CN115974508B - 一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆及其制备工艺，所述防水装饰一体化砂浆包括以下原料：稀土改性白水泥、高铝水泥、硅烷改性石膏、快硬剂、可再分散乳胶粉、级配石英砂、减水剂、缓凝剂、消泡剂、HPMC纤维素醚或阻碱增稠微粒，以及火山灰或重钙。本发明防水装饰一体化砂浆具有优异的强度、防水性能、抗泛碱和耐沾污性能。

Description

一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆及其制备工艺

技术领域

本发明涉及建筑装饰材料领域，具体涉及一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆及其制备工艺。

背景技术

对于传统的房地产企业和建材供应商来说，如果没有新的突破点，以后的发展举步维艰。另外，伴随着使用年限的增加，过去几十年新建的建筑，出现了各种各样的问题，比如：外墙漏水、装饰层老化、管道堵塞、原有的配套设施不满足新时代的生活需求等。因此建筑修缮是“后建筑时代”传统房地产企业和建材供应商的突破点。

我们从防水专业出发，分析后建筑时代的建筑修缮特点，发现外墙漏水、装饰层老化严重影响了市容市貌及人们的生活品质。开发一种耐沾污型防水装饰一体化砂浆对防水企业转型及老旧建筑外墙的修缮至关重要。

现阶段，市面上有真石漆、水包水、水包砂、普通双组分装饰砂浆、单组分装饰砂浆等材料，用于建筑外墙渗漏维修和装饰。但是这些材料存在各种问题，比如：真石漆易开裂、脱皮，耐候性差，使用几年后需要维修、翻新；水包水和水包砂材料对施工性要求非常高，且成品不易储存；双组分装饰砂浆易褪色、变色，另外普通双组分装饰砂浆不耐沾污；普通单组分装饰砂浆易泛碱，导致墙面装饰层颜色泛白，且没有耐沾污技术处理，易变色。

真石漆、水包水、水包砂都属于涂料的范畴，具有仿石材的效果，无法做出仿木结构的效果，也无法做出各种图案，且需要多次喷涂施工，费工、费时、费力、费材。双组分装饰砂浆类似于外墙装饰涂料，只有纯色，且随着时间的延长颜色会老化。

现有技术CN201810117129.9公开了一种防泛碱保温抗渗耐候高强度复合砂浆及其制备方法，原料包括：再生混凝土废料20-30份、粉煤灰10-16份、泛碱抑制剂1-3份、保温添加物4-6份、增强纤维3-5份、纤维素醚1-3份、可分散乳胶粉8-10份、减水剂0.4-0.6份、硬脂酸盐1-2份、引气剂0.7-0.9份、复合乳液6-8份、河沙40-50份、低碱度硫铝酸盐水泥8-12份。该技术虽具有一定的抗泛碱性能，但不耐沾污。现有技术CN202010020708.9公开了一种防泛碱水泥砂浆及养护方法，原料包括：水泥200～250份，砂400～750份，超细硅粉50～80份，凹凸棒粉10～15份，膨润土3～10份，纤维素1～2份。该技术虽具有一定的抗泛碱性能，但不耐沾污；同时，防水性能、强度等均较差。现有技术CN201110270429.9公开了一种性能优异的彩色饰面砂浆，该技术虽然具备一定的抗泛碱、耐沾污性能，但并不理想，同时，抗折强度、抗压强度较差。

目前市面上已经有装饰砂浆在售，有单组份的，有双组分的；有普通的，也有功能型的；有价格高得，也有价格低的......总之，市面上的产品质量参差不齐，但是都存在着通病就是强度低、防水性能不理想、易泛碱和不耐沾污，严重制约着装饰砂浆的推广和应用。

因此为了符合后建筑时代的建筑外墙修缮要求，开发一种强度高、防水性能好、抗泛碱、易施工和耐沾污防水装饰一体化砂浆是非常有必要的。

本发明人团队深入探究砂浆沾污和泛碱的原因，通过采用特殊的改性技术，改善配方自身和原材料的配套体系，提高了产品的自身强度、粘接强度、防水性能和施工性能，彻底解决了装饰砂浆泛碱和不耐沾污问题，进一步促进装饰砂浆在国内市场的推广应用，不仅是新建建筑可采用，老旧小区的改造同样是最优选择，市场空间广阔。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆及其制备工艺，并达到以下发明目的：提高防水装饰一体化砂浆的强度、防水性能、抗泛碱和耐沾污性能。

