CN111423193B - 一种低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆及其制备方法，包括无机胶凝材料、有机胶凝材料、精选级配石英砂、填料、矿物掺合料、减水剂、增稠剂、促凝剂、消泡剂、憎水剂、减缩剂。该聚合物水泥防水砂浆具有优异的早期抗渗性能和持续抗渗性能，吸水率低，粘结强度高，早期强度发展较快，后期强度不倒缩，承受80℃高温处理48小时仍可经受浸水48小时后抗压抗折强度不损失，对环境适应性强，且凝结时间可调等特点。可用于内外墙门窗框的嵌缝，以及外墙、屋面等二次防水工程，游泳池的防水工程和厨卫间的防水工程。该聚合物水泥防水砂浆具有良好的施工性能，与基层材料的匹配性好，在建筑物防水领域具有广阔的应用前景。

Description

一种低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆及其制备方法

技术领域

本发明属于节能环保建筑材料技术领域，具体涉及一种低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆及其制备方法。

背景技术

目前，大量的既有建筑逐渐进入老龄化，出现渗漏和透水现象。单组份的快硬型聚合物水泥防水砂浆具有优异的抗渗性能，早期强度高，后期强度稳定增长，粘性性能好，被广泛应用于修补混凝土建筑工程中。聚合物水泥防水砂浆使用方便，具有良好的施工性能和保水性，在建筑防水材料领域有着广阔的前景。目前常用的聚合物水泥防水砂浆主要关注7d和28d抗渗性能，专利文献CN102503300A指出了一种单组份的聚合物水泥防水砂浆材料，7d抗渗压力达到1.5MPa以上，文献CN105503103A还采用了聚合物改性水泥基防水砂浆，指出了28d抗渗压力较高。尽管有很多文献研究聚合物水泥防水砂浆，但对早期抗渗性能和抗渗性能的持续性关注几乎没有，也未关注环境骤变时材料的强度发展情况。建筑物快速防水的实现，对聚合物水泥防水砂浆材料提出了更高要求，不但28d的抗渗性能要高，还要求早期的抗渗性能和抗渗持续性，防水砂浆材料对环境骤变的适应性强，且强度不倒缩。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明设计的目的在于提供一种低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆及其制备方法，以实现快速防水，在环境骤变时强度不发生倒缩，对环境适应性强。该聚合物水泥防水砂浆具有优异的抗渗性能，尤其是早期24h抗渗性能良好，持续抗渗效果好，且吸水率低，粘结强度高，早期强度发展较快，后期强度不倒缩，承受80℃高温处理48小时仍可经受20℃浸水48小时时抗压抗折强度不损失，且凝结时间可调等特点。

本发明通过以下技术方案加以实现：

所述的一种低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆，其特征在于包括以下重量百分比含量的组分：

无机胶凝材料40-50%、有机胶凝材料0.9-3.0%、精选级配石英砂45-50%、填料3-10%、矿物掺合料0-15%、减水剂0.07-0.3%、增稠剂0.05-0.2%、促凝剂0-0.25%、消泡剂0.03-0.3%、憎水剂0-0.3%、

减缩剂0-0.5%；

其中，无机胶凝材料由高贝利特硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥组成；有机胶凝材料为憎水型可再分散乳胶粉和中性可再分散乳胶粉中的一种；精选级配石英砂为40-70目，70-100目和100-180目石英砂中的一种或一种以上的混合物；填料为重钙、沸石粉和硅藻土中的一种或一种以上的混合物；矿物掺合料为粉煤灰、硅灰和矿粉中的一种或一种以上的混合物；减水剂为聚羧酸减水剂；增稠剂为羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素或生物胶中的一种；促凝剂为碳酸锂或硫酸锂；消泡剂为有机硅类消泡剂、矿物油类消泡剂或聚醚类消泡剂；憎水剂为有机硅憎水剂，SEAL80憎水剂或Powder D憎水剂中的一种；减缩剂为多元醇类或戊二醇减缩剂。

所述的一种低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆，其特征在于包括以下重量百分比含量的组分：

高贝利特硫铝酸盐水泥25%、普通硅酸盐水泥17%、可再分散乳胶粉1.5%、40-70目的石英砂21%、70-100目的石英砂21%、重钙5%、粉煤灰8.5%、聚羧酸减水剂0.3%、羟丙基甲基纤维素0.1%、有机硅消泡剂0.2%、戊二醇减缩剂0.4%。

所述的一种低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆，其特征在于所述羟丙基甲基纤维素的黏度为100000m.Pa.s。

所述的一种低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）砂的预处理过程，筛选出选定目数的石英砂，采用输送设备将砂传送至砂石料库；

