CN116903343A - 一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料及其制备工艺，涉及防水材料技术领域。本发明制备的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料，按重量份数计包括以下组分：水泥40～60份、石英砂30～40份、流平剂15～25份、消泡剂0.8～1份、减水剂0.5～2.5份、石灰3～8份、石膏8～12份；所述水泥采用硫铝酸盐水泥；所述流平剂采用复合填料微球；所述复合填料微球是先将介孔二氧化硅浸渍在2,4‑甲苯二异氰酸酯三聚体中，随后采用聚丙烯酸丁酯进行包裹得到；所述消泡剂采用棕榈酸铝；所述减水剂采用三聚氰胺甲醛树脂；本发明制得的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的具有自愈合性且防水性较强。
Description
技术领域
本发明涉及防水材料技术领域，具体为一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料及其制备工艺。
背景技术
水泥基渗透结晶型防水材料可与混凝土中各种氧化物反应，在混凝土中形成不溶于水的结晶体，堵塞毛细孔道，在产生微裂缝时形成二次结晶，从而使混凝土致密、防水效果好。渗透结品型防水材料是适应建筑工程防水、修补应用的一种新型材料，应用方便，是一种面向用户的优先选择材料，符合功能性绿色建筑材料研究发展方向，是国内外防水技术研究的热点。
与传统防水材料相比，渗透结晶型防水材料与混凝土基材相容性好，不存在老化隐患,无挥发性气体释放，渗透结晶后的防潮混凝土建筑物仍具有透气性能，可广泛应用于工业、民用、地下工程，尤其适用于对地下室等无法从迎水面处理的环境进行背水处理。
然而现有的水泥基渗透结晶型防水材料在使用过程中，防水效果较差且一旦应用墙体发生开裂，极易渗水破坏防水效果。因此，亟需一种防水效果较好的、具有自愈合性能的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料及其制备工艺，以解决现有技术中存在的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料，按重量份数计包括以下组分：水泥40～60份、石英砂30～40份、流平剂15～25份、消泡剂0.8～1份、减水剂0.5～2.5份、石灰3～8份、石膏8～12份；所述流平剂采用复合填料微球；当墙体开裂时带动流平剂表面聚丙烯酸丁酯破裂，流平剂内部的2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体流出渗入开裂的墙体，2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体的异氰酸酯与渗水的墙体表面、介孔二氧化硅孔道中羟基反应，形成穿过介孔二氧化硅并填充在开裂的墙体中的聚氨酯网络，进一步增强了背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的防水性能的同时，增强了背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的自愈合性能。
进一步的，所述水泥包括硫铝酸盐水泥。
进一步的，所述石英砂的粒径为10～30μm。
进一步的，所述复合填料微球是先将介孔二氧化硅浸渍在2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体中，随后采用聚丙烯酸丁酯进行包裹得到。
进一步的，所述消泡剂包括棕榈酸铝；部分消泡剂棕榈酸铝与石灰、水反应，在防水材料中形成铝酸三钙网络，水泥中的铝酸三钙与铝酸三钙网络、水和石膏的硫酸钙相互结合，在水泥颗粒表面形成水化硫铝酸钙针状晶体，形成保护膜，阻碍水分进入水泥颗粒内部，进而达到防水的效果。
进一步的，所述减水剂包括三聚氰胺甲醛树脂。
进一步的，一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的制备工艺，包括以下制备步骤：
(1)配料：按权利要求1～6任一项所述的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的组分及其质量份数进行配料；
(2)将步骤(1)的配料以60～80r/min进行搅拌混合，随后放入粉体球磨机中研磨、过筛，得到背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料。
进一步的，步骤(1)所述水泥的粒径为20～30μm。
进一步的，步骤(1)所述复合填料微球的制备方法如下：将粒径为20～40μm的介孔二氧化硅浸入其质量10～30倍的2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体中，以20～40kHz超声5～10min，随后静置2～4h，捞出，与介孔二氧化硅质量6～8倍的聚丙烯酸丁酯一起放入120～140℃的密炼机混炼20～40min，随后放入双螺杆挤出机，在温度140～160℃的条件下挤出造粒，风冷，得到直径为40～80μm的复合填料微球。
进一步的，所述过筛的筛孔目数为200目。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明制备的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料，包括水泥、石英砂、流平剂、消泡剂、减水剂、石灰、石膏；所述水泥采用硫铝酸盐水泥；所述流平剂采用复合填料微球；所述复合填料微球是先将介孔二氧化硅浸渍在2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体中，随后采用聚丙烯酸丁酯进行包裹得到；所述消泡剂采用棕榈酸铝；所述减水剂采用三聚氰胺甲醛树脂。