为实现以上发明目的，采用的技术方案如下：

一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆，包括以下原料：稀土改性白水泥、高铝水泥、硅烷改性石膏、快硬剂、可再分散乳胶粉、级配石英砂、减水剂、缓凝剂、消泡剂。

所述原料还包括HPMC纤维素醚或阻碱增稠微粒，以及火山灰或重钙。

一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆，以重量份计，由以下原料组成：

进一步的，所述原料的重量份配比为：稀土改性白水泥28份、高铝水泥7份、硅烷改性石膏5份、火山灰12份、快硬剂8份、憎水型乳胶粉1.5份、级配石英砂36.2份、阻碱增稠微粒 2份、减水剂0.1份、缓凝剂0.1份、消泡剂0.1份。

所述稀土改性白水泥：含稀土镧氧化物和镨氧化物，质量比为2：1。由以下工艺制备：在普通白色硅酸盐水泥生料中添加稀土元素氧化物在1475℃-1525℃进行高温烧制制得白水泥熟料，然后与适量石膏及混合材料磨细制成的水硬性胶凝材料。其中，稀土元素氧化物是元素镧的氧化物（La₂O₃） 与元素镨氧化物（Pr₆O₁₁）的混合物，且配比为2：1（质量比），在水泥生料中的添加量为0.22％（质量百分数）。

所述硅烷改性石膏：由无水石膏、半水石膏、二水石膏按照3：6：1的质量比混合，并包覆水性硅烷偶联剂制备而成。包覆所用的原料为水性硅烷偶联剂和无水乙醇的混合物，配比为石膏：水性硅烷偶联剂：无水乙醇=100：（0.6-0.9）：1。包覆过程：将无水石膏、半水石膏、二水石膏导入分散装置，水性硅烷偶联剂和无水乙醇混合物在石膏搅拌过程中慢慢加入，搅拌转速为800r/min，搅拌时间为30min，搅拌过程中物料之间相互摩擦，无水乙醇挥发出来，水性硅烷偶联剂均匀的包覆在石膏表面。

所述火山灰选取铁质火山灰，经活化剂琥珀酸三异丙醇胺酯进行化学激发活化，比表面积1000-1500m²/kg。火山灰优良的填充作用使得装饰砂浆质地致密，较高的活性还能促进水泥水化，有效减低游离碱性物质和水化过程中碱性物质析出。

所述快硬剂为DENKA BEFORM，采购自日本电气化学工业株式会社。

所述可再分散乳胶粉为丙烯酸乳胶粉、EVA乳胶粉或两者的组合，优选丙烯酸乳胶粉。

所述级配石英砂：由50-70目石英砂、70-100目石英砂、100-140目石英砂按照1：4：2的质量比复配而成。

所述阻碱增稠微粒:按照单宁酸0.2%、渗透结晶母料5%和凹凸棒土94.8%的质量配比，将原料复合造粒后研磨而成。

所述减水剂为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺减水剂中的任意一种或几种的组合；所述缓凝剂为柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸及其盐类中的任意一种或几种的组合；所述消泡剂为粉体有机硅消泡剂。

可根据需要，在本发明配方中添加适量无机颜料来调节颜色，对产品的物化性能无影响。

本发明的有益效果如下：

1）本发明防水装饰一体化砂浆防泛碱效果好。防泛碱性能大大提升，不掉粉。

2）本发明防水装饰一体化砂浆耐沾污效果好。根据JC/T 1024-2097 《墙体饰面砂浆》CE类检测耐沾污性能做到1级以上，最高可达到0级。

3）本发明防水装饰一体化砂浆具有优异的防水抗渗性能，通过JC/T 984 《聚合物水泥防水砂浆》进行涂层试件检测，7d抗渗压力能达到0.9-1.52Mpa。

4）本发明防水装饰一体化砂浆具有优异的耐老化性能，优异的施工性能。触变性能好，施工手感好，大大提高施工效率，节约成本和劳动力。

本发明防水装饰一体化砂浆装饰性强，不仅可以仿石、仿瓷砖、仿古砖效果，还可以做出仿木结构的效果，做出各种各样、各种颜色的图案，使用时现场直接加水搅拌，一次施工，没有储存条件的限制，并且可以添加无机颜料使用，时间长了不会褪色。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的实施方式作进一步地详细描述。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

