CN112110703A

CN112110703A - 一种防水抗渗修补砂浆及施工方法与应用

Info

Publication number: CN112110703A
Application number: CN202010826517.1A
Authority: CN
Inventors: 黄永波; 赵洪根; 芦令超; 卞永杰; 李来波; 陈明旭
Original assignee: University of Jinan
Current assignee: University of Jinan
Priority date: 2020-08-17
Filing date: 2020-08-17
Publication date: 2020-12-22

Abstract

本发明属于建筑材料领域，涉及一种防水抗渗修补砂浆及施工方法与应用，所述修补砂浆按照重量百分比的原料为：硫铝酸盐水泥20‑30％，粉煤灰1‑5％，硅灰0.5‑3％，聚乙烯醇胶粉0.1‑0.5％，减水剂0.1‑0.3％，消泡剂0.05‑0.2％，缓凝剂0.05‑0.2％，水10‑15％，河砂60‑70％。本发明的修补砂浆黏接抗拉强度为2‑5MPa，抗渗压力超过4MPa。本修补砂浆性能优异，施工便利，成本低廉，绿色环保。

Description

一种防水抗渗修补砂浆及施工方法与应用

技术领域

本发明涉及一种建筑材料领域，具体是一种防水抗渗修补砂浆。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

近些年来，随着我国城市的发展，乡村振兴也逐渐提上了日程。农村、城镇的发展和建设受到越来越广的关注。随着村镇快速发展，人均收入逐渐增加而人们的健康意识和对美好生化的需要也日益增加。建筑结构的失效不仅影响房屋使用及美观，而且对人身财产安全的影响也日益突出。

村镇中的建筑大多以红砖砌筑的砖瓦房为主。随着建筑服役龄期的增加，墙面、墙角、墙裙等处的抹面砂浆逐渐脱落。出现这种现象多数是由于墙体受潮而导致表面的砂浆失效而脱落，另外，表面砂浆质量差也可能是造成这种破坏的原因之一。为解决这一问题，所选用的修补砂浆应具有较高的防水抗渗能力以防止修补砂浆的再次脱落，此外，还应与修补基层有着较大的黏着力以防止修补失败。

在实际工程中，用于防水补漏的修补材料多数为沥青、橡胶等有机聚合物，虽然具备较高的防水性能，但是发明人发现：其与修补基层的相容性较差，多数的使用方法是将其加热融化，涂抹在漏水处，过程中会释放出刺激性气体，污染环境，且修补后不美观(材料呈黑色)；成分中含有高分子聚合物，不易降解，不环保；有机聚合物的成本较高，在工程中的应用受到制约。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种防水抗渗修补砂浆。本发明的修补砂浆具有优良的防水抗渗能力及粘结性能，无毒无异味，不会对身体健康产生影响。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供了一种防水抗渗修补砂浆，由以下重量百分比的组分组成：硫铝酸盐水泥20-30％，粉煤灰1-5％，硅灰0.5-3％，聚乙烯醇胶粉0.1-0.5％，减水剂0.1-0.3％，消泡剂0.05-0.2％，缓凝剂0.05-0.2％，水10-15％，河砂60-70％，各原料的百分比之和为100％。

本发明公开了一种具备良好的防水抗渗能力的修补砂浆，其包括硫铝酸盐水泥、聚乙烯醇胶粉、消泡剂、水、河砂。本修补砂浆具有优良的防水抗渗能力及粘结性能，无毒无异味，不会对身体健康产生影响。

本发明研究发现：采用聚乙烯醇胶粉不仅提高了砂浆的黏着力，而且还与减水剂配合有效地调节砂浆的流动度，同时，聚乙烯醇胶粉能在硬化的砂浆体系中还能填充在空隙中并在体系中形成聚合物薄膜，提升了砂浆体系的防水抗渗性能。

为了提高抗渗性能，本发明采用粉煤灰、硅灰填充到砂浆空隙中，降低孔隙率；并加入的磷酸三丁酯作为消泡剂，减少因砂浆拌和而产生的气泡，同时，还利用聚乙烯醇胶粉形成的聚合物薄膜，提升了砂浆体系的防水抗渗性能。