使用时，部分消泡剂棕榈酸铝与石灰、水反应，在防水材料中形成铝酸三钙网络，水泥中的铝酸三钙与铝酸三钙网络、水和石膏的硫酸钙相互结合，在水泥颗粒表面形成水化硫铝酸钙针状晶体，形成保护膜，阻碍水分进入水泥颗粒内部，进而达到防水的效果；当墙体开裂时带动流平剂表面聚丙烯酸丁酯破裂，流平剂内部的2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体流出渗入开裂的墙体，2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体的异氰酸酯与渗水的墙体表面、介孔二氧化硅孔道中羟基反应，形成穿过介孔二氧化硅并填充在开裂的墙体中的聚氨酯网络，进一步增强了背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的防水性能的同时，增强了背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的自愈合性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在将以下实施例中制得的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的各指标测试方法如下：
防水性：取相同质量实施例和对比例制备的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料与其质量0.6倍的水进行混合，以70r/min搅拌15min，按照GB18445测定28d抗渗压力、第二次抗渗压力(56d)、渗透压力比(28d)。
实施例1
一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的制备工艺，包括以下制备步骤：
(1)配料：按以下组分及质量份数进行配料：水泥40份、石英砂30份、流平剂15份、消泡剂0.8份、减水剂0.5份、石灰3份、石膏8份；其中，水泥采用粒径为20μm的硫铝酸盐水泥，石英砂的粒径为10μm，消泡剂采用棕榈酸铝，流平剂采用复合填料微球，减水剂采用三聚氰胺甲醛树脂；
(2)将步骤(1)的配料以60r/min进行搅拌混合，随后放入粉体球磨机中研磨、过200目筛，得到背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料。
步骤(1)所述复合填料微球的制备方法如下：将粒径为20μm的介孔二氧化硅浸入其质量10倍的2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体中，以20kHz超声5min，随后静置2h，捞出，与介孔二氧化硅质量6倍的聚丙烯酸丁酯一起放入120℃的密炼机混炼20min，随后放入双螺杆挤出机，在温度140℃的条件下挤出造粒，风冷，得到直径为40μm的复合填料微球。
实施例2
一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的制备工艺，包括以下制备步骤：
(1)配料：按以下组分及质量份数进行配料：水泥50份、石英砂35份、流平剂20份、消泡剂0.9份、减水剂1.5份、石灰5份、石膏10份；其中，水泥采用粒径为25μm的硫铝酸盐水泥，石英砂的粒径为20μm，消泡剂采用棕榈酸铝，流平剂采用复合填料微球，减水剂采用三聚氰胺甲醛树脂；
(2)将步骤(1)的配料以70r/min进行搅拌混合，随后放入粉体球磨机中研磨、过200目筛，得到背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料。
步骤(1)所述复合填料微球的制备方法如下：将粒径为30μm的介孔二氧化硅浸入其质量20倍的2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体中，以30kHz超声7min，随后静置3h，捞出，与介孔二氧化硅质量7倍的聚丙烯酸丁酯一起放入130℃的密炼机混炼30min，随后放入双螺杆挤出机，在温度150℃的条件下挤出造粒，风冷，得到直径为60μm的复合填料微球。
实施例3
一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的制备工艺，包括以下制备步骤：
(1)配料：按以下组分及质量份数进行配料：水泥60份、石英砂40份、流平剂25份、消泡剂1份、减水剂2.5份、石灰8份、石膏12份；其中，水泥采用粒径为30μm的硫铝酸盐水泥，石英砂的粒径为30μm，消泡剂采用棕榈酸铝，流平剂采用复合填料微球，减水剂采用三聚氰胺甲醛树脂；
(2)将步骤(1)的配料以80r/min进行搅拌混合，随后放入粉体球磨机中研磨、过200目筛，得到背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料。
步骤(1)所述复合填料微球的制备方法如下：将粒径为40μm的介孔二氧化硅浸入其质量30倍的2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体中，以40kHz超声10min，随后静置4h，捞出，与介孔二氧化硅质量8倍的聚丙烯酸丁酯一起放入140℃的密炼机混炼40min，随后放入双螺杆挤出机，在温度160℃的条件下挤出造粒，风冷，得到直径为80μm的复合填料微球。
对比例1
一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的制备工艺，包括以下制备步骤：
(1)配料：按以下组分及质量份数进行配料：水泥50份、石英砂35份、流平剂20份、消泡剂0.9份、减水剂1.5份、石灰5份、石膏10份；其中，水泥采用粒径为25μm的硅酸盐水泥，石英砂的粒径为20μm，消泡剂采用棕榈酸铝，流平剂采用复合填料微球，减水剂采用三聚氰胺甲醛树脂；
