再分散橡胶粉、熟石膏粉、添加剂混合，加入得到中间物料B，然后加入相当于中间物料B总重量1～4倍的水，煮沸20～30min，冷却至室温，得到中间物料C，备用；
S3，称取的缓凝剂与S2制备的中间物料A、中间物料C混合均匀，得到防水堵漏材料。
本发明还提供了一种所述的环保型防水堵漏材料作为或者用于制备地面、墙面、窗户、屋顶、伸缩缝、涵洞、管网或者建筑腰线建筑区域的防水堵漏材料。
与现有技术相比，本发明的环保型防水堵漏材料及其制备方法具有以下有益效果：
(1)本发明采用硅酸盐、铝酸盐熟石膏粉达使材料达到自流平效果，采用可再分散橡胶粉使材料具有自膨胀效果、抗弯折强度高，不易龟裂。各组分配合使用制备出的材料与现有技术相比，抗弯折强度、抗渗压力、湿基面粘接强度耐酸性能均高于PTB水泥基渗透结晶型防水材料，抗弯折强度由于聚氨酯发泡材料。
(2)本发明的材料大多选用无机材料，环保无毒，适用于地面(包括地下室、室内地面、卫生间地面、浴池地面)、墙面(包括外墙面、内墙面、卫生间墙面、浴池墙面)、窗户(比如飘窗)、屋顶、伸缩缝、涵洞(高速路涵洞、地铁涵洞等)、管网或者建筑腰线等多种类型的建筑区域。
(3)本发明分别制备中间物料A、中间物料B和中间物料C，最后制成防水堵漏材料，即采用“三步法”，与直接混料的“一步法”相比，制备出的产品抗弯折强度、抗渗压力、湿基面粘接强度、耐酸性更好。原因主要是直接混料的“一步法”缺少反应时间，配方中添加的改性石墨烯粉末或者石墨烯粉无法与其他物料结合。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但不应理解为本发明的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件操作，由于不涉及发明点，故不对其步骤进行详细描述。本发明实施例中使用的所有固体原料均先粉碎成100～200目粒径的粉末然后再使用。石墨烯粉购自宁波墨西科技有限公司。
本发明提供了一种环保型防水堵漏材料，由以下重量份的原料制成：硅酸盐50～100份、铝酸盐1～15份、可再分散橡胶粉20～40份、石英砂0.5～15份、熟石膏粉5～20份、缓凝剂1～50份、添加剂1～40份。
具体包括以下实施例。
实施例1
一种环保型防水堵漏材料，由以下重量份的原料制成：硅酸盐50份、铝酸盐15份、可再分散橡胶粉40份、石英砂15份、熟石膏粉20份、缓凝剂1份、添加剂1份。所述硅酸盐为普通硅酸盐水泥，所述铝酸盐为铝酸钙，所述缓凝剂为柠檬酸，所述添加剂为改性石墨烯粉末。
所述改性石墨烯粉末按照以下步骤制备而成：
步骤1，按以下质量配比称取各原料组分：碳酸钙1g、过硫酸铵0.2g、石墨烯粉10g，水定容至1L；
步骤2，将称取的碳酸钙、水、石墨烯粉混合，于85℃搅拌条件下反应0.5h，然后加入称取的过硫酸铵，95℃水浴回流反应20min，冷却至室温，过滤，烘干固体，得到改性石墨烯粉末。
所述的环保型防水堵漏材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，按以下重量份配比称取各原料组分：硅酸盐50份、铝酸盐15份、可再分散橡胶粉40份、石英砂15份、熟石膏粉20份、缓凝剂1份、添加剂1份；需要说明的是，上述各原料称取之前先将固体原料分别磨成200目粉末，分别得到硅酸盐粉末、铝酸盐粉末、橡胶粉末、石英砂粉末、添加剂粉末，然后在称取；
S2，将称取的硅酸盐、铝酸盐、石英砂混合，得到中间物料A，备用；
将称取的可再分散橡胶粉、熟石膏粉、添加剂混合，加入得到中间物料B，然后加入相当于中间物料B总重量3倍的水，煮沸30min，冷却至室温，得到中间物料C，备用；
S3，称取的缓凝剂与S2制备的中间物料A、中间物料C混合均匀，得到防水堵漏材料。
实施例2
一种环保型防水堵漏材料，由以下重量份的原料制成：硅酸盐100份、铝酸盐10份、可再分散橡胶粉10份、石英砂10份、熟石膏粉15份、缓凝剂10份、添加剂10份。所述硅酸盐为普通硅酸盐水泥，所述铝酸盐为铝酸盐水泥，所述缓凝剂为酒石酸，所述添加剂为石墨烯粉。