对比例1防水装饰一体化砂浆

防水装饰一体化砂浆，以重量份计，由以下原料组成：

制备工艺：

1.将普通白水泥、高铝水泥和普通石膏粉投入反应釜中搅拌均匀，搅拌时间为5分钟；

2.将快硬剂、普通乳胶粉、HPMC纤维素醚、聚羧酸减水剂、柠檬酸、有机硅消泡剂加入反应釜中，搅拌均匀，搅拌时间为5分钟；

3.将重钙和石英砂加入反应釜中，继续混料10分钟，形成均质砂浆，卸料包装。

实施例1一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆

一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆，以重量份计，由以下原料组成：

所述稀土改性白水泥：由稀土氧化物La₂O₃和Pr₆O₁₁改性白水泥而成，La₂O₃和Pr₆O₁₁的质量比为2：1。

所述硅烷改性石膏：由无水石膏、半水石膏、二水石膏按照3：6：1的质量比复配，并将石膏包覆有机硅制备而成，有机硅用量为石膏总重量的0.6%；所述有机硅为水性硅烷偶联剂。

所述级配石英砂：由50目、70目、100目石英砂按照1：4：2的质量比进行复配而成。

所述快硬剂为DENKA BEFORM，采购自日本电气化学工业株式会社。

一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆的制备工艺：

1、制备稀土改性白水泥：在普通白色硅酸盐水泥生料中添加适量的稀土元素氧化物在1475℃条件下进行高温烧制得到白水泥熟料，然后与适量石膏及混合材料磨细制成水硬性胶凝材料，得到稀土改性白水泥；细度：100%过80μm方孔筛。所述石膏加入量为水泥熟料质量的1%；所述混合材料为窑灰，加入量为水泥熟料质量的1%。稀土氧化物加入量为硅酸盐水泥生料的0.22％（质量百分数）。所述稀土氧化物为La₂O₃和Pr₆O₁₁，质量比为2：1。

2、制备硅烷改性石膏粉：将无水石膏、半水石膏、二水石膏按照3：6：1的质量比复配，得到混合石膏粉。将水性硅烷偶联剂和无水乙醇按照0.6：1的质量比混合均匀，得到包覆料。将混合石膏粉导入高速分散设备中进行搅拌，转速为800r/min；在搅拌过程中，将包覆料慢慢加入混合石膏粉中，搅拌时间为30min，水性硅烷偶联剂均匀包覆在石膏表面，制得硅烷改性石膏粉。混合石膏粉与包覆料的质量比为100:1.6。

3、将稀土改性白水泥、高铝水泥和硅烷改性石膏粉投入反应釜中，搅拌均匀，搅拌时间为5分钟。

4、将快硬剂、普通乳胶粉、HPMC纤维素醚、萘系减水剂、酒石酸、有机硅消泡剂加入反应釜中，搅拌均匀，搅拌时间为5分钟。

5、将重钙和级配石英砂加入反应釜中，继续混料10分钟，形成均质砂浆，卸料包装。所述级配石英砂：由50目、70目、100目石英砂按照1：4：2的质量比进行复配而成。

实施例2一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆

一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆，以重量份计，由以下原料组成：

所述稀土改性白水泥：由稀土氧化物La₂O₃和Pr₆O₁₁改性白水泥而成，La₂O₃和Pr₆O₁₁的质量比为2：1。

所述硅烷改性石膏：由无水石膏、半水石膏、二水石膏按照3：6：1的质量比复配；每种石膏都采用有机硅包覆，用量为石膏重量的0.9%；所述有机硅为水性硅烷偶联剂。

所述级配石英砂：由70目、90目、140目石英砂按照1：4：2的质量比进行复配而成。

所述火山灰：为铁质火山灰，经活化剂琥珀酸三异丙醇胺酯进行化学激发活化，比表面积为1000m²/kg。

所述快硬剂为DENKA BEFORM，采购自日本电气化学工业株式会社。

所述憎水型乳胶粉：为EVA乳胶粉。

一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆的制备工艺：

1、制备稀土改性白水泥：在普通白色硅酸盐水泥生料中添加稀土元素氧化物在1525℃条件下进行高温烧制得到白水泥熟料，然后与适量石膏及混合材料磨细制成水硬性胶凝材料，得到稀土改性白水泥；细度：100%过80μm方孔筛。稀土氧化物加入量为硅酸盐水泥生料的0.22％（质量百分数）。所述稀土氧化物为La₂O₃和Pr₆O₁₁，质量比为2：1。所述石膏加入量为水泥熟料质量的2%；所述混合材料为窑灰，加入量为水泥熟料质量的4.5%。

