CN115784695A - 粉料组合物、防水浆料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种粉料组合物、防水浆料及其制备方法，其中的粉料组合物以重量份数计，包括35～50份的快硬水泥、10～25份的功能材料、35～60份的石英砂、0.05～0.2份的纤维素醚、0.05～0.4份的缓凝剂、0.05～0.3份的早强剂和0.05～0.5份的减水剂，功能材料包括改性粉煤灰。采用快硬水泥制备粉料组合物，同时粉料组合物中还包括缓凝剂；如此上述的粉料组合物用于防水浆料中时，能够提高防水浆料的水化速度，同时缓凝剂的加入可以有效避免防水浆料闪凝、提高防水浆料在使用过程中的可施工时间。粉料组合物中还包括改性粉煤灰，将粉料组合物用于防水浆料中时，可有效改善菱镁水泥的耐水性。

Description

粉料组合物、防水浆料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，特别是涉及一种粉料组合物、防水浆料及其制备方法。

背景技术

防水浆料是目前建筑装修必不可少的一道起保护性的材料，它可以有效阻止因意外漏水而导致其他房间受到损失这类意外的发生。目前的防水浆料基本上是以普通硅酸盐水泥为胶凝材料，复配部分填料及添加剂搭配聚合物乳液。因普通硅酸盐水泥本身的水化速度所限制，强度发展相对较慢，所需养护时间较长。

相关技术中，通常通过大幅度提高普通硅酸盐水泥早期水化热，或通过将普通水硅酸盐水泥复配成三元体系或二元体系，以加速水泥水化速度。但是极易发生闪凝的现象或出现可操作时间的稳定性问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够加快浆料水化速度又能够防止浆料闪凝、延长可施工时间的粉料组合物、防水浆料及其制备方法。

本发明的第一方面提供了一种粉料组合物，以重量份数计，包括35～50份的快硬水泥、10～25份的功能材料、35～60份的石英砂、0.05～0.2份的纤维素醚、0.05～0.4份的缓凝剂、0.05～0.3份的早强剂和0.05～0.5份的减水剂；其中，所述功能材料包括改性粉煤灰。

在一些实施例中，所述改性粉煤灰满足下述

条件中的至少一项：

I.所述改性粉煤灰的平均粒径D50≤3μm；

II.所述改性粉煤灰由磷酸和硫酸盐对粉煤灰进行改性得到；

可选地，所述硫酸盐包括硫酸铝、硫酸钠、硫酸钙和硫酸铁中的一种或多种。

在一些实施例中，所述功能材料还包括钢渣微粉，所述改性粉煤灰和所述钢渣微粉的质量比为(1～2):1；

可选地，所述钢渣微粉的比表面积为750～800m²/kg。

在一些实施例中，所述缓凝剂包括柠檬酸钠和葡萄糖酸钠中的一种或多种；

可选地，当所述缓凝剂为柠檬酸钠和葡萄糖酸钠的混合物时，所述柠檬酸钠和所述葡萄糖酸钠的质量比为(1～2):1。

在一些实施例中，所述快硬水泥包括菱镁水泥，所述菱镁水泥的制备过程中采用的轻烧氧化镁和氯化镁的质量比为1:(0.44～0.55)。

在一些实施例中，所述石英砂包括质量比为(1～1.5):(2～3):(0～1)的粒径为40～70目的石英砂、粒径为70～100目的石英砂和粒径为100～180目的石英砂。

在一些实施例中，所述纤维素醚包括羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或多种；所述早强剂包括菱镁早强剂；所述减水剂包括聚羧酸减水剂和磺化三聚氰胺高效减水剂中的一种或多种。

本发明的第二方面提供了一种防水浆料，包括本发明第一方面所述的粉料组合物，还包括液料组合物；

以重量份数计，所述液料组合物包括38～50份的聚合物乳液、58～78份的水、0.1～0.8份的憎水剂、0.1～0.5份的杀菌剂和0.1～0.8份的消泡剂。

在一些实施例中，所述防水浆料满足下述条件中的一个或多个：

(1)所述聚合物乳液包括醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、丁二烯-苯乙烯共聚乳液中的一种或多种；

(2)所述憎水剂包括有机硅憎水剂；

(3)所述消泡剂包括矿物油类消泡剂、有机硅消泡剂和聚醚消泡剂中的一种或多种；

(4)所述杀菌剂包括卡松、BIT杀菌剂和复合杀菌剂SIG中的一种或多种；

可选地，所述复合杀菌剂SIG为(1,2-苯并异噻唑啉-3-酮)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物。

