CN114195455A - 一种防水拉毛混凝土界面处理剂及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水拉毛混凝土界面处理剂及其施工方法，包括在使用时按照质量比为1：(2‑4)混合使用的液剂和粉剂；液剂由以下重量份的组分组合而成：醋酸乙烯酯‑丙烯酸共聚物乳液35‑50份；硅氧烷型双子表面活性剂0.1‑0.3份；防腐剂0.1‑0.2份；消泡剂0.2‑0.6份；改性膨润土增稠保水剂0.1‑1.0份；聚丙烯酰胺0.1‑0.5份；水(添加量由液剂的质量固含量决定)；粉剂由以下重量份的组分组合而成：硅酸盐水泥75‑85份；石英砂或重质碳酸钙砂10‑20份；减水剂0.2‑0.5份；偏高岭土1.0‑3.0份；明矾石结晶粉末0.1‑0.2份；防收缩助剂0.1‑3.0份；聚乙烯棉状纤维0.2‑0.5份；硅烷偶联剂0.2‑0.5份；丙二醇1‑2份，在达到界面处理功能同时，还能明显改善后道铺贴瓷砖工序的附着力和抗滑移性，并具有防水抗渗功能。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种改善铝模建筑的光滑混凝土墙体铺贴瓷砖的粘结性，提升墙立面铺贴大尺寸瓷砖的防滑移性，并具有防水防潮功能的拉毛混凝土界面处理剂及其施工方法。
背景技术
随着“贯彻节木代用保护森林资源”等政策的出台，及打造绿色建筑的主流趋势，铝模建筑技术应用越来越普遍。其室内厨卫间或外墙均可实现全现浇结构体系，这不可避免会遇到需要在光滑混凝土基面铺贴瓷砖和防水施工，现浇结构墙体表面平整光滑，因拆模方便的需要，还会大量使用脱模剂，不宜直接施工常规防水材料，也不能直接铺贴瓷砖。若光滑的混凝土界面不处理，容易造成混凝土与后道瓷砖粘结砂浆的粘结力失效或减效，就会出现脱层剥落等问题。目前常用的工艺先做界面处理，然后抹灰找平，再防水施工，最后是瓷砖或涂料饰面层施工；如果防水层是光滑的弹性防水材料或太疏水，在防水工程完工后，仍要再做界面处理，才能铺贴瓷砖层，可见这处理方法虽然解决问题，但费工费时，效果不是很理想。
另外，铝模建筑混凝土墙体实现结构免抹灰，但在表面直接批刮腻子会出现大面积鼓包起泡问题，造成腻子后期打磨修补的工作量增加，并影响面层涂料的效果。起泡的主要原因有两点，一是批刮时腻子将孔洞内空气压缩，之后空气压力反弹形成气泡。二是基层过于干燥，吸水率过高，腻子浆自身的水分渗入基面，将空气挤出，导致腻子层气泡多。同样，墙体脱模剂也会影响腻子层附着力。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明首要目的在于提供一种防水拉毛混凝土界面处理剂，该界面处理剂具有良好的粘接强度，既能与原有混凝土墙体良好粘接，并且其固化后会形成亲水涂层使后道新混凝土或抹灰批荡的砂浆或瓷砖胶更易于浸润粘合。
本发明的另一目的在于提供一种防水拉毛混凝土界面处理剂的施工方法，该方法能够使得界面处理剂呈“榴莲皮”粗拉毛或“荔枝皮”细拉毛效果，从而增大接触面积，达到对粘结强度的提高，并且能够改善铺贴瓷砖的抗滑移性，提升施工作业效率。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供一种防水拉毛混凝土界面处理剂，包括在使用时按照质量比为1：(2-4)混合使用的液剂和粉剂；该防水拉毛混凝土界面处理剂的质量固含量为75％-85％；
液剂由以下重量份的组分组合而成：
粉剂由以下重量份的组分组合而成：
本发明中，醋酸乙烯酯-丙烯酸共聚乳液能够产生空间障碍，增加界面处理剂的韧性和成膜的稳定性，延缓了水泥水化反应，延长施工开放时间，并且醋酸乙烯酯-丙烯酸共聚乳液具有优异的表面亲水性，有利于新混凝土砂浆的润湿粘合，相比其他常规水泥改性用的乳液，如苯丙乳液、纯丙乳液、叔丙乳液、丁苯乳液、EVA乳液，具有更好的亲水性，其成膜涂层的表面亲水性也更好；醋酸乙烯酯-丙烯酸共聚乳液在与粉剂中硅酸盐水泥混合中，因具有吸附、分散、润湿等表面活性作用，对水泥颗粒提供分散和流动性能，改善界面处理剂的和易性，可以减少收缩，提升界面处理剂的密实性和抗渗性。
