CN116332594A

CN116332594A - 一种ppk纳米改性渗透结晶js防水复合材料及其制备方法

Info

Publication number: CN116332594A
Application number: CN202310173288.1A
Authority: CN
Inventors: 李伟; 张宏泽; 张凯
Original assignee: Zhongde Xinya Building Materials Co ltd
Current assignee: Zhongde Xinya Building Materials Co ltd
Priority date: 2023-02-28
Filing date: 2023-02-28
Publication date: 2023-06-27

Abstract

本发明属于防水材料技术领域，具体涉及一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料及其制备方法,其特征在于，PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料由粉料和液料混合物制成，粉料包括硅酸盐水泥50‑80份、石英砂20‑60份、粉煤灰10‑30份、硅灰5‑20份、乳胶粉5‑15份、石膏粉5‑10份、聚丙烯纤维5‑15份、羟丙基甲基纤维素1‑8份、氧化镁5‑10份、减水剂2‑5份、六偏磷酸钠1‑5份、乙二胺四乙酸二钠1‑5份、硅酸钠2‑10份、硅酮锆1‑5份；液料混合物包括去离子水30‑40份、硅溶胶5‑10份、水性高分子改性树脂40‑50份、消泡剂0.1‑0.5份、杀菌剂0.2‑0.5份。有益效果在于：本发明的防水涂层是无机复合材料，溶液，无毒、无气味、不可燃，属于环保型材料。

Description

一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于防水材料技术领域，特别是涉及一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料及其制备方法。

背景技术

目前，建筑物的围护结构要防止雨水、雪水和地下水的渗透，也要防止空气中的湿气、蒸汽和其他有害气体与液体的侵蚀；建筑物的分隔结构要防止给排水的渗翻，这些防渗透、渗漏和侵蚀的材料统称为防水材料。

现有的防水复合材料大多会有挥发性毒气，散发出较为难闻的气味，对人们的身体健康有着很大的影响，而且一部分防水涂料在凝结后成为一种刚性涂层，存在着变形性能差，结构变形后涂层会开裂，雨水会渗进防水材料内部，影响防水效果。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料及其制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料，其特征在于，PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料由粉料和液料混合物制成，粉料包括硅酸盐水泥50-80份、石英砂20-60份、粉煤灰10-30份、硅灰5-20份、乳胶粉5-15份、石膏粉5-10份、聚丙烯纤维5-15份、羟丙基甲基纤维素1-8份、氧化镁5-10份、减水剂2-5份、六偏磷酸钠1-5份、乙二胺四乙酸二钠1-5份、硅酸钠2-10份、硅酮锆1-5份；液料混合物包括去离子水30-40份、硅溶胶5-10份、水性高分子改性树脂40-50份、消泡剂0.1-0.5份、杀菌剂0.2-0.5份。

优选的，所述减水剂为聚羧酸盐高效减水剂。

优选的，所述粉煤灰的粒径为200-500目。

优选的，所述石英砂包括粗石英砂和细石英砂，所述粗石英砂的粒径为2-5mm，所述细石英砂的粒径为0.1-2mm。

优选的，所述硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒分散液。

优选的，所述水性高分子改性树脂为硅烷改性、氟改性中的一种或几种。

优选的，一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将硅酸盐水泥、石英砂、粉煤灰、硅灰、乳胶粉、石膏粉、聚丙烯纤维、羟丙基甲基纤维素、氧化镁、减水剂、六偏磷酸钠、乙二胺四乙酸二钠、硅酸钠和硅酮锆按照相应比例进行搅拌制成粉料；

步骤二、将去离子水、硅溶胶、水性高分子改性氟碳弹性树脂、消泡剂和杀菌剂按照相应比例进行混合搅拌制成液料混合物；

步骤三、将粉料、液料混合物与水按照2:1:0~1比例进行混合搅拌得到防水复合材料。

有益效果在于：与现有技术相比，本发明的防水涂层具有高渗透力，能够沿着基层或装饰层的毛细孔深入渗透其内，在内部生成一种不会溶解的凝胶物，从内部提供了永久性的流体静力密封作用，提高材料的粘结力和强度，而且本发明的防水材料中，具有催化特性，当混凝土中产生新的微细裂缝时，在潮湿条件下或有水渗入时，活性化学物质将会再度激活，催化发生新的水化反应，在缝隙中生成新的结晶体，填塞堵住微细裂缝，具有优良的自修复功能；同时，本发明的防水涂层是无机复合材料，溶液，无毒、无气味、不可燃，属于环保型材料。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料及其制备方法的流程图。