2）无机胶凝材料、有机胶凝材料、填料、矿物掺合料、减水剂、增稠剂、促凝集、消泡剂、憎水剂和减缩剂放入相应的料仓存储；

3）按配比要求，精准计量进行配料；

4） 按步骤3）中计量的原料投入到双重无重力混合机进行搅拌，采用双卧轴对向运转，搅拌均匀即制得成品；

5）成品砂浆送入到成品料仓进行产品包装或散装。使用时，添加15%左右的水搅拌即可。

上述低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆的施工过程为：在混凝土等光滑层抹灰，应采用界面砂浆对基层进行处理。清除基层上的灰尘、油渍及其他松散物，保持基层清洁。用清水充分润湿基层，但不能有明水。将搅拌好的聚合物水泥防水砂浆分层施工，每层施工厚度不超过8mm，抹灰压实，砂浆防水层应分层施工，抹灰时要压实，以保证防水层各层之间的结合牢固，无空鼓现象，但不要反复压的次数过多，以免产生空鼓裂缝。

养护：防水砂浆面层凝结后，应及时保湿养护，养护时间不应小于7d。

上述低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆的应用部位：

1）适用于内外墙门窗框的嵌缝，以及外墙、屋面等二次防水工程。

2）适用于游泳池的防水工程。

3）适用于厨卫间的防水工程。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1）本发明的低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆可以实现吸水率低，且快速防水和抗渗持久性，对环境骤变的适应性强，且强度不倒缩的目的，施工方便，加水搅拌即可使用，操作简单，常用的馒刀即可进行施工；

2）本发明的低吸水率快硬型聚合物水泥防水砂浆中的高贝利特硫铝酸盐水泥可以有效调节凝结时间，促进早期强度的发展；添加可再分散乳胶粉，在硬化阶段成膜，可以有效提高砂浆的拉伸粘结强度和抗渗性能，填料填充孔结构；填料的添加，有助于填充孔隙，尤其是沸石和硅藻土的添加，对改善抗渗性和吸水性起到良好的作用；配以消泡剂消除气泡，提高砂浆的密实度，添加戊二醇减缩剂，有效降低了砂浆的收缩开裂风险；

3）本发明的低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆具有较高的早期强度，后期强度稳定增长，24h和28d的抗渗性能优异，持续抗渗性能突出，收缩率低，吸水性极小，施工性优异，完全满足JC/T984-2011《聚合物水泥防水砂浆》28d抗压强度≥24MPa，28d拉伸粘结强度≥1.2MPa，抗渗性能≥1.5MPa，吸水率≤4.0%和收缩率≤0.15%的要求，且凝结时间可调节；

4）本发明所用的原材料廉价易得，资源广泛，降低聚合物水泥防水砂浆的成本，适合大规模推广；

5）适用于内外墙门窗框的嵌缝，以及外墙、屋面等二次防水工程。

具体实施方式

以下结合具体实施例对发明做进一步描述。

本发明产品使用时，首先清除基层上的灰尘、油渍及其他松散物，保持基层清洁。用清水充分润湿基层，但不能有明水。

实施例1

无机胶凝材料，高贝利特硫铝酸盐水泥，25% ，普通硅酸盐水泥，17%，有机胶凝材料，可再分散乳胶粉，1.5%，可再分散醋酸乙烯/乙烯共聚胶粉，EVA组份胶粉，如瓦克的VINNAPAS 5010N，40~70目石英砂，21%，70~100目石英砂，21%，重钙，5%，粉煤灰，8.5%，聚羧酸减水剂，0.3%，增稠剂，羟丙基甲基纤维素，黏度为100000m.Pa.s，0.1%，有机硅消泡剂，0.2%，戊二醇减缩剂，0.4%。

实施例2

无机胶凝材料，高贝利特硫铝酸盐水泥，20% ，普通硅酸盐水泥，20%，有机胶凝材料，可再分散乳胶粉，2.0%，可再分散醋酸乙烯酯/乙烯共聚物胶粉，如瓦克憎水型胶粉8631H，40~70目石英砂，22.5%，70~100目石英砂，22.5%，重钙，4%，硅灰，4.0%，矿粉，4.0%，聚羧酸减水剂，0.3%，增稠剂，羟乙基甲基纤维素，黏度为75000m.Pa.s，0.1%，有机硅消泡剂，0.2%，戊二醇减缩剂，0.3%。

实施例3

无机胶凝材料，高贝利特硫铝酸盐水泥，22.5% ，普通硅酸盐水泥，22.5%，有机胶凝材料，可再分散乳胶粉，2.0%，可再分散醋酸乙烯/乙烯共聚胶粉，如瓦克的VINNAPAS5010N，40~70目石英砂，22.5%，70~100目石英砂，22.5%，沸石粉，3%，粉煤灰，4.0%，聚羧酸减水剂，0.3%，温轮胶，0.2%，碳酸锂，0.05%，有机硅憎水剂，SEAL80憎水剂，0.2%，有机硅消泡剂，0.1%，戊二醇减缩剂，0.11%。