2、制备硅烷改性石膏粉：将无水石膏、半水石膏、二水石膏按照3：6：1的质量比复配，得到混合石膏粉。将水性硅烷偶联剂和无水乙醇按照0.9：1的质量比混合均匀，得到包覆料。将混合石膏粉导入高速分散设备中进行搅拌，转速为800r/min；在搅拌过程中，将包覆料慢慢加入混合石膏粉中，搅拌时间为30min，水性硅烷偶联剂均匀包覆在石膏表面，制得硅烷改性石膏粉。混合石膏粉与包覆料的质量比为100:1.9。

3、将稀土改性白水泥、高铝水泥和硅烷改性石膏粉投入反应釜中，搅拌均匀，搅拌时间为5分钟。

4、将快硬剂、EVA乳胶粉、HPMC纤维素醚、三聚氰胺减水剂、葡萄糖酸、有机硅消泡剂加入反应釜中，搅拌均匀，搅拌时间为5分钟。

5、将火山灰和级配石英砂加入反应釜中，继续混料10分钟，形成均质砂浆，卸料包装。所述级配石英砂：由70目、90目、140目石英砂按照1：4：2的质量比进行复配而成。

实施例3一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆

一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆，以重量份计，由以下原料组成：

所述稀土改性白水泥：由稀土氧化物La₂O₃和Pr₆O₁₁改性白水泥而成，La₂O₃和Pr₆O₁₁的质量比为2：1。

所述硅烷改性石膏：由无水石膏、半水石膏、二水石膏按照3：6：1的质量比复配；每种石膏都采用有机硅包覆，用量为石膏重量的0.7%；所述有机硅为水性硅烷偶联剂。

所述级配石英砂：由70目、80目、120目石英砂按照1：4：2的质量比进行复配而成。

所述阻碱增稠微粒:按照单宁酸0.2%、渗透结晶母料5%和凹凸棒土94.8%的质量配比，将原料复合造粒后研磨而成，所述百分数均为质量百分数。

所述火山灰：为铁质火山灰，经活化剂琥珀酸三异丙醇胺酯进行化学激发活化，比表面积为1500m²/kg。

所述快硬剂为DENKA BEFORM，采购自日本电气化学工业株式会社。

所述憎水型乳胶粉：丙烯酸乳胶粉。

一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆的制备工艺：

1、制备稀土改性白水泥：在普通白色硅酸盐水泥生料中添加稀土元素氧化物在1505℃条件下进行高温烧制得到白水泥熟料，然后与适量石膏及混合材料磨细制成水硬性胶凝材料，得到稀土改性白水泥；细度：100%过80μm方孔筛。稀土氧化物加入量为硅酸盐水泥生料的0.22％（质量百分数）。所述稀土氧化物为La₂O₃和Pr₆O₁₁，质量比为2：1。所述石膏加入量为水泥熟料质量的1.5%；所述混合材料为窑灰，加入量为水泥熟料质量的2.5%。

2、制备硅烷改性石膏粉：将无水石膏、半水石膏、二水石膏按照3：6：1的质量比复配，得到混合石膏粉。将水性硅烷偶联剂和无水乙醇按照0.7：1的质量比混合均匀，得到包覆料。将混合石膏粉导入高速分散设备中进行搅拌，转速为800r/min；在搅拌过程中，将包覆料慢慢加入混合石膏粉中，搅拌时间为30min，水性硅烷偶联剂均匀包覆在石膏表面，制得硅烷改性石膏粉。混合石膏粉与包覆料的质量比为100:1.7。

