CN113650366A - 一种自修复防护片材 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自修复防护片材，其使用的自修复颗粒包括如下质量份数的组分，水泥30‑60份；沙子40‑50份；硅酸钠2‑6份；硫酸钙1‑5份；碳酸钠3‑4份；碳酸氢钠2‑5份；氯化镁2‑4份；碳酸镁1‑3份；硅酸镁2‑3份；石墨烯0.01‑0.05份。自修复颗粒是镶嵌粘接在自粘改性沥青防水层中利用自粘改性沥青的自粘性与卷材融为一体不易脱落，它兼具抗渗功能及防水功能为一体。‘刚柔并济’兼具双重防水的材料，下层的反应型防护片材本身蠕变功能保证了混凝土结构形变后的防水密闭性，上层自修复颗粒与水作用后，材料中含有的活性化学物质通过载体水向混凝土内部渗透，此活性物质可重复遇水激活，修复混凝土中出现的毛细孔道，提高抗渗性能从而使混凝土更致密、防水。

Description

一种自修复防护片材
技术领域
本发明属于防水材料技术领域，尤其是涉及一种防护片材用自修复颗粒及使用该颗粒的片材。
背景技术
目前建筑物基坑防水效果不佳，基坑渗水现象频繁出现，主要表现在酸、碱有害气体和地下水对各种防水材料的损坏，防水材料长期暴露在空气和地下水中，使得防水材料极易被腐蚀氧化等遭受损害，从而影响防水效果。并且混凝土刚性防水在使用过程中易于开裂渗漏,也影响了人们生产、生活的正常进行。而且目前防水卷材都是采用热熔工艺，污染环境又会造成安全隐患；如何提供一种新的防水材料，克服以上缺陷，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种防护片材用自修复颗粒及使用该颗粒的片材，本发明片材兼具抗渗功能及防水功能为一体的多功能片材。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种防护片材用自修复颗粒，包括如下质量份数的组分，水泥25-65份；沙子30-60份；硅酸钠1-8份；硫酸钙0.5-7份；碳酸钠1-6份；碳酸氢钠1-7份；氯化镁1-6份；碳酸镁0.5-4份；硅酸镁1-4份；石墨烯0.01-0.1份。
优选的，包括如下质量份数的组分，水泥30-60份；沙子40-50份；硅酸钠2-6份；硫酸钙1-5份；碳酸钠3-4份；碳酸氢钠2-5份；氯化镁2-4份；碳酸镁1-3份；硅酸镁2-3份；石墨烯0.01-0.05份。
防护片材用自修复颗粒采用常规混合搅拌压缩成型。
本发明还提供如上所述的防护片材用自修复颗粒在防护片材中的应用。
本发明同时提供一种自修复防护片材，包括如上所述的自修复颗粒、以及自粘改性沥青防水层、胎基布层、自粘改性沥青防水层、隔离膜层；自粘改性沥青防水层厚度为1-2mm、胎基布层厚度为0.5-1.2mm；自修复颗粒粒径1-5毫米。
一种制备如上所述的自修复防护片材的方法，在制备自粘改性沥青防水卷材成型过程中将预制好的自修复颗粒洒在上层自粘改性沥青防水层上通过滚压将颗粒固定在自粘沥青防水层上形成自修复防护片材。
如上所述片材或如上所述制备方法制备的片材在建筑物基坑或防水工程中的应用。
本发明还提供另一种自修复防护片材，包括如上所述的自修复颗粒、热熔胶自粘层、高分子材料防水层、热熔胶自粘层、隔离膜层；热熔胶自粘层0.4-1.5mm、高分子材料防水层0.5-1.5mm；自修复颗粒粒径1-5mm。
优选的，高分子材料防水层为聚氯乙烯防水卷材(PVC)、热塑性聚烯烃TPO防水卷材、氯化聚乙烯(CPE)高密度聚乙烯(HDPE)中的一种。
优选的，热熔胶为丁基橡胶或压敏胶。
