CN110395931A - 一种早强速凝剂和耐高温抗裂防水堵漏材料及其制备方法和施工料 - Google Patents

一种早强速凝剂和耐高温抗裂防水堵漏材料及其制备方法和施工料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种早强速凝剂和耐高温抗裂防水堵漏材料及其制备方法和施工料。该早强速凝剂包括活性氧化镁、氟硅酸锌、硫酸铝、三聚氰胺、硫酸锂、硅酸钠。该耐高温抗裂防水堵漏材料包括灰水泥、粉煤灰、偏高岭土、石英砂、硫酸钙晶须、早强速凝剂、保水剂、减水剂、消泡剂。本发明在防水堵漏材料中添加硫酸钙晶须，在防水堵漏材料水化干燥过程中使硫酸钙晶须微膨胀补充防水堵漏材料强度、填补缝隙，使防水堵漏材料具备抗收缩开裂、极强的防水性，固化快、早期强度高、耐高温/火烤，耐候性好。

Description

一种早强速凝剂和耐高温抗裂防水堵漏材料及其制备方法和 施工料
技术领域
本发明属于堵漏建筑材料领域，更具体地，涉及一种早强速凝剂和耐高温抗裂防水堵漏材料及其制备方法和施工料。
背景技术
建筑物渗漏主要表现在墙面、屋面、门窗洞口、管道等部位，是影响现代混凝土结构使用寿命的重要病害，如何有效地止水堵漏是当前一项研究热点。无机防水堵漏材料大多是以特种水泥为主要原料，掺入特定的添加剂，经特殊工艺加工而成，不存在有机防水堵漏材料使用过程中材料老化的问题，能够在混凝土结构表面快速固化，生产成本低，堵漏效果好，是目前建筑用防水堵漏的主要方式。
目前市面上无机防水堵漏剂品种很多，但基本是以硫铝酸盐快硬水泥为基料，加入无机或有机添加剂制得。受快硬水泥矿源减少和环保法律法规的影响，快硬水泥质量参差不齐，数量无法保证，且生产成本高。另外此类材料由于是水泥基材料为主，在发生火灾时或受到高温烘烤时，材料自身会受热产生裂纹，使后期的强度和防水堵漏效果都大打折扣。以上种种是无机防水堵漏材料生产制备和使用过程中亟待解决的问题。
近年来，普通硅酸盐水泥制备无机防水堵漏材料的研究成为快速堵漏材料的热点，但是普通硅酸盐水泥基材料由于其自身水化特点，存在强度发展缓慢，后期化学收缩大、开裂严重，耐久性差的问题，使其防水堵漏效果大打折扣，目前应用于实际生产应用的实例少之又少。因此，开发一种以普通硅酸盐水泥为基础的性能优异、低碳环保的新型无机防水堵漏材料成为迫切需要解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提出一种耐热性能好、抗裂能力强，耐久性高、力学性能好的防水堵漏材料，同时给出了其制备方法和应用，具有重要社会和经济效益。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种早强速凝剂，该早强速凝剂包括如下组分：
活性氧化镁70-90重量份、氟硅酸锌3-4.5重量份、硫酸铝4.5-6重量份、三聚氰胺0.4-1.5重量份、硫酸锂1-3重量份、硅酸钠6-10重量份。
本发明中，上述组分均可通过商购获得。
本发明中，活性氧化镁在本申请起到早强的作用，三聚氰胺本身具备一定的缓凝性，但在本申请和其他组分协同，可起到一定的速凝作用。
所述早强速凝剂的制备方法为：将各组分均匀混合。
本发明的第二方面提供一种耐高温抗裂防水堵漏材料，该耐高温抗裂防水堵漏材料包括如下组分：
灰水泥150-400重量份、粉煤灰100-300重量份、偏高岭土60-150重量份、石英砂200-400重量份、硫酸钙晶须10-30重量份、早强速凝剂60-100重量份、保水剂0.1-2重量份、减水剂1-5重量份、消泡剂0.5-3重量份；
所述早强速凝剂为上述的早强速凝剂。
作为优选方案，所述硫酸钙晶须的直径为1-4μm，长度为60-100μm。
作为优选方案，所述灰水泥为标号为52.5R或42.5R的普通硅酸盐水泥。
作为优选方案，所述粉煤灰为比表面积为300-500m2/kg的Ⅱ级粉煤灰。符合该条件的粉煤灰可使本申请的耐高温抗裂防水堵漏材料具备更优异的力学性能及防水堵漏效果。
作为优选方案，所述偏高岭土为比表面积为800-1200m2/kg的偏高岭土。符合该条件的偏高岭土可使本申请的耐高温抗裂防水堵漏材料具备更优异的力学性能及防水堵漏效果。
作为优选方案，所述石英砂的粒径为70-140目。符合该条件的石英砂可使本申请的耐高温抗裂防水堵漏材料具备更优异的力学性能及防水堵漏效果。