本发明中，双子表面活性剂具有易吸附在气/液表面，有效地降低水的表面张力，良好的钙皂分散性能和优良的润湿性能，因而能对铝模建筑的脱模剂的溶解乳化，降低界面处理剂浆料的表面张力，促进界面处理剂胶浆对旧混凝土基层的润湿渗透及粘合。
本发明中，改性膨润土增稠保水剂是以天然钠基、钙基膨润土为原料经高度提纯，季铵盐超支化改性的砂浆用增稠保水剂，能提高砂浆的触变性和粘度，大大改善界面处理剂的抗流挂性和拉毛定形性，防止水泥和助剂向表面迁移，保持胶浆均匀态，有良好的保水性能，能部分或全替代传统保水增稠剂纤维素醚，防止水分流失太快造成强度低的情况，保证砂浆强度和湿粘力。
本发明中，聚丙烯酰胺有极佳的拉伸粘度，聚丙烯酰胺溶液的拉伸黏度要远大于普通纤维素醚的，使界面处理剂在滚刷时会产生“拉丝”流变现象，具有“拖、拽、携带和牵引”作用，从而形成“榴莲皮”的界面拉毛效果，进而增大接触面积，并有利于机械互锁，靠锚固楔合等作用，增强新混凝土砂浆的粘结强度。
本发明中，偏高岭土是以高岭土为原料，在适当的温度下经脱水形成的无水硅酸铝，它可以与Ca(OH)2和水发生火山灰反应，生成有胶凝性的物质。偏高岭土能与水泥浆中碱性物质生成凝胶体，填充水泥颗粒间的孔隙，增强界面处理剂的防水抗渗性、粘结强度以及早期抗压强度，并抑制泛碱。
本发明中，硅烷偶联剂是环氧官能团硅烷偶联剂，硅烷偶联剂与硅质材料能形成稳定的Si-O-Si化学键，使乳液有机与无机材料界面形成Si-O-Si-R有机相的化学键，增强界面处理剂内部有机聚合物乳液和无机矿物质水泥砂材料之间的内聚强度，也增强界面处理剂对旧混凝土的粘结性能。
本发明中，聚乙烯棉状纤维由聚乙烯构成的多分枝微细纤维，使界面处理剂具有良好的增粘性，抗厚涂流挂性，触变防沉性和抗龟裂性。
增粘性是指湿浆易于粘附于基层，抗厚涂流挂性，拉毛触变定形性，防沉性和抗微裂性，提升涂层抗渗性。
具体地，本发明中的醋酸乙烯酯-丙烯酸共聚物乳液由以下方法制备得到：
以聚乙烯醇为保护胶体，醋酸乙烯酯和丙烯酸采用半连续种子乳液聚合方法进行无皂共聚得到，醋酸乙烯酯-丙烯酸共聚物乳液的质量固含量为35-40％，优选地，醋酸乙烯酯-丙烯酸共聚物乳液的质量固含量为38％。
具体地，所述液剂和粉剂的质量比为1:3。
作为优选地，该防水拉毛混凝土界面处理剂，包括在使用时按照质量比为1：(2-4)混合使用的液剂和粉剂；该防水拉毛混凝土界面处理剂的质量固含量为75％-85％；
所述粉剂由以下重量份的组分组合而成：
作为优选地，所述硅烷偶联剂选自氧基硅烷偶联剂，环氧基硅烷偶联剂优选型号包括Z-6040、OFS-6040、KBM-403、GF80或KH-560中的一种或多种；防腐剂为异噻唑啉酮类；所述消泡剂为矿物油类消泡剂；聚丙烯酰胺的分子量500～1300万；聚乙烯棉状纤维的纤维直径8～20μm，长度为1-3mm；所述减水剂为木质素磺酸盐甲醛聚合物、萘磺酸盐甲醛聚合物、多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物或聚羧酸盐化合物中的一种或多种。
基于上述防水拉毛混凝土界面处理剂，本发明还提供防水拉毛混凝土界面处理剂的施工方法，包括以下步骤：
将粉剂和液剂混合得到界面处理剂浆料；
对铝模建筑混凝土墙体表面预先进行喷水处理，将界面处理剂浆料使用海绵拉毛滚刷均匀涂覆在铝模建筑混凝土墙体表面并干燥形成涂层；
待涂层表面硬化后重复第二遍涂覆；
养护24-72h。