在一些实施例中，所述防水浆料满足下述条件中的至少一项：

(1)所述防水浆料的可施工时间为60～150min；

(2)所述防水浆料在施工4～6.5h后进行闭水试验，48h后无渗漏；

(3)所述防水浆料的抗渗压力为0.7～0.8MPa；

(4)所述防水浆料水化后的横向变形能力为2.4～3.0mm；

(5)所述防水浆料水化后的抗压强度为24～31MPa；

(6)所述防水浆料水化后的抗折强度为7～11MPa；

(7)所述防水浆料水化后的收缩率为0.2～0.26％；

(8)所述防水浆料水化后，在无处理状态下的粘结强度为1.3～1.8MPa，在潮湿基层的粘结强度为1.6～2.2MPa，在碱处理后的粘结强度为1.6～2.2MPa，在浸水处理后的粘结强度为1.7～2.5MPa。

本发明的第三方面提供了一种防水浆料的制备方法，包括如下步骤：

将快硬水泥、功能材料、石英砂、纤维素醚、缓凝剂、早强剂和减水剂混合，制得粉料组合物；

将聚合物乳液、憎水剂、杀菌剂、消泡剂和水混合，制得液料组合物。

上述提供的粉料组合物、防水浆料及其制备方法，采用快硬水泥制备粉料组合物，同时粉料组合物中还包括缓凝剂；如此上述的粉料组合物用于防水浆料中时，能够提高防水浆料的水化速度，同时缓凝剂的加入可以有效避免防水浆料闪凝、提高防水浆料在使用过程中的可施工时间。

此外，粉料组合物中还包括改性粉煤灰，将粉料组合物用于防水浆料中时，在防水浆料的水化过程中，改性粉煤灰中的活性二氧化硅可以与菱镁水泥中的氧化镁发生反应，生成不溶于水的水化产物硅酸镁；同时改性粉煤灰中的活性三氧化二铝可以生成氢氧化铝胶体堵塞凌镁水质的毛细孔，降低吸水率；从而可有效改善菱镁水泥的耐水性。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。下述给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本文中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。

本文中，涉及到数值区间，如无特别说明，上述数值区间内视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。

在本文中，涉及数据范围的单位，如果仅在右端点后带有单位，则表示左端点和右端点的单位是相同的。比如，750～800m²/kg表示左端点“750”和右端点“800”的单位都是m²/kg。

防水浆料是目前建筑装修必不可少的一道起保护性的材料，它可以有效阻止因意外漏水而导致其他房间受到损失这类意外的发生。防水浆料一般可分为柔性产品(聚合物防水涂料)与刚性产品(聚合物防水浆料)，其中聚合物防水浆料可分为单组分(单纯粉料部分现场加水)与双组份(粉料部分+液料部分)，其中双组份防水浆料居多。柔性产品因其柔韧性更好，抗开裂的优势较为明显，更适合在地面进行应用，同时，由于其粘接强度相对较低且对基面的要求较高，若应用于需后期贴瓷砖等的墙面，则会导致后期贴砖后掉砖的风险较大，所以并不是很适合墙面的应用；刚性产品粘接强度相对较高，更适合应用于墙面，可以有效降低后期贴砖后的掉砖风险。

目前普通的防水产品基本养护时间为24h-48h，甚至在某些条件下会延长至48h以上，大大的降低了施工效率。当前防水浆料基本上是以普通硅酸盐水泥为胶凝材料，复配部分填料及添加剂、聚合物乳液。因普通硅酸盐水泥本身的水化速度所限制，强度发展相对较慢，所需养护时间较长。

相关技术中，快干的技术可以大致分为两类，一种是通过大幅度提高硅酸盐水泥早期水化热，加快水泥水化速度；也因此，使得该防水浆料在原材料的储存与生产过程中存在相当大的安全隐患，同时，实际生产出的成品还极易发生闪凝现象。另一种是通过普通硅酸盐水泥复配成三元体系或二元体系，以加快水泥水化速度，但是该防水浆料体系容易出现可操作时间的稳定性问题，无法控制可操作时间，影响施工效率，导致施工成本的大幅度增加。

为了解决上述问题，本发明提供了一种粉料组合物，以重量份数计，包括35～50份的快硬水泥、10～25份的功能材料、35～60份的石英砂、0.05～0.2份的纤维素醚、0.05～0.4份的缓凝剂、0.05～0.3份的早强剂和0.05～0.5份的减水剂；其中，功能材料包括改性粉煤灰。