作为优选方案，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚GMH1212(上海惠广精细化工有限公司)、羟丙基甲基纤维素醚PMJ-35zs(上海惠广精细化工有限公司)和羟丙基甲基纤维素醚LPF(美国亚什兰集团公司)中的至少一种。
作为优选方案，所述减水剂选自萘系减水剂和聚羧酸减水剂中的至少一种。如山东英泰建材科技有限公司生产的萘系减水剂WG-Y、岳阳东方雨虹防水技术有限责任公司公司生产的聚羧酸减水剂CR-P818。
作为优选方案，所述消泡剂选自有机硅消泡剂和高碳醇消泡剂中的至少一种。如美国亚什兰集团公司生产的消泡剂RE2971、德国明凌化学集团公司生产的消泡剂P803。
本发明的第三方面提供上述的耐高温抗裂防水堵漏材料的制备方法，该制备方法包括：
在搅拌条件下将灰水泥、粉煤灰、偏高岭土、石英砂混合均匀，然后加入保水剂、减水剂、早强速凝剂、硫酸钙晶须和消泡剂，混合均匀得到所述耐高温抗裂防水堵漏材料。
根据本发明一个实施例，上述的耐高温抗裂防水堵漏材料的制备方法包括：
开启无重力粉料搅拌机，保持转速为1000-1400rpm，然后将灰水泥、粉煤灰和偏高岭土计量后加入到粉料搅拌缸，将石英砂计量后加入到搅拌缸中，再将计量好的保水剂、减水剂和早强速凝剂、硫酸钙晶须、消泡剂加入到无重力搅拌缸搅拌8-16min后即可进行包装。
本发明的第四方面提供一种耐高温抗裂防水堵漏材料的施工料，该施工料由粉料和液料混合均匀制得；所述粉料为上述的耐高温抗裂防水堵漏材料；所述液料为水。
作为优选方案，所述粉料和所述液料的重量比为1:0.25-0.35。
本发明主要解决了现有的无机防水堵漏材料原料(快硬水泥)短缺、生产成本高、不耐热抗裂，以及在发生火灾时或受到高温烘烤时，受热产生裂纹，其力学性能及防水堵漏效果都大打折扣的问题。另外解决了普通硅酸盐水泥基防水堵漏材料强度发展缓慢，后期化学收缩大、开裂严重，耐久性差的问题。
本发明的有益效果包括：
1、本发明在防水堵漏材料中添加硫酸钙晶须，在防水堵漏材料水化干燥过程中使硫酸钙晶须微膨胀补充防水堵漏材料强度、填补缝隙，使防水堵漏材料具备抗收缩开裂、极强的防水性、固化快、早期强度高、耐高温/火烤、耐候性。同时，硫酸钙晶须与灰水泥(尤其标号为52.5R或42.5R的普通硅酸盐水泥)存在一定的协同作用(硫酸钙晶须与水泥基材料复合使用时，能够与水泥基体有良好的相容性，可以改善材料的流动性能，有效增强水泥基材料的抗压强度，加快材料的早期水化速率，并使制品表面光滑。作为微观纤维能够有效提高基体的力学性能和耐磨性，另外硫酸钙晶须具有微粉末及微纤维作用，能够改善水泥基材料的孔结构，降低其干密度，增加其耐高温和耐火烤性能)。
2、本发明的基料采用普通硅酸盐水泥和粉煤灰，不但大大降低了传统无机防水堵漏材料制备过程中由于使大量用硫铝酸盐快硬水泥带来的高昂成本，而且消耗了大量的工业副产物/废弃物粉煤灰，达到了废物利用和保护环境的双重作用。
3、本发明中，配方用量下的活性氧化镁大幅度降低了水泥基胶凝材料的干缩率，对减少材料的微裂纹有辅助作用，还可以大幅提高度水泥基胶凝材料的早期水化反应速率，缩短材料的凝结时间。
4、本发明可在外墙使用，耐紫外线，不易收缩开裂而渗水，干燥速度快，可在冬天低温下施工，使用时不需做保护层，起到缩短工期节约成本的作用。
5、本发明制造简单，环保无污染，可量产并应用，具有实用性。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。
图1示出了本发明的耐高温抗裂防水堵漏材料的一个生产工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了本发明的耐高温抗裂防水堵漏材料的一个生产工艺流程示意图。如图1所示，将灰水泥、粉煤灰、偏高岭土、石英砂于大料计量缸计量，然后将保水剂、减水剂、早强速凝剂、硫酸钙晶须和消泡剂于助剂计量缸计量，最后将全部物料置于搅拌缸中搅拌混合均匀得到所述耐高温抗裂防水堵漏材料，利用包装机包装并入库存放。
本发明实施例中，采用的早强速凝剂的配方为：活性氧化镁80重量份、氟硅酸锌3.7重量份、硫酸铝5.2重量份、三聚氰胺1.1重量份、硫酸锂2重量份、硅酸钠8重量份。所述早强速凝剂的制备方法为：将各组分均匀混合。