实施例3
一种环保型防水堵漏材料，由以下重量份的原料制成：硅酸盐80份、铝酸盐35份、可再分散橡胶粉35份、石英砂0.5份、熟石膏粉5份、缓凝剂8份、添加剂5份。所述硅酸盐为普通硅酸盐水泥，所述铝酸盐为铝酸钙，所述缓凝剂为柠檬酸，所述添加剂为市售的水泥基渗透结晶型防水材料。
实施例4
一种环保型防水堵漏材料，由以下重量份的原料制成：硅酸盐55份、铝酸盐8份、可再分散橡胶粉25份、石英砂5份、熟石膏粉10份、缓凝剂5份、添加剂8份。所述硅酸盐为普通硅酸盐水泥，所述铝酸盐为铝酸盐水泥，所述缓凝剂为柠檬酸，所述添加剂为水泥基渗透结晶型防水材料。
基于同一种发明构思，本发明还提供了一种改性石墨烯粉末的制备方法，包括以下实施例5～6。
实施例5
一种改性石墨烯粉末的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，按以下质量配比称取各原料组分：碳酸钙1.5g、过硫酸铵0.2g、石墨烯粉30g，水定容至1L；
步骤2，将称取的碳酸钙、水、石墨烯粉混合，于90℃搅拌条件下反应1h，然后加入称取的过硫酸铵，95℃水浴回流反应40min，冷却至室温，过滤，烘干固体，得到改性石墨烯粉末。
实施例6
一种改性石墨烯粉末的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，按以下质量配比称取各原料组分：碳酸钙1.2g、过硫酸铵0.2g、石墨烯粉20g，水定容至1L；
步骤2，将称取的碳酸钙、水、石墨烯粉混合，于90℃搅拌条件下反应1h，然后加入称取的过硫酸铵，95℃水浴回流反应60min，冷却至室温，过滤，烘干固体，得到改性石墨烯粉末。
基于同一种发明构思，本发明还提供了一种环保型防水堵漏材料的制备方法，包括以下实施例7～8。
实施例7
一种环保型防水堵漏材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，按实施例2的重量份配比称取各原料组分；需要说明的是，上述各原料称取之前先将固体原料分别磨成200目粉末，分别得到硅酸盐粉末、铝酸盐粉末、橡胶粉末、石英砂粉末、添加剂粉末，然后在称取；
S2，将称取的硅酸盐、铝酸盐、石英砂混合，得到中间物料A，备用；
将称取的可再分散橡胶粉、熟石膏粉、添加剂混合，加入得到中间物料B，然后加入相当于中间物料B总重量4倍的水，煮沸20min，冷却至室温，得到中间物料C，备用；
S3，称取的缓凝剂与S2制备的中间物料A、中间物料C混合均匀，得到防水堵漏材料。
实施例8
一种环保型防水堵漏材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，按实施例3的重量份配比称取各原料组分；需要说明的是，上述各原料称取之前先将固体原料分别磨成200目粉末，分别得到硅酸盐粉末、铝酸盐粉末、橡胶粉末、石英砂粉末、添加剂粉末，然后在称取；
S2，将称取的硅酸盐、铝酸盐、石英砂混合，得到中间物料A，备用；
将称取的可再分散橡胶粉、添加剂、熟石膏粉、添加剂混合，加入得到中间物料B，然后加入相当于中间物料B总重量1倍的水，煮沸30min，冷却至室温，得到中间物料C，备用；
S3，称取的缓凝剂与S2制备的中间物料A、中间物料C混合均匀，得到防水堵漏材料。
实施例9
一种环保型防水堵漏材料，与实施例1配方及制备方法基本相同，区别在于用石墨烯粉替代改性石墨烯粉末。
实施例10
一种环保型防水堵漏材料，与实施例1配方及制备方法基本相同，区别在于用水泥基渗透结晶型防水材料替代改性石墨烯粉末。
对比例1
一种PTB水泥基渗透结晶型防水材料，参照专利CN 101928124B具体实施方式的最佳实施例制备。
对比例2
一种环保型防水堵漏材料，配方及改性石墨烯粉末的制备方法同实施例1，环保型防水堵漏材料的制备方法如下：按配方称取原料组分后，加入相当于可再分散橡胶粉、熟石膏粉、添加剂总重量3倍的水混匀即可。