本发明也提供如上所述的片材在建筑物基坑或防水工程中的应用。
本发明防护片材分为五层从上到下为自修复颗粒、第二自粘改性沥青防水层、胎基布层、第一自粘改性沥青防水层、隔离膜层。
其中自修复颗粒是镶嵌粘接在自粘改性沥青防水层中，利用自粘改性沥青的自粘性与卷材融为一体不易脱落，或镶嵌在热熔胶自粘层，利用热熔胶的粘结性与卷材融为一体，它兼具抗渗功能及防水功能为一体。自粘改性沥青防水层本身蠕变功能保证了混凝土结构形变后的防水密闭性，热熔胶自粘层具有自愈合功能，高分子材料防水层具有防水性；自修复颗粒与水作用后，材料中含有的活性化学物质通过载体水向混凝土内部渗透，此活性物质可重复遇水激活，修复混凝土中出现的毛细孔道，提高抗渗性能从而使混凝土更致密、防水。相比较，原有技术普通粉末不容易涂抹在卷材面层上并且容易脱落、施工繁琐、功能单一。
防护片材面层上的自修复颗粒中含有特殊的活性物质，对水有亲和力，是一种催化剂，也是一种络合物，它的颗粒非常细小，在较低的浓度下(0.01ppm)即可起反应。它的防水作用是永久的，它是依靠化学反应生成不溶性的物质而防水。因此，在自然条件下不会老化、变质、不怕植物根渗透，同时不怕砸、不怕碰。具有独特的自我修复能力，耐温、耐湿、耐氧化、耐碳化、耐紫外线、耐辐射，防止冻融循环、抑制碱骨料反应，防止化学腐蚀对混凝土结构的破坏，所产生的不溶性物质只是将微孔及毛细管充盈，所以无破坏膨胀作用，同时也保护了钢筋。
自修复颗粒的反应原理：构筑物的侵蚀主要表现在酸碱盐和有害气体对各种构筑物维护结构的损坏，各种构筑物暴露在空气和地下水中，随着水和空气带着各种酸碱盐和有害气体带入砼和水泥砂浆内部就会发生各种化学反应。假设砼内各种化学成分为MS，而空气中和水中的酸碱在水中呈负离子P-n出现下列反应：MS+P-n→M+n+S-n+P-n
QCB防护片材内含有多种活性物质Na2O·nSiO2；Ca SO4；Na2CO3；NaHCO3；MgCl2；Mg2CO3；MgSiO3等。
综合表现为NC在水中为NC+H2O→N+n+C-n
在水和空气引导下，带入砼内和水泥砂浆内，将发生下列化学反应生成保护砼表面的物质
M+n+C-n→MC(此为难溶物)
这些MC物质在砼表面生成难溶物，随着时间的推移，不断作用不全堆积，从而堵塞砼内裂缝，导致抗渗能力不断提升达到防水的目的。
其中石墨烯起到防腐、降温耐老化的作用。
相对于现有技术，本发明所述的防护片材自修复颗粒以及使用该颗粒的片材，具有以下优势：
本发明防护片材表面自修复颗粒是一种中含有大量的特殊活性物质，该物质对水有亲和力、遇水附着在水泥混凝土结构表面上后，片材中的特殊活性物质通过渗透水载体向混凝土内部渗透，与混凝土中的硅酸盐等多种成分水解产生各种离子发生化学作用形成产生不溶于水的物质，填充和堵塞毛细孔隙和细微裂隙，从而使混凝土致密，增强混凝土结构的抗渗性能，提升混凝土结构强度，达到永久性的防水、防潮、防腐和保护钢筋的目的。本发明防护片材还具有反应粘接性能：与水泥基面100％满粘。蠕变性能：当混凝土基层出现裂缝，自粘改性沥青防水层的蠕变性能能够将应力通过自蠕变性能释放掉，避免防水层因混凝土开裂应力导致破裂渗漏。自愈合性能：外力对自粘层防水层破坏后，自粘改性沥青防水层通过蠕变性，或热熔胶自粘层的自愈合性实现破损部位的自修补，进而实现防水层的自愈合功能。冷施工作业，无需底涂，热熔，无火灾隐患，无环境污染。可与混凝土基层施工同步进行、省去找平层，无需对不平的基层进行专门的处理雨季可在无明水的潮湿基层采用砂浆直接铺贴，并且直接进行后续施工作业，节省施工成本、节约工期。