本发明中采用快硬水泥作为胶凝材料，改性粉煤灰作为该胶凝材料的改性材料。快硬水泥具有水泥一样的胶凝特性，同时拥有更优异的抗压强度。且，本发明发现，快硬水泥与本发明的功能材料混合使用，可以大幅度提高其制品的抗压强度、抗折强度等力学性能以及实现这些力学强度的效率问题。同时，在快硬水泥的水化过程中，改性粉煤灰中的活性二氧化硅可以与快硬水泥，例如菱镁水泥中的氧化镁发生反应，生成不溶于水的水化产物硅酸镁；同时改性粉煤灰中的活性三氧化二铝可以生成氢氧化铝胶体堵塞菱镁水泥制品的毛细孔，降低吸水率，从而可有效改善菱镁水泥制品的耐水性，提高菱镁水泥制品的抗压强度和抗折强度等力学性能的稳定性。

在本发明的实施例中，以35～50份的快硬水泥计，该粉料组合物中功能材料的重量份数为10～25份；例如，可以包括10份、12份、15份、18份、20份、23份或25份的功能材料。进一步地，以35～50份的快硬水泥计，该粉料组合物中功能材料的重量份数为15～25份。

在本发明的实施例中，功能材料包括改性粉煤灰。进一步地，改性粉煤灰的平均粒径D50≤3μm。更进一步地，改性粉煤灰由磷酸和硫酸盐对粉煤灰进行改性得到；硫酸盐可以包括硫酸铝、硫酸钠、硫酸钙和硫酸铁中的一种或多种。

采用磷酸对粉煤灰进行改性时，磷酸可通过腐蚀粉煤灰的玻璃体结构来增大比表面积。除此之外，粉煤灰组成成分中的Al₂O₃、CaO等活性金属氧化物也易与磷酸反应溶解；磷酸还会减弱粉煤灰中的Al—O、Si—O—Si以及Si—O键之间的作用力，增大晶面间距，提高吸附效率，从而提高应用上述粉料组合物得到的制品的柔韧性等力学性能。

采用硫酸盐对粉煤灰进行改性时，硫酸盐中的阳离子如Al³⁺、Na⁺、Ca²⁺、Fe³⁺等与溶液中的阳离子在粉煤灰表面及其孔道内进行交换，生成相应沉淀物或氧化物，从而达到去除溶液中污染物的目的，提高应用上述粉料组合物得到的制品的环保性能。

在一些实施方式中，快硬水泥包括菱镁水泥，菱镁水泥的制备过程中采用的轻烧氧化镁和氯化镁的质量比为1:(0.44～0.55)；例如，可以为1:0.44、1:0.47、1:0.5、1:0.52或1:0.55等。

在一些实施方式中，功能材料还包括钢渣微粉，改性粉煤灰和钢渣微粉的质量比为(1～2):1；例如，可以为1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1或2:1。进一步地，改性粉煤灰和钢渣微粉的质量比为(1.5～2):1。钢渣微粉的活性相对于普通硅酸盐水泥活性低，并且钢渣微粉需要在一定的激发条件下才可激发出其后期强度，因此通过在粉料组合物中加入钢渣微粉，可以有效减缓粉料组合物应用时的早期水化速度，更好的避免出现相关制品，例如防水浆料的闪凝情况；当改性粉煤灰和钢渣微粉的质量比为(1～2):1时，可以进一步提升防水浆料的耐水性并降低防水浆料的水化速度。

在其中的一些实施方式中，钢渣微粉的比表面积为750～800m²/kg；例如，可以为750m²/kg、760m²/kg、770m²/kg、780m²/kg、790m²/kg或800m²/kg等。当钢渣微粉的比表面积在上述范围内时，可以充分发挥钢渣微粉的活性，并且随着钢渣微粉比表面积的提高，钢渣微粉的活性亦提高。优选地，钢渣微粉的比表面积为760～800m²/kg；可进一步提高钢渣微粉的活性。

以35～50份的快硬水泥计，该粉料组合物中缓凝剂的重量份数为0.05～0.4份；例如，可以包括0.05份、0.08份、0.1份、0.13份、0.15份、0.17份、0.20份、0.22份、0.25份、0.28份、0.30份、0.33份、0.35份或0.4份的缓凝剂。进一步地，以35～50份的快硬水泥计，该粉料组合物中缓凝剂的重量份数为0.15～0.35份。

在一些实施方式中，缓凝剂包括柠檬酸钠和葡萄糖酸钠中的一种或多种；加入缓凝剂，可以降低粉料组合物的水化速度，提高粉料组合物制品的可施工时间，尤其可提高粉料组合物制品在高温条件下的可施工时间。

在其中的一些实施方式中，当缓凝剂为柠檬酸钠和葡萄糖酸钠的混合物时，柠檬酸钠和葡萄糖酸钠的质量比为(1～2):1；例如，可以为1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1或2:1。进一步地，柠檬酸钠和葡萄糖酸钠的质量比为(1.3～2):1。