本发明的第二个方面，提供了一种防水抗渗修补砂浆的施工方法，包括：

基层处理；

基层浇水润湿；

刷净浆：在表层润湿后的基层上涂刷防水抗渗修补砂浆；

刷砂浆：涂刷完净浆后即可涂抹砂浆，无需等待净浆凝结；

再刷净浆：待砂浆凝固后，再次涂刷净浆。

本发明的修补砂浆早期强度高，施工方便，性价比高，并在修补过程中对周围环境的影响小，绿色环保；采取分层施工工艺，可获得更优越的防水抗渗性能

本发明的第三个方面，提供了任一上述防水抗渗修补砂浆在建筑修补中的应用。

由于本发明的砂浆具有较优的防水抗渗性能，且与修补基层的黏着力好，因此，有望在建筑修补中得到广泛的应用。

本发明的有益效果在于：

(1)与常用砂浆相比，本发明的修补砂浆早期强度高，施工方便，性价比高，并在修补过程中对周围环境的影响小，绿色环保；采取分层施工工艺，可获得更优越的防水抗渗性能。本发明采用无需加热的常温常压制备工艺技术，制备过程中无有毒气体排放，制备的修补砂浆具有优异的防水抗渗性能，抗渗压力超过4MPa，对建筑结构粘附力强，黏接抗拉强度为2-5MPa，砂浆固化后体系致密，力学性能优异，综合性能远超普通建筑砂浆。

(2)本发明的方法简单、成本低、实用性强，易于推广。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

一种防水抗渗修补砂浆。由以下重量百分比的组分组成：硫铝酸盐水泥20-30％，粉煤灰1-5％，硅灰0.5-3％，聚乙烯醇胶粉0.1-0.5％，减水剂0.1-0.3％，消泡剂0.05-0.2％，缓凝剂0.05-0.2％，水10-15％，河砂60-70％。

为了使制备的修补砂浆具有优异的防水抗渗性能及对建筑结构粘附力，本发明试验了多种方案：

1.乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA，尝试了328N、4115N和8034H等几种型号，改性效果差，胶粉掺入会提高砂浆流动度，不能提高粘结强度，这是不利于施工操作的，尤其是在立面和仰面施工。

2.纤维素醚类，甲基纤维素、羟乙基纤维素等，这类胶粉的黏度较大，掺量为水泥质量的1％时，就难以通过增加减水剂掺量来调节流动度。减水剂掺量增加(超过水泥质量的2％)会提高成本。同时，为了不损失强度，水灰比也不宜增加。另外，掺量低时，不利于聚合物膜的形成，会对防水抗渗性能产生影响。

3.最终选择了聚乙烯醇胶粉，优选了0588型号，黏度适宜；也尝试了1788、2088、2488等几种型号，黏度高，舍弃了上述方案。

原材料如下：

所述硫铝酸盐水泥为42.5级快硬硫铝酸盐水泥；粉煤灰为一级粉煤灰；硅灰SiO₂含量≥94％,平均粒径0.1-0.3μm，比表面积20-28m²/g；减水剂为聚羧酸减水剂；消泡剂为磷酸三丁酯；缓凝剂为葡萄糖酸钠；水为自来水；河砂为中等粒径的普通河砂。

制备方法如下：

按比例称取硫铝酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、聚乙烯醇胶粉、聚羧酸减水剂、磷酸三丁酯、葡萄糖酸钠、水、河砂，先将水泥和胶粉混合均匀，再和其它原料搅拌均匀，即可使用。本修补砂浆须现用现配。

施工方法如下：

1.基层处理：根据需要，提前将墙面上松散松动的砂浆，污渍，尘土等剔除并用水冲洗干净，再填补墙体上的灰缝，孔洞；

2.基层浇水润湿：施工前再洒水润湿，保持潮湿状态(表层有水分，手触有潮湿感为宜)；

3.刷净浆：表层润湿后即可涂刷，需涂刷均匀，厚度以不低于1mm为宜(净浆成分：硫铝酸盐水泥，粉煤灰为水泥重量的5-20％，硅灰为水泥重量的2-15％，聚乙烯醇胶粉为水泥重量的0.5-2％，消泡剂为水泥重量的0.1-0.3％，水为水泥重量的20-40％。)；