本发明的操作简单，并且能够使得防水拉毛混凝土界面处理剂在旧混凝土界面形成均匀“榴莲皮”粗拉毛或“荔枝皮”细拉毛效果，新混凝土砂浆能浸润到界面处理剂“榴莲皮”拉毛表面的空隙中，固化后就像许多小钩和榫头似地把新混凝土砂浆和界面剂粘接在一起，并增大接触面积，从而达到对粘结强度的提高，还能改善铺贴瓷砖的抗滑移性，有利于后续瓷砖的铺贴，提升施工作业效率。
具体地，当施工环境的温度为5-35℃时，涂覆过程在1h内完成。
具体地，养护阶段每隔8-10h进行喷水处理一次。
本发明的有益效果：
(1)本发明界面处理剂能对旧混凝土界面润湿渗透，紧密接触，提升界面的粘接强度；通过硅氧烷型双子表面活性剂和减水剂协助作用，既能对铝模建筑的脱模剂进行溶解乳化，也降低界面处理剂浆料的表面张力，并且界面处理剂浆料的表面张力小于旧混凝土界面的临界表面张力，使界面处理剂浆料能浸入旧混凝土表面的凹陷与空隙，形成良好润湿，从而提升界面的粘接强度。环氧基硅烷偶联剂形成有机相的化学键，也增强界面剂对基层的粘结强度。
(2)醋酸乙烯酯-丙烯酸共聚物乳液与硅氧烷型双子表面活性剂协同使得界面处理剂固化后形成亲水涂层，使后道新混凝土或抹灰批荡的砂浆或瓷砖胶更易于浸润粘合，从而达到提升界面粘接力。
(3)偏高岭土与硅酸盐水泥水化时产生的副产物氢氧化钙(熟石灰)快速反应，形成新C-S-H水化硅酸钙凝胶，使界面连接密实，粘结强度高。同时，醋酸乙烯酯-丙烯酸共聚物乳液会渗入界面孔隙中，聚合物成膜在水化产物中穿梭，并与C-S-H水化硅酸钙相互交织，形成网状结构。另外，明矾石粉末能与水泥水化副产物氢氧化钙反应，形成一定的针状晶体钙矾石，也填充界面孔隙，对界面粘结强度的提高也有一定的贡献。
(4)本发明界面处理剂形成的涂层毛糙，有更大的接触面积，呈“榴莲皮”拉毛状，利于后道粘接，因而具有高粘结强度。聚乙烯棉状纤维和防收缩助剂作用是减少拉毛涂层在固化过程中收缩塌陷。
(5)本发明在光滑平整的铝模建筑墙面使用海绵滚筒滚刷，因海绵滚筒孔洞均匀，能形成厚度均匀“榴莲皮”粗拉毛涂层，能改善铺贴瓷砖的抗滑移性，提升施工作业效率。
(6)本发明配方固含设计高，表面张力低，通过海绵滚刷均匀涂刷施工，能覆盖填充混凝土表面的细小孔隙，大大改善后道批刮腻子易起泡问题，减轻腻子后期打磨修补的工作量，避免影响面层涂料的效果。
(7)界面处理剂具有防水抗渗作用，通过醋酸乙烯酯-丙烯酸共聚物乳液和明矾石形成的针状晶体钙矾石及偏高岭土形成的C-S-H凝胶，填充水泥颗粒间的孔隙，使界面剂具有优秀的防水抗渗性，并且界面剂涂膜无疏水效应。
(8)聚乙烯棉状纤维可有效抑制混凝土早期干缩微裂的产生，有助于抗渗性提升。
综上所述，本发明创新提出“防水拉毛二合一”的方法，在达到界面处理功能同时，还能明显改善后道铺贴瓷砖工序的附着力和抗滑移性，并具有防水抗渗功能。
附图说明
图1是市场无防水功能的普通界面剂甩浆工艺得到的涂层的镜下外观图；
图2是按照实施例2公开的施工工艺得到的涂层的镜下外观图；
图3是按照对比例4公开的施工工艺得到的涂层的镜下外观图。
具体实施方式
以下各实施例和对比例中各类物质的具体选择如下：
醋酸乙烯酯-丙烯酸共聚物乳液可采用现有市场上售卖或是由以下方法制备得到：以聚乙烯醇为保护胶体，醋酸乙烯酯与丙烯酸采用半连续种子乳液聚合方法进行无皂共聚，质量固含量38％。
硅氧烷型双子表面活性剂，选用TEGO Twin 4200基材润湿剂。
杀菌防腐剂为异噻唑啉酮类，选用自美国特洛伊公司的MERGAL K14。
消泡剂为矿物油类消泡剂，选自法国罗地亚公司生产的681F消泡剂。
改性膨润土增稠保水剂，选自浙江华特新材料有限公司的WT-Y。
聚丙烯酰胺，选自广东首信环保科技有限公司的非离子型N系列，分子量500～1300万。
水为市政自来水。
硅酸盐水泥为佛山市三水路路通水泥有限公司、江门海螺水泥有限公司或阿尔博波特兰(安庆)有限公司，强度等级为42.5。
石英粉可采用粒径分布范围在80目至200目，可以选用广东江门新会合成砂厂生产的100目石英砂，亦选用用重质碳酸钙砂或其他矿物质砂替换。