以35～50份的快硬水泥计，该粉料组合物中石英砂的重量份数为35～60份；例如，可以包括35份、38.7份、40份、43.5份、45份、47份、50份、52.3份、55份、57.5份或60份的石英砂。进一步地，以35～50份的快硬水泥计，该粉料组合物中石英砂的重量份数为45～55份。

在一些实施方式中，石英砂包括质量比为(1～1.5):(2～3):(0～1)的粒径为40～70目的石英砂、粒径为70～100目的石英砂和粒径为100～180目的石英砂。通过在粉料组合物中加入石英砂，作为粉料组合物制品中的骨料，起到支撑整个体系，并且使用合理的级配可使粉料组合物制品展现出较好的状态。

以35～50份的快硬水泥计，该粉料组合物中纤维素醚的重量份数为0.05～0.2份；例如，可以为0.05份、0.08份、0.1份、0.13份、0.15份、0.17份或0.2份等。进一步地，以35～50份的快硬水泥计，该粉料组合物中纤维素醚的重量份数为0.1～0.2份。

在其中的一些实施方式中，纤维素醚可以包括羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或多种。通过在粉料组合物中加入纤维素醚，可以使粉料组合物制品的状态保持稳定，降低粉料组合物制品的分层风险。

以35～50份的快硬水泥计，该粉料组合物中早强剂的重量份数为0.05～0.3份；例如，可以为0.05份、0.08份、0.1份、0.12份、0.15份、0.17份、0.20份、0.22份、0.25份、0.27份或0.3等。进一步地，以35～50份的快硬水泥计，该粉料组合物中早强剂的重量份数为0.1～0.25份。

在一些实施方式中，早强剂包括菱镁早强剂。通过在粉料组合物中加入菱镁早强剂，可使粉料组合物制品的干固速度加快，较快速的建立强度，加快施工效率。

以35～50份的快硬水泥计，该粉料组合物中减水剂的重量份数为0.05～0.5份；例如，可以为0.05份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份、0.45份或0.5份等。进一步地，以35～50份的快硬水泥计，该粉料组合物中减水剂的重量份数为0.15～0.5份。

在一些实施方式中，减水剂包括聚羧酸减水剂和磺化三聚氰胺高效减水剂中的一种或多种。通过在粉料组合物中加入减水剂，调整粉料组合物制品粘度，使粉料组合物制品拥有较好的施工性。

本发明还提供了一种防水浆料，包括上述提供的粉料组合物，还包括液料组合物；以重量份数计，液料组合物包括38～50份的聚合物乳液、58～78份的水、0.1～0.8份的憎水剂、0.1～0.5份的杀菌剂和0.1～0.8份的消泡剂。

在一些实施方式中，聚合物乳液包括醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、丁二烯-苯乙烯共聚乳液中的一种或多种。

以38～50份的聚合物乳液计，液料组合物中水的重量份数为58～78份；例如，可以为58份、60份、63份、65份、67份、70份、72份、75份或78份等。进一步地，以38～50份的聚合物乳液计，液料组合物中水的重量份数为60～75份。

以38～50份的聚合物乳液计，液料组合物中憎水剂的重量份数为0.1～0.8份；例如，可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份或0.8份等。进一步地，以38～50份的聚合物乳液计，液料组合物中憎水剂的重量份数为0.5～0.8份。

在一些实施方式中，憎水剂包括有机硅憎水剂。通过在料液组合物中加入憎水剂，进一步增强产品在使用过程中的防水性能。

以38～50份的聚合物乳液计，液料组合物中杀菌剂的重量份数为0.1～0.5份；例如，可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份或0.5份等。进一步地，以38～50份的聚合物乳液计，液料组合物中杀菌剂的重量份数为0.2～0.5份。

在一些实施方式中，杀菌剂包括卡松、BIT杀菌剂和复合杀菌剂SIG中的一种或多种；其中，复合杀菌剂SIG为(1,2-苯并异噻唑啉-3-酮)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物。通过在料液组合物中加入杀菌剂，可使液料在储存过程中，减少甚至避免由于真菌、细菌等菌种繁衍而导致的液料变质、发臭等情况的发生。

以38～50份的聚合物乳液计，液料组合物中消泡剂的重量份数为0.1～0.8份；例如，可以为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份或0.8份等。进一步地，以38～50份的聚合物乳液计，料液组合物中消泡剂的重量份数为0.4～0.8份。