3、制备阻碱增稠微粒:按照单宁酸0.2%、渗透结晶母料5%和凹凸棒土94.8%的质量配比，将原料进行混合，复合造粒后研磨至800目，所述百分数均为质量百分数。

4、将稀土改性白水泥、高铝水泥和硅烷改性石膏粉投入反应釜中，搅拌均匀，搅拌时间为5分钟。

5、将快硬剂、丙烯酸乳胶粉、阻碱增稠微粒、聚羧酸减水剂、柠檬酸、有机硅消泡剂加入反应釜中，搅拌均匀，搅拌时间为5分钟。

6、将火山灰和级配石英砂加入反应釜中，继续混料10分钟，形成均质砂浆，卸料包装。所述级配石英砂：由70目、80目、120目石英砂按照1：4：2的质量比进行复配而成。

将以上实施例1-3制备的砂浆进行性能检测，根据标准JC/T 1024-2097 《墙体饰面砂浆》CE类检测以下技术指标：30min吸水量、120min吸水量、抗泛碱性、耐沾污性、耐候性；根据标准JC/T 984 《聚合物水泥防水砂浆》检测以下技术指标：收缩率、涂层抗渗压力、抗折强度、抗压强度、拉伸粘接原强度、老化循环拉伸粘接强度、柔韧性。检测结果如下表所示：

由上表可以看出，本发明防水装饰一体化砂浆的30min吸水量为0.5-1.1g，120min吸水量为2.1-4.1g，收缩率为0.12-0.16%，涂层抗渗压力0.9-1.52MPa（7d），抗折强度8.7-11 MPa（28d），抗压强度26.5-34 MPa（28d），拉伸粘接原强度1.3-1.7 MPa（28d），老化循环拉伸粘接强度1.0-1.5MPa（28d），柔韧性（横向变形能力）为1.1-1.6mm，抗泛碱性好，耐沾污性达到1级以上，耐候性达到1级以上。

本发明一种防泛碱耐沾污防水装饰一体化砂浆深入探究砂浆沾污和泛碱的原因，通过采用特殊的改性技术，改善配方自身和原材料的配套体系，彻底解决了装饰砂浆泛碱和不耐沾污问题，提高了产品的自身强度、粘接强度、防水性能和施工性能。

除特殊说明的外，本发明所述的比例均为质量比，所述的百分数均为质量百分数。

显然的是，在本发明的构思下，可以变化的具体实施方法还有很多，在此，应该声明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆，其特征在于：重量份计，包括以下原料：稀土改性白水泥20-30份、高铝水泥7-12份、硅烷改性石膏3-8份、火山灰或重钙8-20份、快硬剂5-9份、可再分散乳胶粉1-3份、级配石英砂30-40份、阻碱增稠微粒 1-3份、减水剂0-0.2份、缓凝剂0-0.2份、消泡剂0-0.2份；

所述稀土改性白水泥：采用的稀土元素氧化物是镧氧化物与镨氧化物的混合物，且镧氧化物与镨氧化物的质量比为2：1；稀土元素氧化物在水泥生料中的添加量为0.22％；

所述硅烷改性石膏：由无水石膏、半水石膏、二水石膏按照3：6：1的质量比混合，并包覆水性硅烷偶联剂制备而成；

所述阻碱增稠微粒:按照单宁酸0.2%、渗透结晶母料5%和凹凸棒土94.8%的质量配比，将原料复合造粒后研磨而成。

2.根据权利要求1所述的一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆，其特征在于：所述原料的重量份配比为：稀土改性白水泥28份、高铝水泥7份、硅烷改性石膏5份、火山灰12份、快硬剂8份、憎水型乳胶粉1.5份、级配石英砂36.2份、阻碱增稠微粒 2份、减水剂0.1份、缓凝剂0.1份、消泡剂0.1份。

3.根据权利要求1所述的一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆，其特征在于：所述级配石英砂：由50-70目石英砂、70-100目石英砂、100-140目石英砂按照1：4：2的质量比复配而成。

4.根据权利要求1所述的一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸减水剂、萘系减水剂、三聚氰胺减水剂中的任意一种或多种的组合；所述缓凝剂为柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸及其盐类中的任意一种或多种的组合；所述消泡剂为粉体有机硅消泡剂。

5.根据权利要求1所述的一种防泛碱耐沾污型防水装饰一体化砂浆，其特征在于：所述火山灰为铁质火山灰，比表面积1000-1500㎡ /kg；所述可再分散乳胶粉为丙烯酸乳胶粉、EVA乳胶粉或两者的组合。