减水剂选自德国巴斯夫化学的密胺型磺酸化缩聚物粉末F10或西卡的聚羧酸型530P。
偏高岭土选自焦作市煜坤矿业有限公司的高活性偏高岭土YH110。
明矾石结晶粉末山东云顶化工有限公司，工业级或食品级。
防收缩助剂选自德国明凌公司的
P871。
聚乙烯棉状纤维选自日本三井化学公司的
FD990，平均纤维长2mm，纤维直径20μm。
硅烷偶联剂选自美国迈图的A187，亦选用用Z-6040(美国Dow Corning道康宁公司)、OFS-6040(中国XIAMETER道康宁公司)、KBM-403(日本信越化学工业株式会社)、GF 80(德国瓦克公司)，KH-560(江西晨光)替换。
丙二醇选自韩国SKC公司。
本发明中术语“喷水处理”是指对铝模建筑混凝土墙体表面进行雾状喷水淋湿的充分润湿，又无明显积水的处理手段。
本发明中术语“质量固含量”是指乳液或涂料在规定条件下烘干后剩余部分占总量的质量百分数。
实施例1
一种防水拉毛界面处理剂，包括在使用时按照质量比为1：3混合使用的液剂和粉剂；
醋酸乙烯-丙烯酸共聚物乳液质量固含为38％，计算出液剂与粉剂按1:3混合后的质量固含量为79.3％。
计算方式说明：乳液45份乘以38％固含等于17.1％为液剂组分固含，(0.171+3)/4＝0.79275，即混合固含79.3％，
液剂的质量固含量为75％-85％；
液剂包括以下重量份的组分：
粉剂包括以下重量份的组分：
实施例2
对实施例1制备得到的防水拉毛界面处理剂进行施工(测得外部施工环境的温度为32.5℃)，具体包括以下步骤：
S1.将粉剂和液剂混合得到界面处理剂浆料；
S2.对铝模建筑混凝土墙体表面预先进行喷水处理，达到润湿的作用，将界面处理剂浆料使用海绵拉毛滚刷均匀涂覆在铝模建筑混凝土墙体表面并干燥形成涂层；
S3.待涂层表面硬化后，使用海绵拉毛滚重复第二遍涂覆，该步骤和步骤S2完成时的总用时间为0.8h；
S4.养护48h，每隔8h需要进行喷水处理一次。
对比例1
本对比例与实施例1的粉剂的成分，含量相同，唯一不同在于，本对比例中将液剂中的醋酸乙烯-丙烯酸共聚物乳液以等质量固含量的苯丙乳液(苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液)的所替代，施工工艺与实施例2相同。
对比例2
本对比例与实施例1的液剂的成分，含量相同，唯一不同在于，本对比例中粉剂中未加入偏高岭土，施工工艺与实施例2相同。
对比例3
本对比例与实施例1的粉剂的成分，含量相同，唯一不同在于，本对比例中液剂中未加入聚丙烯酰胺，施工工艺与实施例2相同。
对比例4
本对比例与实施例2中所使用的界面处理剂和施工工艺均相同，唯一不同在于，本对比例中在测得外部施工环境的温度为32.5℃时，S1步骤的粉剂和液剂混合后，未使用海绵滚刷施工，而是使用涤纶化纤毛滚刷实施S2和S3步骤施工。
对比例5
本对比例与实施例2中所使用的界面处理剂和施工工艺均相同，唯一不同在于，在测得外部施工环境的温度为32.5℃时，步骤S2中省略“对铝模建筑混凝土墙体表面预先进行喷水处理，达到润湿的作用”。
对比例6
该对比例中所使用的界面处理剂为普通市售砂浆界面剂。
现参考《JC/T 907-2018混凝土界面处理剂》的“未处理/浸水处理粘结强度”指标和《JC/T 2090-2010聚合物水泥防水浆料》的“抗渗性”指标等，对实施例2以及对比例1-5处理后的铝模建筑混凝土墙体进行相关参数测试，结果如表1所示。
表1实施例2和对比例1-5的界面处理剂施工后的检测结果