在一些实施方式中，消泡剂可以包括矿物油类消泡剂、有机硅消泡剂和聚醚消泡剂中的一种或多种；通过在料液组合物中加入消泡剂，可消除在机械搅拌过程中由搅拌头引入的气泡，使浆料更密实。

在一些实施方式中，防水浆料的可施工时间为60～150min；例如，可以为60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min、130min、140min或150min等。

在一些实施方式中，防水浆料在施工4～6.5h后进行闭水试验，48h后无渗漏。

在一些实施方式中，防水浆料的抗渗压力为0.7～0.8MPa；例如，可以为0.7MPa、0.71MPa、0.72MPa、0.73MPa、0.74MPa、0.75MPa、0.76MPa、0.77MPa、0.78MPa、0.79MPa或0.8MPa等。

在一些实施方式中，防水浆料水化后的横向变形能力为2.4～3.0mm；例如，可以为2.4mm、2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm或3.0mm等。

在一些实施方式中，防水浆料水化后的抗压强度为24～31MPa；例如，可以为24MPa、25MPa、26MPa、27MPa、28MPa、29MPa、30MPa或31MPa等。

在一些实施方式中，防水浆料水化后的抗折强度为7～11MPa；例如，可以为7MPa、8MPa、9MPa、10MPa或11MPa等。

在一些实施方式中，防水浆料水化后的收缩率为0.2～0.26％；例如，可以为0.2％、0.21％、0.22％、0.23％、0.24％、0.25％或0.26％等。

在一些实施方式中，防水浆料水化后，在无处理状态下的粘结强度为1.3～1.8MPa，在潮湿基层的粘结强度为1.6～2.2MPa，在碱处理后的粘结强度为1.6～2.2MPa，在浸水处理后的粘结强度为1.7～2.5MPa。

本发明还提供了一种防水浆料的制备方法，包括如下步骤：

将快硬水泥、功能材料、石英砂、纤维素醚、缓凝剂、早强剂和减水剂混合，制得粉料组合物；

将聚合物乳液、憎水剂、杀菌剂、消泡剂和水混合，制得液料组合物。

本发明还提供了一种防水浆料的使用方法，包括如下步骤：

根据基层情况进行除灰、刷界面剂、洒水等处理；

按照每100kg粉料组合物加30～36kg液料组合物的比例，将粉料组合物和液料组合物混合，搅拌2min，搅拌后静置1min备用；

用毛刷或滚筒蘸取搅拌好后的防水砂浆涂刷或滚涂在所需施工的墙面或地面，使其厚度达到0.5～0.7mm；

根据墙面情况，可以施工2～3遍，其中在施工下一道防水层之前必须等上一层防水层表干。

以下结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

需要说明的是，下述各实施例和对比例中涉及的HPMC表示羟丙基甲基纤维素、HEC表示羟乙基纤维素；下述各实施例和对比例中涉及的改性粉煤灰均是用磷酸和硫酸铝对粉煤灰进行改性得到。

下述各实施例和对比例中制备的防水浆料分别进行可施工时间测试、闭水试验测试，并按照标准JC/T 2090-2011《聚合物水泥防水浆料》进行测试。其中，可施工时间测试和闭水试验测试采用如下方法进行：

可施工时间测试：取防水浆料，静置，在不同时刻使用毛刷或滚筒进行施工测试，直至无法施工，如毛刷无法刷开浆料或滚筒无法滚动，即可视为可施工时间截止,一般情况下90～120min为佳。

闭水试验测试：在30cm*30cm*10cm的石膏板框内部，交叉涂刷两遍防水浆料，待第一遍表干后，即可涂刷第二遍；待第二遍涂刷完毕后，养护4.5～24h后，在石膏板框内加入5～8cm深的自来水，静置观察，底部无水印且石膏板未发现明显吸水即可视为闭水测试通过。

实施例1

粉料组合物包括：350g菱镁水泥、250g功能材料、1g的粘度为20000mPa.s的HPMC、395g石英砂、2g缓凝剂、1.5g菱镁早强剂、0.5g减水剂；

其中，菱镁水泥的制备过程中采用的轻烧氧化镁和氯化镁的质量比为1:0.47；功能材料为改性粉煤灰，改性粉煤灰的平均粒径D50为3μm；缓凝剂为柠檬酸钠，减水剂为聚羧酸减水剂；石英砂为粒径为40～70目的石英砂和粒径为70～100目的石英砂的混合物，粒径为40～70目的石英砂和粒径为70～100目的石英砂的质量比为1:3；

液料组合物包括：380g苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、2g有机硅憎水剂、3g卡松、4g矿物油类消泡剂和611g水。