本发明实施例中，耐高温抗裂防水堵漏材料的施工料的制备方法包括：开启无重力粉料搅拌机，保持转速为1200rpm，然后将灰水泥、粉煤灰和偏高岭土计量后加入到粉料搅拌缸，将石英砂计量后加入到搅拌缸中，再将计量好的保水剂、减水剂和早强速凝剂、硫酸钙晶须、消泡剂加入到无重力搅拌缸搅拌12min后得到粉料；将粉料和液料(水)混合均匀制得耐高温抗裂防水堵漏材料的施工料。
本发明实施例中，灰水泥购自唐山冀东水泥股份有限公司，粉煤灰购自贵州博远粉煤灰有限公司，偏高岭土购自灵寿县恒昌矿产品加工厂，石英砂购自海城市诚信微细目石粉厂，硫酸钙晶须购自上海峰竺复合新材料科技有限公司，保水剂分别为上海惠广精细化工有限公司生产的羟丙基甲基纤维素醚GMH1212、上海惠广精细化工有限公司生产的羟丙基甲基纤维素醚PMJ-35zs和美国亚什兰集团公司生产的羟丙基甲基纤维素醚LPF，减水剂分别为山东英泰建材科技有限公司生产的萘系减水剂WG-Y、岳阳东方雨虹防水技术有限责任公司生产的聚羧酸减水剂CR-P818，消泡剂分别为美国亚什兰集团公司生产的消泡剂RE2971、德国明凌化学集团公司生产的消泡剂P803，早强速凝剂通过制备得到。
制备早强速凝剂的组分中，活性氧化镁购自潍坊远东橡塑科技有限公司，氟硅酸锌购自山东西亚化学工业有限公司，硫酸铝购自天津市大茂化学试剂厂，三聚氰胺购自天津市大茂化学试剂厂，硅酸钠购自天津市科密欧化学试剂有限公司。
本发明实施例中，实施例3和实施例6的灰水泥为标号为52.5R的普通硅酸盐水泥，其余实施例及对比例的灰水泥为标号为42.5R的普通硅酸盐水泥。
本发明实施例中，所述粉煤灰为比表面积为300-500m2/kg的Ⅱ级粉煤灰，所述偏高岭土为比表面积为800-1200m2/kg的偏高岭土，所述石英砂的粒径为70-140目。
本发明耐高温抗裂防水堵漏材料的施工料的实施例配方如表1所示，其中，各数值均指重量份。
表1
对以上实施例进行性能检测，结果如表2所示。
表2
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种早强速凝剂，其特征在于，该早强速凝剂包括如下组分：
活性氧化镁70-90重量份、氟硅酸锌3-4.5重量份、硫酸铝4.5-6重量份、三聚氰胺0.4-1.5重量份、硫酸锂1-3重量份、硅酸钠6-10重量份。
2.一种耐高温抗裂防水堵漏材料，其特征在于，该耐高温抗裂防水堵漏材料包括如下组分：
灰水泥150-400重量份、粉煤灰100-300重量份、偏高岭土60-150重量份、石英砂200-400重量份、硫酸钙晶须10-30重量份、早强速凝剂60-100重量份、保水剂0.1-2重量份、减水剂1-5重量份、消泡剂0.5-3重量份；
所述早强速凝剂为权利要求1所述的早强速凝剂。
3.根据权利要求2所述的耐高温抗裂防水堵漏材料，其中，所述硫酸钙晶须的直径为1-4μm，长度为60-100μm。
4.根据权利要求2所述的耐高温抗裂防水堵漏材料，其中，所述灰水泥为标号为52.5R或42.5R的普通硅酸盐水泥。
5.根据权利要求2所述的耐高温抗裂防水堵漏材料，其中，
所述粉煤灰为比表面积为300-500m2/kg的Ⅱ级粉煤灰；
所述偏高岭土为比表面积为800-1200m2/kg的偏高岭土。
6.根据权利要求2所述的耐高温抗裂防水堵漏材料，其中，所述石英砂的粒径为70-140目。
7.根据权利要求2所述的耐高温抗裂防水堵漏材料，其中，
所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚GMH1212、羟丙基甲基纤维素醚PMJ-35zs和羟丙基甲基纤维素醚LPF中的至少一种；
所述减水剂选自萘系减水剂和聚羧酸减水剂中的至少一种；
所述消泡剂选自有机硅消泡剂和高碳醇消泡剂中的至少一种。
8.权利要求2-7中任意一项所述的耐高温抗裂防水堵漏材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：
在搅拌条件下将灰水泥、粉煤灰、偏高岭土、石英砂混合均匀，然后加入保水剂、减水剂、早强速凝剂、硫酸钙晶须和消泡剂，混合均匀得到所述耐高温抗裂防水堵漏材料。
9.一种耐高温抗裂防水堵漏材料的施工料，其特征在于，该施工料由粉料和液料混合均匀制得；
所述粉料为权利要求2-7中任意一项所述的耐高温抗裂防水堵漏材料；
所述液料为水。
10.根据权利要求9所述的施工料，其中，所述粉料和所述液料的重量比为1:0.25-0.35。
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