(2)将步骤(1)的配料以70r/min进行搅拌混合，随后放入粉体球磨机中研磨、过200目筛，得到背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料。
步骤(1)所述复合填料微球的制备方法如下：将粒径为30μm的介孔二氧化硅浸入其质量20倍的2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体中，以30kHz超声7min，随后静置3h，捞出，与介孔二氧化硅质量7倍的聚丙烯酸丁酯一起放入130℃的密炼机混炼30min，随后放入双螺杆挤出机，在温度150℃的条件下挤出造粒，风冷，得到直径为60μm的复合填料微球。
对比例2
一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的制备工艺，包括以下制备步骤：
(1)配料：按以下组分及质量份数进行配料：水泥50份、石英砂35份、流平剂20份、消泡剂0.9份、减水剂1.5份、石灰5份、石膏10份；其中，水泥采用粒径为25μm的硫铝酸盐水泥，石英砂的粒径为20μm，消泡剂采用氰脲酰氯三聚氰胺，流平剂采用复合填料微球，减水剂采用三聚氰胺甲醛树脂；
(2)将步骤(1)的配料以70r/min进行搅拌混合，随后放入粉体球磨机中研磨、过200目筛，得到背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料。
步骤(1)所述复合填料微球的制备方法如下：将粒径为30μm的介孔二氧化硅浸入其质量20倍的2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体中，以30kHz超声7min，随后静置3h，捞出，与介孔二氧化硅质量7倍的聚丙烯酸丁酯一起放入130℃的密炼机混炼30min，随后放入双螺杆挤出机，在温度150℃的条件下挤出造粒，风冷，得到直径为60μm的复合填料微球。
对比例3
一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的制备工艺，包括以下制备步骤：
(1)配料：按以下组分及质量份数进行配料：水泥50份、石英砂35份、流平剂20份、消泡剂0.9份、减水剂1.5份、石灰5份、石膏10份；其中，水泥采用粒径为25μm的硫铝酸盐水泥，石英砂的粒径为20μm，消泡剂采用棕榈酸铝，流平剂采用粉末流平剂RB505，减水剂采用三聚氰胺甲醛树脂；
(2)将步骤(1)的配料以70r/min进行搅拌混合，随后放入粉体球磨机中研磨、过200目筛，得到背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料。
对比例4
一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的制备工艺，包括以下制备步骤：
(1)配料：按以下组分及质量份数进行配料：水泥50份、石英砂35份、流平剂20份、消泡剂0.9份、减水剂1.5份、石膏10份；其中，水泥采用粒径为25μm的硫铝酸盐水泥，石英砂的粒径为20μm，消泡剂采用棕榈酸铝，流平剂采用复合填料微球，减水剂采用三聚氰胺甲醛树脂；
(2)将步骤(1)的配料以70r/min进行搅拌混合，随后放入粉体球磨机中研磨、过200目筛，得到背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料。
步骤(1)所述复合填料微球的制备方法如下：将粒径为30μm的介孔二氧化硅浸入其质量20倍的2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体中，以30kHz超声7min，随后静置3h，捞出，与介孔二氧化硅质量7倍的聚丙烯酸丁酯一起放入130℃的密炼机混炼30min，随后放入双螺杆挤出机，在温度150℃的条件下挤出造粒，风冷，得到直径为60μm的复合填料微球。
对比例5
一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的制备工艺，包括以下制备步骤：
(1)配料：按以下组分及质量份数进行配料：水泥50份、石英砂35份、流平剂20份、消泡剂0.9份、减水剂1.5份、石灰5份；其中，水泥采用粒径为25μm的硫铝酸盐水泥，石英砂的粒径为20μm，消泡剂采用棕榈酸铝，流平剂采用复合填料微球，减水剂采用三聚氰胺甲醛树脂；
(2)将步骤(1)的配料以70r/min进行搅拌混合，随后放入粉体球磨机中研磨、过200目筛，得到背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料。
步骤(1)所述复合填料微球的制备方法如下：将粒径为30μm的介孔二氧化硅浸入其质量20倍的2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体中，以30kHz超声7min，随后静置3h，捞出，与介孔二氧化硅质量7倍的聚丙烯酸丁酯一起放入130℃的密炼机混炼30min，随后放入双螺杆挤出机，在温度150℃的条件下挤出造粒，风冷，得到直径为60μm的复合填料微球。
效果例
下表1给出了采用本发明实施例1至3与对比例1至5制得的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的防水性的分析结果。
表1