4.刷砂浆：涂刷完净浆后即可涂抹砂浆，无需等待净浆凝结，需涂刷均匀，厚度以5-10mm为宜；

5.再刷净浆：待砂浆凝固(约3-6h)后，即可再次涂刷净浆，需涂刷均匀，厚度以不低于1mm为宜。

注：若需要的防水层厚度较大，可分层施工(按步骤4和5重复施工，最后以步骤5收尾)。

硫铝酸盐水泥的凝结时间远低于常用的普通硅酸盐水泥，能实现快速修补而缩短工期；粉煤灰和硅灰能填充在水泥砂浆的孔隙中，提高致密度；聚乙烯醇胶粉能增加拌和砂浆体系的黏度以便于修补材料与修补基层形成有效粘结，同时在硬化的砂浆体系中还能填充在空隙中并在体系中形成聚合物薄膜，而提升砂浆体系的防水抗渗性能；减水剂能在不影响砂浆强度的前提下，减少水的用量；消泡剂可以有效地减少因机械搅拌和掺入聚乙烯醇胶粉而产生的气泡，增加硬化砂浆体系的致密度；缓凝剂可以调节硫铝酸盐水泥的凝结时间，防止水泥砂浆因过快硬化而不便施工。

聚羧酸减水剂是一种高效减水剂，减水效果优于市面上的普通减水剂，能在掺量极低(仅为水泥质量的千分之几)的情况下产生较好的减水效果。

下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。

以下实施例中，硫铝酸盐水泥为42.5级快硬硫铝酸盐水泥；粉煤灰为一级粉煤灰；硅灰SiO₂含量≥94％,平均粒径0.1-0.3μm，比表面积20-28m²/g；减水剂为聚羧酸减水剂；消泡剂为磷酸三丁酯；缓凝剂为葡萄糖酸钠；水为自来水；河砂为中等粒径的普通河砂(粒径为0.75～4.75mm)，聚乙烯醇胶粉的型号为0588。

实施例1：

对本修补砂浆进行黏接抗拉强度试验和砂浆抗渗性试验。

按照重量份的原料为：硫铝酸盐水泥23％，粉煤灰3％，硅灰1.5％，聚乙烯醇胶粉0.2％，减水剂0.12％，消泡剂0.05％，缓凝剂0.02％，水12.11％，河砂60％。

试验参照JGJ/T 70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》，拉伸粘结强度试验和抗渗性能试验；或DL/T 5126-2001《聚合物改性水泥砂浆试验规程》，砂浆拉伸粘结强度试验和砂浆抗渗性试验。

结果显示，本修补砂浆的28d拉伸粘结强度为2.27MPa，1d超过1.28MPa，3d能达到1.69MPa(标准JC/T 984-2011《聚合物水泥防水砂浆》要求Ⅱ型防水砂浆7d粘结强度≥1.0MPa，28d粘结强度≥1.2MPa；标准将防水砂浆分为Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅱ型性能要求较高)。

防渗，耐水性好，28d抗渗压力超过4MPa(测试仪器上限为4MPa；标准JC/T 984-2011《聚合物水泥防水砂浆》要求Ⅱ型防水砂浆7d抗渗压力≥1.0MPa，28d抗渗压力≥1.5MPa)。本修补砂浆3d抗渗压力就达到3MPa，7d抗渗压力就超过4MPa。

实施例2：

对本修补砂浆进行黏接抗拉强度试验和砂浆抗渗性试验。

按照重量份的原料为：硫铝酸盐水泥23％，粉煤灰3％，硅灰1.5％，聚乙烯醇胶粉0.23％，减水剂0.12％，消泡剂0.05％，缓凝剂0.02％，水12.08％，河砂60％。

结果显示，本修补砂浆的28d拉伸粘结强度为2.76MPa，1d超过1.60MPa，3d能达到2.06MPa(标准JC/T 984-2011《聚合物水泥防水砂浆》要求Ⅱ型防水砂浆7d粘结强度≥1.0MPa，28d粘结强度≥1.2MPa；标准将防水砂浆分为Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅱ型性能要求较高)。