附图说明
图1为实施例1-3所述的防护片材的侧面剖视结构示意图；
图2为实施例1-3所述的防护片材的俯视图；
图3为实施例4-6所述的防护片材的侧面剖视结构示意图；
图4为实施例4-65所述的防护片材的俯视图；
1、隔离膜层；2、第一自粘改性沥青防水层；3、胎基布层；4、第二自粘改性沥青防水层；5、自修复颗粒；6、热熔胶自粘层；7、高分子材料防水层
具体实施方式
除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下面结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
一种防护片材，从上到下为自修复颗粒、第二自粘改性沥青防水层、胎基布层、第一自粘改性沥青防水层、隔离膜层。其中自修复颗粒，包括如下质量份数的组分，水泥30份；沙子40份；硅酸钠2份；硫酸钙1份；碳酸钠3份；碳酸氢钠2份；氯化镁2份；碳酸镁1份；硅酸镁2份；石墨烯0.1份。
自粘改性沥青防水层厚度为1mm、胎基布层厚度为1mm；自修复颗粒粒径1毫米。
实施例2
一种防护片材，从上到下为自修复颗粒、第二自粘改性沥青防水层、胎基布层、第一自粘改性沥青防水层、隔离膜层。其中自修复颗粒，包括如下质量份数的组分，水泥60份；沙子50份；硅酸钠6份；硫酸钙5份；碳酸钠4份；碳酸氢钠5份；氯化镁4份；碳酸镁3份；硅酸镁3份；石墨烯0.5份。
自粘改性沥青防水层厚度为2mm、胎基布层厚度为1.2mm；自修复颗粒粒径3毫米。
实施例3
一种防护片材，从上到下为自修复颗粒、第二自粘改性沥青防水层、胎基布层、第一自粘改性沥青防水层、隔离膜层。其中自修复颗粒，包括如下质量份数的组分，水泥40份；沙子45份；硅酸钠4份；硫酸钙3份；碳酸钠3份；碳酸氢钠3份；氯化镁3份；碳酸镁2份；硅酸镁2份；石墨烯0.3份。
自粘改性沥青防水层厚度为1.5mm、胎基布层厚度为1mm；自修复颗粒粒径2毫米。
对比例1
一种防护片材，从上到下为自修复颗粒、自粘改性沥青防水层、胎基布层、自粘改性沥青防水层、隔离膜层。其中自修复颗粒，包括如下质量份数的组分，水泥30份；沙子40份；硅酸钠2份；硫酸钙1份；氯化镁2份；碳酸镁1份；石墨烯0.1份。
自粘改性沥青防水层厚度为1mm、胎基布层厚度为1mm；自修复颗粒粒径1毫米。
对比例2
一种防护片材，从上到下为自修复颗粒、自粘改性沥青防水层、胎基布层、自粘改性沥青防水层、隔离膜层。其中自修复颗粒，包括如下质量份数的组分，水泥60份；沙子50份；硅酸钠6份；硫酸钙5份；碳酸钠4份；碳酸氢钠5份；氯化镁4份；碳酸镁3份；硅酸镁3份；
自粘改性沥青防水层厚度为2mm、胎基布层厚度为1.2mm；自修复颗粒粒径3毫米。
对实施例1-3以及对比例1-2的防护片材，进行性能验证(Q/12QCFS008-2020、GB/T35467-2017、GB18445-2012、GB/T328.2-2007、GB/T50082-2009)，结果如下所示：
Figure BDA0002487963870000071
实施例4
一种自修复防护片材，从上到下为自修复颗粒、热熔胶自粘层、高分子材料防水层、热熔胶自粘层、隔离膜层；热熔胶自粘层0.4mm、高分子材料防水层0.5mm；自修复颗粒粒径1mm。高分子材料防水层为聚氯乙烯防水卷材(PVC)。热熔胶为丁基橡胶。
自修复颗粒的组分与实施例1相同。
实施列5
一种自修复防护片材，从上到下为自修复颗粒、热熔胶自粘层、高分子材料防水层、热熔胶自粘层、隔离膜层；热熔胶自粘层0.9mm、高分子材料防水层1mm；自修复颗粒粒径3mm。高分子材料防水层为热塑性聚烯烃TPO防水卷材。热熔胶为丁基橡胶。