从表1可以看出，采用实施例1制备得到的界面处理剂和采用实施例2的施工工艺，结果如图2所示，由图2可知，能形成均匀拉毛涂层，有“榴莲皮”棱角，不塌陷，无收缩开裂，抗渗性好，粘结强度高，亲水性好；对比例1，将醋酸乙烯-丙烯酸共聚物乳液替换为苯丙乳液，浸水处理后粘结强度无明显下降，抗渗性有提升，但涂层疏水性明显，对后道水泥砂粘附性有一定降低，也不利于瓷砖铺贴抗滑移，其他指标均较好。对比例2减少偏高岭土，涂层抗渗强度有所下降，粘结强度也稍下降，但是也能满足使用要求。对比例3减少聚丙烯酰胺，涂层拉毛呈棱角的涂层效果不明显，接触面积增大，不利于后道形成机械嵌合。对比例4使用常规化纤滚刷，无法拉毛形成凹凸“榴莲皮”棱角，相当于是平涂效果，影响后道粘合，不利于瓷砖铺贴抗滑移，如图3所示。对比例5没有润湿铝模建筑混凝土墙体表面，界面处理剂中水泥水化反应不充分，粘结强度有一定降低，也满足使用要求；对比例6中普通市售砂浆界面剂施工涂层效果，如图1所示，由图2可知，普通砂浆界面剂是通过甩浆工艺“点粘”在基层，无法形成完整的密实涂层，没有抗渗性，也无法封闭基层来改善腻子批刮的起泡性，其浆料颗粒大小与高度不均匀，不利于瓷砖铺贴的厚度控制。
最后应说明的是：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的保护范围。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)
1.一种防水拉毛混凝土界面处理剂，其特征在于，包括在使用时按照质量比为1：(2-4)混合使用的液剂和粉剂；所述防水拉毛混凝土界面处理剂的质量固含量为75％-85％；
所述液剂主要由以下重量份的组分组合而成：
所述粉剂主要由以下重量份的组分组合而成：
2.根据权利要求1所述的防水拉毛混凝土界面处理剂，其特征在于，所述醋酸乙烯酯-丙烯酸共聚物乳液主要通过以下方法制备得到：
以聚乙烯醇为保护胶体，醋酸乙烯酯和丙烯酸采用半连续种子乳液聚合方法进行无皂共聚得到，醋酸乙烯酯-丙烯酸共聚物乳液的质量固含量为35％-40％。
3.根据权利要求1或2所述的防水拉毛混凝土界面处理剂，其特征在于，所述液剂和粉剂的质量比为1:3。
4.根据权利要求1或2所述的防水拉毛混凝土界面处理剂，其特征在于，所述液剂由以下重量份的组分组合而成：
所述粉剂由以下重量份的组分组合而成：
5.根据权利要求1或2所述的防水拉毛混凝土界面处理剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自氧基硅烷偶联剂。
6.根据权利要求1或2所述的防水拉毛混凝土界面处理剂，其特征在于，所述防腐剂为异噻唑啉酮类。
7.根据权利要求1或2所述的防水拉毛混凝土界面处理剂，其特征在于，所述消泡剂为矿物油类消泡剂，所述聚丙烯酰胺的分子量500～1300万；所述聚乙烯棉状纤维的纤维直径8～20μm，长度为1-3mm；所述减水剂包括木质素磺酸盐甲醛聚合物、萘磺酸盐甲醛聚合物、多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物或聚羧酸盐化合物中的一种或多种。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的防水拉毛混凝土界面处理剂的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
将粉剂和液剂混合得到界面处理剂浆料；
对铝模建筑混凝土墙体表面预先进行喷水处理，将所述界面处理剂浆料均匀涂覆在所述铝模建筑混凝土墙体表面，干燥形成涂层；
待所述涂层表面硬化后重复第二遍涂覆，得到浆料层；
对所述浆料层进行养护24-72h。
9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，当施工环境的温度为5-35℃时，制备所述涂层的涂覆时间少于1h。
10.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述养护步骤包括每隔8-10h对所述浆料层进行喷水处理一次。
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