实施例2

粉料组合物包括：400g菱镁水泥、175g功能材料、1.3g的粘度为20000mPa.s的HEC、418.4g石英砂、2.5g缓凝剂、2g菱镁早强剂、0.8g减水剂；

其中，菱镁水泥的制备过程中采用的轻烧氧化镁和氯化镁的质量比为1:0.49；功能材料为改性粉煤灰，改性粉煤灰的平均粒径D50为2.5μm；缓凝剂为葡萄糖酸钠，减水剂为磺化三聚氰胺高效减水剂；石英砂为粒径为40～70目的石英砂和粒径为70～100目的石英砂的混合物，粒径为40～70目的石英砂和粒径为70～100目的石英砂的质量比为1:2；

液料组合物包括：450g丁二烯-苯乙烯共聚乳液、4g有机硅憎水剂、4g BIT杀菌剂、3g有机硅消泡剂和539g水。

实施例3

粉料组合物包括：440g菱镁水泥、135g功能材料、1.5g的粘度为20000mPa.s的HPMC、420.1g石英砂、2.0g缓凝剂、0.5g菱镁早强剂、0.9g减水剂；

其中，菱镁水泥的制备过程中采用的轻烧氧化镁和氯化镁的质量比为1:0.52；功能材料为改性粉煤灰，改性粉煤灰的平均粒径D50为2μm；缓凝剂为柠檬酸钠，减水剂为聚羧酸减水剂；石英砂为粒径为40～70目的石英砂、粒径为70～100目的石英砂及粒径为100～180目的石英砂的混合物，粒径为40～70目的石英砂、粒径为70～100目的石英砂和粒径为100～180目的石英砂的质量比为1:2:1；

液料组合物包括：400g醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、8g有机硅憎水剂、2g复合杀菌剂SIG、2g聚醚消泡剂和588g水。

实施例4

粉料组合物包括：480g菱镁水泥、120g功能材料、1.0g的粘度为20000mPa.s的HEC、395g石英砂、0.18g缓凝剂、1g菱镁早强剂、0.12g减水剂；

其中，菱镁水泥的制备过程中采用的轻烧氧化镁和氯化镁的质量比为1:0.44；功能材料为质量比为1:1的改性粉煤灰和钢渣微粉的混合物，改性粉煤灰的平均粒径D50为2.5μm，钢渣微粉的比表面积为800m²/kg，钢渣微粉的等级为一级；缓凝剂为质量比为1:1的柠檬酸钠和葡萄糖酸钠的混合物；减水剂为质量比为1:1的聚羧酸减水剂和磺化三聚氰胺高效减水剂的混合物；石英砂为粒径为40～70目的石英砂和粒径为70～100目的石英砂的混合物，粒径为40～70目的石英砂和粒径为70～100目的石英砂的质量比为1.5:2；

液料组合物包括：450g苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、6g有机硅憎水剂、4g卡松、3.5g有机硅消泡剂和536.5g水。

实施例5

粉料组合物包括：500g菱镁水泥、115g功能材料、0.8g的粘度为20000mPa.s的HPMC、390g石英砂、3g缓凝剂、0.8g菱镁早强剂、1.4g减水剂；

其中，菱镁水泥的制备过程中采用的轻烧氧化镁和氯化镁的质量比为1:0.55；功能材料为质量比为1:1的改性粉煤灰和钢渣微粉的混合物，改性粉煤灰的平均粒径D50为2μm，钢渣微粉的比表面积为750m²/kg，钢渣微粉的等级为一级；缓凝剂为质量比为2:1的柠檬酸钠和葡萄糖酸钠的混合物；减水剂为聚羧酸减水剂；石英砂为粒径为40～70目的石英砂和粒径为70～100目的石英砂的混合物，粒径为40～70目的石英砂和粒径为70～100目的石英砂的质量比为1.5:2；

液料组合物包括：500g苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液和丁二烯-苯乙烯共聚乳液的混合物、8g有机硅憎水剂、4g复合杀菌剂SIG、2g聚醚消泡剂和486g水；其中，苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液和丁二烯-苯乙烯共聚乳液的质量比为1:2。

实施例6

实施例6和实施例4的区别在于：粉料组合物中功能材料为质量比为2:1的改性粉煤灰和钢渣微粉的混合物，其他均相同。

实施例7

实施例7和实施例4的区别在于：粉料组合物中钢渣微粉的比表面积为750m²/kg，其他均相同。

实施例8

实施例8和实施例4的区别在于：粉料组合物中钢渣微粉的比表面积为770m²/kg，其他均相同。

实施例9

实施例9和实施例4的区别在于：粉料组合物中钢渣微粉的比表面积为730m²/kg，其他均相同。

实施例10

实施例10和实施例4的区别在于：粉料组合物中未加入钢渣微粉，其他均相同。

实施例11

实施例11和实施例4的区别在于：粉料组合物中改性粉煤灰的平均粒径D50为4μm，其他均相同。

对比例1

粉料组合物包括：550g等级为42.5的普通硅酸盐水泥、0.8g的粘度为30000mPa.s的HPMC、445.9g石英砂、2.5g甲酸钙、0.8g聚羧酸减水剂；