防渗，耐水性好，28d抗渗压力超过4MPa(测试仪器上限为4MPa；标准JC/T 984-2011《聚合物水泥防水砂浆》要求Ⅱ型防水砂浆7d抗渗压力≥1.0MPa，28d抗渗压力≥1.5MPa)。本修补砂浆3d抗渗压力就达到3.7MPa，7d抗渗压力就达到4MPa。

实施例3：

对本修补砂浆进行黏接抗拉强度试验和砂浆抗渗性试验。

按照重量份的原料为：硫铝酸盐水泥20％，粉煤灰1％，硅灰0.5％，聚乙烯醇胶粉0.1％，减水剂0.1％，消泡剂0.05％，缓凝剂0.05％，水10％，河砂68.2％。

实施例4：

对本修补砂浆进行黏接抗拉强度试验和砂浆抗渗性试验。

按照重量份的原料为：硫铝酸盐水泥24％，粉煤灰3％，硅灰1.8％，聚乙烯醇胶粉0.5％，减水剂0.3％，消泡剂0.2％，缓凝剂0.2％，水10％，河砂60％。

对比例1

与实施例2的不同之处在于，采用EVA328N替代聚乙烯醇胶粉，其中，EVA328N掺量为水泥质量的1％。

结果表明：修补砂浆28d粘接强度为2MPa，且随着产量增加而降低。28d抗渗压力3.5MPa，也是随着掺量增加而降低。

对比例2

对本修补砂浆进行黏接抗拉强度试验和砂浆抗渗性试验。

按照重量份的原料为：硫铝酸盐水泥23份，粉煤灰3份，硅灰1.5份，减水剂0.12份，消泡剂0.05份，缓凝剂0.02份，水12.08份，河砂60份。

本修补砂浆的28d拉伸粘结强度为2.15MPa。

最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。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。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种防水抗渗修补砂浆，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：硫铝酸盐水泥20-30％，粉煤灰1-5％，硅灰0.5-3％，聚乙烯醇胶粉0.1-0.5％，减水剂0.1-0.3％，消泡剂0.05-0.2％，缓凝剂0.05-0.2％，水10-15％，河砂60-70％，各原料的百分比之和为100％。

2.如权利要求1所述的防水抗渗修补砂浆，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：硫铝酸盐水泥20-25％，粉煤灰1-3％，硅灰0.5-1.5％，聚乙烯醇胶粉0.1-0.3％，减水剂0.1-0.2％，消泡剂0.05-0.1％，缓凝剂0.05-0.1％，水10-12.5％，河砂60-65％，各原料的百分比之和为100％。

3.如权利要求1所述的防水抗渗修补砂浆，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：硫铝酸盐水泥25-30％，粉煤灰3-5％，硅灰1.5-3％，聚乙烯醇胶粉0.3-0.5％，减水剂0.2-0.3％，消泡剂0.1-0.2％，缓凝剂0.1-0.2％，水12.5-15％，河砂65-70％，各原料的百分比之和为100％。

4.如权利要求1所述的防水抗渗修补砂浆，其特征在于，所述硫铝酸盐水泥为42.5级快硬硫铝酸盐水泥。

5.如权利要求1所述的防水抗渗修补砂浆，其特征在于，所述粉煤灰为一级粉煤灰；

或所述硅灰SiO₂含量≥94％,平均粒径0.1-0.3μm，比表面积20-28m²/g。

6.如权利要求1所述的防水抗渗修补砂浆，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂；

或，所述消泡剂为磷酸三丁酯；

或，所述缓凝剂为葡萄糖酸钠。

7.如权利要求1所述的防水抗渗修补砂浆，其特征在于，所述水为自来水；

或，所述河砂为中等粒径的普通河砂。

8.一种防水抗渗修补砂浆的施工方法，其特征在于，包括：

基层处理；

基层浇水润湿；

刷净浆：在表层润湿后的基层上涂刷防水抗渗修补砂浆；

刷砂浆：涂刷完净浆后即可涂抹砂浆，无需等待净浆凝结；

再刷净浆：待砂浆凝固后，再次涂刷净浆。

9.如权利要求8所述的防水抗渗修补砂浆的施工方法，其特征在于，刷净浆的厚度不低于1mm；

刷砂浆的厚度为5-10mm。

10.权利要求1-7任一项所述防水抗渗修补砂浆在建筑修补中的应用。