对比例1

无机胶凝材料，高贝利特硫铝酸盐水泥，18% ，普通硅酸盐水泥，18%，有机胶凝材料，可再分散乳胶粉，0.5%，可再分散醋酸乙烯/乙烯共聚胶粉，如瓦克的VINNAPAS 5010N，40~70目石英砂，27%，70~100目石英砂，27%，重钙，8%，聚羧酸减水剂，0.3%，羟丙基甲基纤维素，0.2%，有机硅憎水剂，SEAL80憎水剂，0.4%，有机硅消泡剂，0.6%。

按照现有技术中常用的检测方法测试实施例1-3及对比例1制备的低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆的抗压强度、拉伸粘结强度、抗渗性能、吸水率和收缩率等性能如表1所示。

表1

从表1中可以看出，实施例1-3，试验测定，采用本发明配方及配比制备的低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆性能如下：24h抗压强度高，且在28h龄期时经受80℃高温处理48h后浸水48h后强度不倒缩，对环境适应性强；24h拉伸粘结强度达到1.2MPa以上，28d拉伸粘结强度达3.0MPa以上；24h龄期时0.8MPa水压力下持续168h，实现快速防水，且不出现渗漏现象；28d龄期时2.0MPa水压力下持续168h，不出现渗漏现象，具有良好的抗渗性。28d的吸水率小，28d收缩率小，体积稳定性优异。而对比例1的拉伸粘结强度较低；24h龄期时0.6MPa水压力下砂浆试块出现渗漏现象；28d龄期时1.2MPa水压力下砂浆出现渗漏现象，抗渗效果不佳。28d的吸水率为6.7%，吸水性较大，28d收缩率为0.12%。

本发明的低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆具有良好的施工性和和易性，早期强度高，后期强度持续发展，24h和28d的抗渗性能优异，吸水性小，收缩率低，可以通过调节高贝利特硫铝酸盐水泥的掺量来调节砂浆的凝结时间，满足不同实际工程要求。

Claims (3)

1.一种低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆，其特征在于包括以下重量百分比含量的组分：

无机胶凝材料40-50%、有机胶凝材料0.9-3.0%、精选级配石英砂45-50%、填料3-10%、矿物掺合料0-15%、减水剂0.07-0.3%、增稠剂0.05-0.2%、促凝剂0-0.25%、消泡剂0.03-0.3%、憎水剂0-0.3%、

减缩剂0-0.5%；

其中，无机胶凝材料由高贝利特硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥组成；有机胶凝材料为憎水型可再分散乳胶粉和中性可再分散乳胶粉中的一种；精选级配石英砂为40-70目，70-100目和100-180目石英砂中的一种或一种以上的混合物；填料为重钙、沸石粉和硅藻土中的一种或一种以上的混合物；矿物掺合料为粉煤灰、硅灰和矿粉中的一种或一种以上的混合物；减水剂为聚羧酸减水剂；增稠剂为羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素或生物胶中的一种；促凝剂为碳酸锂或硫酸锂；消泡剂为有机硅类消泡剂、矿物油类消泡剂或聚醚类消泡剂；憎水剂为有机硅憎水剂，SEAL80憎水剂或Powder D憎水剂中的一种；减缩剂为戊二醇减缩剂；

该低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆采用以下步骤制备：

1）砂的预处理过程，筛选出选定目数的石英砂，采用输送设备将砂传送至砂石料库；

2）无机胶凝材料、有机胶凝材料、填料、矿物掺合料、减水剂、增稠剂、促凝剂 、消泡剂、憎水剂和减缩剂放入相应的料仓存储；

3）按配比要求，精准计量进行配料；

4）按步骤3）中计量的原料投入到双重无重力混合机进行搅拌，采用双卧轴对向运转，搅拌均匀即制得成品；

5）成品砂浆送入到成品料仓进行产品包装或散装。

2.如权利要求1所述的一种低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆，其特征在于包括以下重量百分比含量的组分：

高贝利特硫铝酸盐水泥25%、普通硅酸盐水泥17%、可再分散乳胶粉1.5%、40-70目的石英砂21%、70-100目的石英砂21%、重钙5%、粉煤灰8.5%、聚羧酸减水剂0.3%、羟丙基甲基纤维素0.1%、有机硅消泡剂0.2%、戊二醇减缩剂0.4%。

3.如权利要求1或2所述的一种低吸水率的快硬型聚合物水泥防水砂浆，其特征在于所述羟丙基甲基纤维素的黏度为100000m.Pa.s。