图2是本发明所述一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料及其制备方法的涂层未处理性能图；

图3是本发明所述一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料及其制备方法的涂层已处理性能图。

图4是本发明所述一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料及其制备方法的数据图；

图5是本发明所述一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料及其制备方法的性能指标图。

实施方式

以下结合附图1-5，对本发明的技术方案作进一步阐释：

一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料，由粉料和液料混合物制成，粉料包括硅酸盐水泥50-80份、石英砂20-60份、粉煤灰10-30份、硅灰5-20份、乳胶粉5-15份、石膏粉5-10份、聚丙烯纤维5-15份、羟丙基甲基纤维素1-8份、氧化镁5-10份、减水剂2-5份、六偏磷酸钠1-5份、乙二胺四乙酸二钠1-5份、硅酸钠2-10份、硅酮锆1-5份；液料混合物包括去离子水30-40份、硅溶胶5-10份、水性高分子改性树脂40-50份、消泡剂0.1-0.5份、杀菌剂0.2-0.5份。

其中乳胶粉为水溶性乳胶粉；减水剂为聚羧酸盐高效减水剂；粉煤灰的粒径为200-500目；石英砂包括粗石英砂和细石英砂，粗石英砂的粒径为2-5mm，所述细石英砂的粒径为0.1-2mm；硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒分散液；水性高分子改性树脂为硅烷改性、氟改性中的一种或几种的混合物。

一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将硅酸盐水泥、石英砂、粉煤灰、硅灰、乳胶粉、石膏粉、聚丙烯纤维、羟丙基甲基纤维素、氧化镁、减水剂、六偏磷酸钠、乙二胺四乙酸二钠、硅酸钠和硅酮锆按照相应比例进行搅拌制成粉料；步骤二、将去离子水、硅溶胶、水性高分子改性氟碳弹性树脂、消泡剂和杀菌剂按照相应比例进行混合搅拌制成液料混合物；步骤三、将粉料、液料混合物与水按照2:1:0~1比例进行混合搅拌得到防水复合材料。

石英砂作为骨架颗粒，粗、细石英砂相互搭接形成网络骨架、填充，用于进一步地增强骨架体系的强度。粉煤灰表面呈多孔的蜂窝状结构，孔隙率较高，比表面积较大，具有良好的吸附性能，粉煤灰填充在粗、细石英砂之间，遇到水后，容易形成凝胶。硅酸盐水泥与石英砂相互混合，进一步增加骨骼的强度。而硅酸盐水泥则是防水材料的基体，用于提高与待修补混凝土基体的粘接性，该防水材料中的硅酸钠、硅灰、硅溶胶、六偏磷酸钠、乙二胺四乙酸二钠等为活性物质，其中硅酸钠与硅溶胶能够与混凝土内部的钙离子发生化学反应，直接生成不溶性结晶物；而六偏磷酸钠、乙二胺四乙酸二钠为钙离子络合剂，其遇到钙离子后与其发生化学反应生成可溶性的不稳定的络合物，而在遇到浆体或基体中的硫酸根离子浓度高的区域，则会生成不溶性的结晶沉淀填充裂缝。

其中乳胶粉和高分子改性树脂以水为载体，极易渗透至混凝土内部，当水分蒸发后，则可重新形成弹性体，最终发展成膜，使得修补材料与基体形成一个整体，可有效的缓解内应力，提高混凝土的抗压强度、拉伸粘结强度等，聚丙烯纤维可以起到物理性加筋作用，进一步缓解内应力，可达到抗裂补强的作用，可有效的提高防水材料的韧性，提高修补材料的抗裂变形和耐磨能力；聚羧酸盐减水剂表面含有羧基、磺酸基、聚氧化乙烯基、酯基等官能团，官能团排布分子表面呈梳形状态，其容易锚固于水泥表面，与水泥结合紧密，提高浆体的流动性和耐久性，更有利于活性物质分布更为均匀；羟丙基甲基纤维素在冷水中可溶胀成澄清或微浊的胶体溶液，可起到增稠，增加粘结能力。

如附图4-5所示：

附图4：本发明四个实施例的各原料比例数据；

附图5：本发明PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料的形成涂层的性能指标及扼要说明。

从附图5可以看出本发明的防水材料具有优异的防渗透、自修复能力，且抗压强度高，使用寿命长，性能优良。

由此可知，本发明的防水材料中的活性化学物质由于具有较强的渗透性，能以水为载体深入渗透扩散到水泥混凝土的内部孔隙中，与混凝土中的钙离子发生化学反应，生成不溶于水的硅钙水化物(枝蔓状结晶体),结晶体充满毛细管孔隙并与混凝土结整体,堵塞混凝土内部的毛细孔道,从而使混凝土致密，防止水渗透，具有良好的防渗透和自修复功能。

如附图2-3涂层性能分析：

附图2为未经过本发明的处理的混凝土，对混凝土表层50mm以下进行取样进行电镜观察，从照片中可以看出混凝土中分布着氢氧化钙立方体、菱形六面体的胶凝体和微粒，附图3为将本发明的防水材料涂抹在混凝土上后的26天后，对混凝土表层下50mm进行取样，进行电镜观察，从照片中可以看出混凝土的毛细管中已经生成了致密的、充分发展的结晶体结构。