自修复颗粒的组分与实施例2相同。
实施例6
一种自修复防护片材，从上到下为自修复颗粒、热熔胶自粘层、高分子材料防水层、热熔胶自粘层、隔离膜层；热熔胶自粘层1.5mm、高分子材料防水层1.5mm；自修复颗粒粒径5mm。高分子材料防水层为高密度聚乙烯(HDPE)。热熔胶为压敏胶。
自修复颗粒的组分与实施例3相同。
对比例3
一种自修复防护片材，从上到下为自修复颗粒、热熔胶自粘层、高分子材料防水层、热熔胶自粘层、隔离膜层；热熔胶自粘层0.4mm、高分子材料防水层0.5mm；自修复颗粒粒径1mm。高分子材料防水层为聚氯乙烯防水卷材(PVC)。热熔胶为丁基橡胶。
自修复颗粒的组分与对比例1相同。
对比例4
一种自修复防护片材，从上到下为自修复颗粒、热熔胶自粘层、高分子材料防水层、热熔胶自粘层、隔离膜层；热熔胶自粘层1.5mm、高分子材料防水层1.5mm；自修复颗粒粒径5mm。高分子材料防水层为高密度聚乙烯(HDPE)。热熔胶为压敏胶。
自修复颗粒的组分与实施例2相同。
对实施例4-6以及对比例3-4的防护片材，进行性能验证(GB/T23457-2017)，
结果如下所示：
Figure BDA0002487963870000091
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (10)

1.一种防护片材用自修复颗粒，其特征在于：包括如下质量份数的组分，水泥25-65份；沙子30-60份；硅酸钠1-8份；硫酸钙0.5-7份；碳酸钠1-6份；碳酸氢钠1-7份；氯化镁1-6份；碳酸镁0.5-4份；硅酸镁1-4份；石墨烯0.01-0.1份。
2.如权利要求1所述的防护片材用自修复颗粒，其特征在于：包括如下质量份数的组分，水泥30-60份；沙子40-50份；硅酸钠2-6份；硫酸钙1-5份；碳酸钠3-4份；碳酸氢钠2-5份；氯化镁2-4份；碳酸镁1-3份；硅酸镁2-3份；石墨烯0.01-0.05份。
3.权利要求1所述的防护片材用自修复颗粒在防护片材中的应用。
4.一种自修复防护片材，其特征在于：包括如权利要求1所述的自修复颗粒、以及第二自粘改性沥青防水层、胎基布层、第一自粘改性沥青防水层、隔离膜层；自粘改性沥青防水层厚度为1-2mm、胎基布层厚度为0.5-1.2mm；自修复颗粒粒径1-5mm。
5.一种制备如权利要求4所述的自修复防护片材的方法，其特征在于：在制备自粘改性沥青防水卷材成型过程中将预制好的自修复颗粒洒在上层自粘改性沥青防水层上通过滚压将颗粒固定在自粘沥青防水层上形成自修复防护片材。
6.权利要求4所述的片材或权利要求5制备方法制备的片材在建筑物基坑或防水工程中的应用。
7.一种自修复防护片材，其特征在于：依次包括如权利要求1所述的自修复颗粒、热熔胶自粘层、高分子材料防水层、热熔胶自粘层、隔离膜层；热熔胶自粘层0.4-1.5mm、高分子材料防水层0.5-1.5mm；自修复颗粒粒径1-5mm。
8.根据权利要求7所述的自修复防护片材，其特征在于：高分子材料防水层为聚氯乙烯防水卷材(PVC)、热塑性聚烯烃TPO防水卷材、氯化聚乙烯(CPE)高密度聚乙烯(HDPE)中的一种。
9.根据权利要求7所述的自修复防护片材，其特征在于：热熔胶为丁基橡胶或压敏胶。
10.权利要求7-9任一项所述的片材在建筑物基坑或防水工程中的应用。
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