其中，石英砂为粒径为40～70目的石英砂和粒径为70～100目的石英砂的混合物，粒径为40～70目的石英砂和粒径为70～100目的石英砂的质量比为1.5:2；

料液组合物包括：450g苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、6g有机硅憎水剂、4g卡松、3g矿物油类消泡剂和537g水。

其中，对比例1中制备的防水浆料，在施工后12h及18h进行闭水试验均出现渗漏，在施工后28h进行闭水试验无渗漏。

对比例2

粉料组合物包括：370g等级为42.5的普通硅酸盐水泥、180g等级为42.5的快硬水泥、50g无水石膏、1.3g的粘度为30000mPa.s的HPMC、395g石英砂、1.5g葡萄糖酸钠、1g硫酸锂、1.2g聚羧酸减水剂；

其中，石英砂为粒径为40～70目的石英砂和粒径为70～100目的石英砂的混合物，粒径为40～70目的石英砂和粒径为70～100目的石英砂的质量比为1.5:2；

料液组合物包括：450g质量比为1:2的苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液和丁二烯-苯乙烯共聚乳液的混合物、5g有机硅憎水剂、3.5g卡松、3.5g矿物油类消泡剂和518g水。

对比例3

粉料组合物包括：480g等级为42.5的普通硅酸盐水泥、180g等级为42.5的快硬水泥、1.5g的粘度为30000mPa.s的HPMC、334.2g石英砂、1.5g柠檬酸钠、1g碳酸锂、1.5g聚羧酸减水剂；

其中，石英砂为粒径为40～70目的石英砂和粒径为70～100目的石英砂的混合物，粒径为40～70目的石英砂和粒径为70～100目的石英砂的质量比为1.5:2；

料液组合物包括：460g丁二烯-苯乙烯共聚乳液、4g有机硅憎水剂、3g卡松、3g矿物油类消泡剂和530g水。

对比例4

对比例4和实施例4的区别在于：采用相同质量的普通粉煤灰替代改性粉煤灰，其他均相同。

对比例5

对比例5和实施例4的区别在于：未添加改性粉煤灰，其他均相同。

对比例6

对比例6和实施例4的区别在于：未添加缓凝剂，其他均相同。

将实施例1～10及对比例1～6制得的防水浆料进行可施工时间测试、闭水试验测试，并按照标准JC/T 2090-2011《聚合物水泥防水浆料》进行测试。其中，《聚合物水泥防水浆料》的标准如表1所示。

表1

实施例1～10及对比例1～6中防水浆料的性能测试结果如下表2所示。

表2

由表2中实施例1～11及对比例1～3的结果可知，相较于采用普通硅酸盐水泥、或者普通硅酸盐水泥与快硬水泥组合、以及缓凝剂制备的防水浆料，采用本发明中包括改性粉煤灰等功能材料、快硬水泥和缓凝剂的粉料组合物制备的防水浆料，不仅能够提高防水浆料的水化速度，同时还可以有效避免防水浆料闪凝，延长防水浆料在使用过程中的可施工时间，提高防水浆料的耐水性。在此基础上，当粉料组合物中各组分采用不同的种类和/或用量时，得到的粉料组合物用于防水浆料中时，还能够提高防水浆料的水化速度、耐水性、柔韧性、粘结强度、抗压强度、抗折强度，并降低防水浆料的收缩率。

实施例4和实施例10的主要区别在于：实施例10的粉料组合物中未加入钢渣微粉，由实施例4和实施例10的结果可知，在粉料组合物中加入钢渣微粉可以进一步调节防水浆料早期的水化速度，从而更好的调节可施工时间。实施例4和实施例7～9的主要区别在于：粉料组合物中钢渣微粉的比表面积不同，由实施例4和实施例7～9的结果可知，钢渣微粉的比表面积变换时，会影响制备得到的防水浆料的力学性能，例如，实施例9表现出相对差的力学性能，这是因为钢渣微粉的比表面积可以影响钢渣微粉的活性；且从比较中可以发现，当钢渣微粉的比表面积为750～800m²/kg时，可以充分发挥钢渣微粉的活性，使得钢渣微粉可以更容易地与快硬水泥发生反应，生成不溶于水的水化产物，从而提高所得到的防水浆料的粘接性能、抗压强度、抗折强度等性能。