本发明的防水材料对于不同的裂缝采用不同的施工方式。

(1)对小于0.4mm宽的混凝土裂缝的处理

对于小于0.4mm的裂缝，当裂缝有水流时，先进行堵漏，然后将裂缝表面清洗干净,直接涂刷两层本发明的防水材料即可，其中防水材料粉料/液料/水按照质量比按2/1/1配成涂料。待涂层呈半干状态后连续养护72h，在热天或干燥天气要多喷几次水，加强养护，防止涂层过早干燥。施工后48h内应避免暴晒、雨淋、霜冻、污水及4℃以下的低温，露天施工用湿草袋覆盖较好。

(2)对大于0.4mm宽的混凝土裂缝的处理

需先把裂缝或连接处剔槽，槽宽25mm、深35-70mm，呈燕尾型(有水流时挖深些，无水流时浅些)。然后清除松散物质，用水浸渍基面，将防水材料粉料与液料按照质量比按2/1调制成浆状，然后在槽内和槽口两边宽150mm处涂一层，约10min将防水材料粉料与液料按照质量比为6:1的调制成的半干状料团，将其填充槽，再用堵漏剂填充剩下的半槽空间。待堵漏剂凝固后，用水洒湿填缝的表面，随后在所修复的区域上涂一层涂料，养护同(1)所述。当裂缝有松动的散块或蜂窝麻面时，须先进行清理和填平。嵌填的材料用本发明的防水材料与水按照体积比按6：1调配而成，并且需砸实。

本发明防水材料可用于混凝土结构的裂缝处理，具有长期防渗漏、裂缝能自我修复、防止钢筋腐蚀、增强混凝土强度、施工方便、无公害等优越性，其在混凝土建筑物工程和其他领域有广阔的应用前景。

工作原理：本发明的防水材料中的活性化学物质由于具有较强的渗透性，能以水为载体深入渗透扩散到水泥混凝土的内部孔隙中，与混凝土中的钙离子发生化学反应，生成不溶于水的硅钙水化物(枝蔓状结晶体),结晶体充满毛细管孔隙并与混凝土结整体,堵塞混凝土内部的毛细孔道,从而使混凝土致密，防止水渗漏，实现防水抗渗功能。且本发明的防水材料中，具有催化特性，当混凝土中产生新的微细裂缝时，在潮湿条件下或有水渗入时，活性化学物质将会再度激活，催化发生新的水化反应，在缝隙中生成新的结晶体，填塞堵住微细裂缝，具有优良的自修复功能。因此,混凝土结构即使局部受损发生渗漏,在遇到水后也会产生结晶作用自行修补愈合(0.4mm的裂缝)。本发明的防水材料具有多次抗渗和自我修复的特点和性能,并且具有极强的抗压抗弯折能力。本发明的防水材料所制备的防水层能够与混凝土表面形成完整的体系，界面结合力强，不会分离，可实现永久防水。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims

1.一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料，其特征在于：PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料由粉料和液料制成，粉料包括硅酸盐水泥50-80份、石英砂20-60份、粉煤灰10-30份、硅灰5-20份、乳胶粉5-15份、石膏粉5-10份、聚丙烯纤维5-15份、羟丙基甲基纤维素1-8份、氧化镁5-10份、减水剂2-5份、六偏磷酸钠1-5份、乙二胺四乙酸二钠1-5份、硅酸钠2-10份、硅酮锆1-5份；液料包括去离子水30-40份、硅溶胶5-10份、水性高分子改性树脂40-50份、消泡剂0.1-0.5份、杀菌剂0.2-0.5份。

2.根据权利要求1所述的一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸盐高效减水剂。

3.根据权利要求1所述的一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料，其特征在于：所述粉煤灰的粒径为200-500目。

4.根据权利要求1所述的一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料，其特征在于：所述石英砂包括粗石英砂和细石英砂，所述粗石英砂的粒径为2-5mm，所述细石英砂的粒径为0.1-2mm。

5.根据权利要求1所述的一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料，其特征在于：所述硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒分散液。

6.根据权利要求1所述的一种PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料，其特征在于：所述水性高分子改性树脂为硅烷改性、氟改性中的一种或几种。

7.一种权利要求1-6任一项所述的PPK纳米改性渗透结晶JS防水复合材料的制备方法，其步骤如下：

步骤二、将去离子水、硅溶胶、水性高分子改性氟碳弹性树脂、消泡剂和杀菌剂按照相应比例进行混合搅拌制成液料；

步骤三、将粉料、液料与水按照2:1:0~1比例进行混合搅拌得到防水复合材料。