从表1中可发现实施例1、2、3制得的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的防水性较强；从实施例1、2、3和对比例1的实验数据比较可发现，使用硫铝酸盐水泥制备背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料，可以形成水化硫铝酸钙针状晶体，制得的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的防水性较强；从实施例1、2、3和对比例2的实验数据可发现，使用棕榈酸铝制备背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料，可以形成铝酸三钙网络，制得的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的防水性较强；从实施例1、2、3和对比例3的实验数据可发现，使用复合填料微球制备背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料，制得的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的防水性较强；从实施例1、2、3和对比例4的实验数据可发现，使用石灰制备背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料，可以形成铝酸三钙网络，制得的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的防水性较强；从实施例1、2、3和对比例5的实验数据可发现，使用石膏制备背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料，可以形成水化硫铝酸钙针状晶体，制得的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的防水性较强。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料，其特征在于，按重量份数计包括以下组分：水泥40～60份、石英砂30～40份、流平剂15～25份、消泡剂0.8～1份、减水剂0.5～2.5份、石灰3～8份、石膏8～12份；所述流平剂采用复合填料微球。
2.根据权利要求1所述的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料，其特征在于，所述水泥包括硫铝酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料，其特征在于，所述石英砂的粒径为10～30μm。
4.根据权利要求1所述的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料，其特征在于，所述复合填料微球是先将介孔二氧化硅浸渍在2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体中，随后采用聚丙烯酸丁酯进行包裹得到。
5.根据权利要求1所述的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料，其特征在于，所述消泡剂包括棕榈酸铝。
6.根据权利要求1所述的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料，其特征在于，所述减水剂包括三聚氰胺甲醛树脂。
7.一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的制备工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：
(1)配料：按权利要求1～6任一项所述的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的组分及其质量份数进行配料；
(2)将步骤(1)的配料以60～80r/min进行搅拌混合，随后放入粉体球磨机中研磨、过筛，得到背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料。
8.根据权利要求7所述的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的制备工艺，其特征在于，步骤(1)所述水泥的粒径为20～30μm。
9.根据权利要求7所述的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的制备工艺，其特征在于，步骤(1)所述复合填料微球的制备方法如下：将粒径为20～40μm的介孔二氧化硅浸入其质量10～30倍的2,4-甲苯二异氰酸酯三聚体中，以20～40kHz超声5～10min，随后静置2～4h，捞出，与介孔二氧化硅质量6～8倍的聚丙烯酸丁酯一起放入120～140℃的密炼机混炼20～40min，随后放入双螺杆挤出机，在温度140～160℃的条件下挤出造粒，风冷，得到直径为40～80μm的复合填料微球。
10.根据权利要求7所述的背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料的制备工艺，其特征在于，所述过筛的筛孔目数为200目。
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|---|---|---|---|
| CN202310783281.1A CN116903343A (zh) | 2023-06-29 | 2023-06-29 | 一种背水面抗渗水泥基渗透结晶型防水材料及其制备工艺 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117658579A (zh) * | 2023-12-08 | 2024-03-08 | 邢台学院 | 一种混合相型抹灰石膏及其制备方法 |
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2023
- 2023-06-29 CN CN202310783281.1A patent/CN116903343A/zh active Pending
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