根据GB/T 23440-2009中的方法测试抗渗压力(7d)，根据GB/T 18445-2012中的方法测试抗渗压力(28d)、抗弯折强度、湿基面粘结强度，不同材料的各性能如表1所示。
表1不同防水材料的性能
由表1的数据可知，采用本发明制备的防水堵漏材料抗弯折强度、抗渗压力和湿基面粘接强度均高于PTB水泥基渗透结晶型防水材料。且采用改性石墨烯粉末效果最佳。
准备好干净的载玻片，将实施例1、对比例1方法制备的防水堵漏材料分别均匀涂抹在载玻片上，自然凝固，得到的固体样品分别命名为样品1、样品2。每个样品做三个平行实验。配制质量分数5％的盐酸溶液，分别将样品1、样品2浸泡于盐酸溶液中30天后，取出样品进行渗透系数测试试验。
盐酸溶液浸泡结果显示，样品2浸泡前的抗渗压力(28d)为0.8MPa，浸泡后的抗渗压力(28d)为0.55MPa，经过酸液浸泡后样品2的抗渗压力变小，防水性能显著减弱；样品1浸泡前的抗渗压力(28d)为1.2MPa；样品1浸泡后的渗透系数为抗渗压力(28d)为1.1MPa，经过酸液浸泡后样品1的防水性能减弱幅度小。
需要说明的是，本发明采用的“混匀”或者“混合均匀”的方式为高速匀浆机混匀或者搅拌机拌匀。
需要说明的是，当本发明给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种环保型防水堵漏材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：硅酸盐50～100份、铝酸盐10～35份、可再分散橡胶粉10～40份、石英砂0.5～15份、熟石膏粉5～20份、缓凝剂1～10份、添加剂1～10份；
所述添加剂为改性石墨烯粉末；
所述改性石墨烯粉末按照以下步骤制备而成：
步骤1，按以下质量配比称取各原料组分：碳酸钙1～1.5g、过硫酸铵0.2g、石墨烯粉10～30g，水定容至1L；
步骤2，将称取的碳酸钙、水、石墨烯粉混合，于85～90℃搅拌条件下反应0.5～1h，然后加入称取的过硫酸铵，95℃水浴回流反应20～60min，冷却至室温，过滤，烘干固体，得到改性石墨烯粉末；
所述环保型防水堵漏材料包括以下制备步骤：
S1，按重量份配比称取各原料组分；
S2，将称取的硅酸盐、铝酸盐、石英砂混合，得到中间物料A，备用；
将称取的可再分散橡胶粉、熟石膏粉、添加剂混合，加入得到中间物料B，然后加入相当于中间物料B总重量1～4倍的水，煮沸20～30min，冷却至室温，得到中间物料C，备用；
S3，称取的缓凝剂与S2制备的中间物料A、中间物料C混合均匀，得到防水堵漏材料。
2.根据权利要求1所述的环保型防水堵漏材料，其特征在于，所述硅酸盐为普通硅酸盐水泥，所述铝酸盐为铝酸盐水泥或者铝酸钙。
3.根据权利要求1所述的环保型防水堵漏材料，其特征在于，所述缓凝剂为酒石酸或者柠檬酸。
4.根据权利要求1所述的环保型防水堵漏材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，按以下重量份配比称取各原料组分：硅酸盐50～100份、铝酸盐10～35份、可再分散橡胶粉10～40份、石英砂0.5～15份、熟石膏粉5～20份、缓凝剂1～10份、添加剂1～10份；
S2，将称取的硅酸盐、铝酸盐、石英砂混合，得到中间物料A，备用；
将称取的可再分散橡胶粉、熟石膏粉、添加剂混合，加入得到中间物料B，然后加入相当于中间物料B总重量1～4倍的水，煮沸20～30min，冷却至室温，得到中间物料C，备用；
S3，称取的缓凝剂与S2制备的中间物料A、中间物料C混合均匀，得到防水堵漏材料。
5.一种权利要求1所述的环保型防水堵漏材料在制备地面、墙面、窗户、屋顶、伸缩缝、涵洞、管网或者建筑腰线的防水堵漏材料的用途。
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