实施例4和实施例11的区别主要在于：粉料组合物中改性粉煤灰的平均粒径D50不同，由实施例4和实施例11的结果可知，粉料组合物中改性粉煤灰的平均粒径D50≤3μm时，可以进一步提高防水浆料的耐水性以及抗压强度、抗折强度。

实施例4和对比例4的区别在于：对比例4中采用的是普通粉煤灰；实施例4和对比例5的区别在于：对比例5中未添加改性粉煤灰；由实施例4和对比例4～5的结果可知，添加普通粉煤灰或者不添加粉煤灰的情况下，所得到的防水浆料无法实现防水效果，施用该防水浆料的基面持续存在渗漏现象。可见，在粉料组合物中添加改性粉煤灰，将粉料组合物用于防水浆料中时，可有效改善防水浆料的耐水性。

实施例4和对比例6的区别在于，对比例6中未加入缓凝剂，由实施例4和对比例6的结果可知，在粉料组合物中进一步添加缓凝剂，将粉料组合物用于防水浆料中时，可以进一步延长防水浆料在使用过程中的可施工时间。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种粉料组合物，其特征在于，以重量份数计，包括35～50份的快硬水泥、10～25份的功能材料、35～60份的石英砂、0.05～0.2份的纤维素醚、0.05～0.4份的缓凝剂、0.05～0.3份的早强剂和0.05～0.5份的减水剂；

其中，所述功能材料包括改性粉煤灰。

2.如权利要求1所述的粉料组合物，其特征在于，所述改性粉煤灰满足下述条件中的至少一项：

I.所述改性粉煤灰的平均粒径D50≤3μm；

II.所述改性粉煤灰由磷酸和硫酸盐对粉煤灰进行改性得到；

可选地，所述硫酸盐包括硫酸铝、硫酸钠、硫酸钙和硫酸铁中的一种或多种。

3.如权利要求1至2中任一项所述的粉料组合物，其特征在于，所述功能材料还包括钢渣微粉，所述改性粉煤灰和所述钢渣微粉的质量比为(1～2):1；

可选地，所述钢渣微粉的比表面积为750～800m²/kg。

4.如权利要求1所述的粉料组合物，其特征在于，所述缓凝剂包括柠檬酸钠和葡萄糖酸钠中的一种或多种；

可选地，当所述缓凝剂为柠檬酸钠和葡萄糖酸钠的混合物时，所述柠檬酸钠和所述葡萄糖酸钠的质量比为(1～2):1。

5.如权利要求1所述的粉料组合物，其特征在于，所述快硬水泥包括菱镁水泥，所述菱镁水泥的制备过程中采用的轻烧氧化镁和氯化镁的质量比为1:(0.44～0.55)。

6.如权利要求1～2和4～5中任一项所述的粉料组合物，其特征在于，所述石英砂包括质量比为(1～1.5):(2～3):(0～1)的粒径为40～70目的石英砂、粒径为70～100目的石英砂和粒径为100～180目的石英砂。

7.如权利要求1～2和4～5中任一项所述的粉料组合物，其特征在于，所述纤维素醚包括羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或多种；所述早强剂包括菱镁早强剂；所述减水剂包括聚羧酸减水剂和磺化三聚氰胺高效减水剂中的一种或多种。

8.一种防水浆料，其特征在于，包括如权利要求1～7中任一项所述的粉料组合物，还包括液料组合物；

以重量份数计，所述液料组合物包括38～50份的聚合物乳液、58～78份的水、0.1～0.8份的憎水剂、0.1～0.5份的杀菌剂和0.1～0.8份的消泡剂。

9.如权利要求8所述的防水浆料，其特征在于，满足下述条件中的一个或多个：

(1)所述聚合物乳液包括醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液、丁二烯-苯乙烯共聚乳液中的一种或多种；

(2)所述憎水剂包括有机硅憎水剂；

(3)所述消泡剂包括矿物油类消泡剂、有机硅消泡剂和聚醚消泡剂中的一种或多种；

(4)所述杀菌剂包括卡松、BIT杀菌剂和复合杀菌剂SIG中的一种或多种；

可选地，所述复合杀菌剂SIG为(1,2-苯并异噻唑啉-3-酮)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物。

10.一种如权利要求8～9中任一项所述的防水浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将快硬水泥、功能材料、石英砂、纤维素醚、缓凝剂、早强剂和减水剂混合，制得粉料组合物；

将聚合物乳液、憎水剂、杀菌剂、消泡剂和水混合，制得液料组合物。