CN117285294A - 一种防水型抹面砂浆的制备方法及抹面砂浆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防水抹面砂浆的制备方法及抹面砂浆。所述抹面砂浆制备过程中，原料包括：骨料：由40‑140目砂子和沸石颗粒40‑140目组成；骨料表面处理剂；普通硅酸盐水泥；保水剂：纤维素醚和/或吸水树脂；强剂；早强剂；触变剂；防水憎水粉；重钙粉；PP纤维；防水型抹面砂浆包括：憎水处理后的骨料占46.6‑66.0％、纤维素醚占0.15‑0.2％、吸水树脂占0.02‑0.05％、增强剂占2.5‑3.5％、早强剂占0.3‑0.5％、触变剂占0.02‑0.05％、步骤(2)制备的防水憎水粉2‑4％、重钙粉4‑10％、PP纤维0.1％。本发明通过特定的憎水处理的骨料以及防水憎水粉的加入，最终实现了解决现有技术中防水型抹面砂浆存在的无法平衡密实度、抗渗效果、吸水率以及保温性能等的技术缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种防水型抹面砂浆的制备方法及抹面砂浆。
背景技术
抹面砂浆的定义是，凡涂抹在建筑物或建筑构件表面的砂浆，统称为抹面砂浆。根据抹面砂浆功能的不同，可将抹面砂浆分为普通抹面砂浆、装饰砂浆和具有某些特殊功能的抹面砂浆(如防水砂浆、绝热砂浆、吸音砂浆和耐酸砂浆等)。对抹面砂浆要求具有良好的和易性，容易抹成均匀平整的薄层，便于施工。还应有较高的黏结力，砂浆层应能与底面黏结牢固，长期不致开裂或脱落。处于潮湿环境或易受外力作用部位(如地面和墙裙等)，还应具有较高的耐水性和强度。
与砌筑砂浆相比，抹面砂浆具有以下特点：①抹面层不承受荷载；②抹面层与基底层要有足够的粘结强度，使其在施工中或长期自重和环境作用下不脱落、不开裂；③抹面层多为薄层，并分层涂抹，面层要求平整、光洁、细致、美观；④多用于干燥环境，大面积暴露在空气中。抹面砂浆常分两层或三层进行施工：(1)底层砂浆的作用是使砂浆与基层能牢固地粘结，应有良好的保水性。(2)中层主要是为了找平，有时可省去不做。(3)面层主要为了获得平整、光洁地表面效果。
抹面砂浆材料选择的原则是基于各层抹灰面的作用和要求不同，每层所选用的砂浆也不一样。同时，基底材料的特性和工程部位不同，对砂浆技术性能要求不同，这也是选择砂浆种类的主要依据。水泥砂浆宜用于潮湿或强度要求较高的部位；混合砂浆多用于室内底层或中层或面层抹灰；石灰砂浆、麻刀灰、纸筋灰多用于室内中层或面层抹灰。对混凝土基面多用水泥石灰混合砂浆。对于木板条基底及面层，多用纤维材料增加其抗拉强度，以防止开裂。
现有技术中，通常通过在抹面砂浆中添加憎水剂来提高其防水性能。例如，CN102557531A公开了一种建筑外墙外保温干混抹面砂浆及其制备方法，该抹面砂浆包括以下原料：水泥25-35份；粉煤灰5-30份；砂子50-80份；维素醚0.15-0.3份；木质纤维0.2-0.4份；憎水剂0.2-0.3份；可再分散胶粉3.0-3.5份；淀粉醚0.02-0.05份。然而，憎水剂的使用虽然能提高抹面砂浆的防水性能，但同时也会造成砂浆保水性下降，导致砂浆水化时失水过快，水化无法充分进行，造成抹面层易开裂和从基底层上脱落。
CN113087462A公开了一种防水抗裂的保温板抹面砂浆及其制备方法。该抹面砂浆包括以下重量份的原料：硅酸盐水泥280-320份，石英砂680-720份，胶粉8-12份，纤维素醚3-4份，木质纤维3-4份，聚丙烯纤维1-2份，淀粉醚0.5-1份，改性聚氨酯10-15份；所述改性聚氨酯为接枝有烷氧基硅烷的氨基丙二醇-二异氰酸酯共聚物。该发明采用接枝有烷氧基硅烷的氨基丙二醇-二异氰酸酯共聚物，在提高抹面砂浆防水性的同时，能防止其造成抹面层易开裂和易从基底层上脱落。由于氨基丙二醇-二异氰酸酯共聚物构成的疏水主链能提高砂浆的疏水性，从而防止水透过抹面层渗入保温板内，导致保温性能下降。在疏水的氨基丙二醇-二异氰酸酯共聚物主链上接枝烷氧基硅烷，在水化并涂抹到保温板上时，烷氧基硅烷水解产生硅羟基，能与保温板和抹面砂浆中的石英砂和水泥形成共价连接，从而改善保温板与抹面砂浆之间以及抹面砂浆内部的粘结，提高抹面层的防开裂和防脱落性能。但异氰酸酯类在水中易分解导致大量气体的产生，使砂浆的密实度降低，导致砂浆粘接强度降低，砂浆的抗渗性能降低
根据《建筑与市政工程防水通用规范规定》对于防水型抹面胶浆有新的技术规定，其中防水性限制指标为7天试件抗渗≥1.0Mpa，试件吸水率≤4％，然而上述现有技术在水泥掺量35份以内，纤维素醚在0.2-0.3份时7d试件抗渗以及吸水率都不能达到指标要求，即使在添加更多的憎水剂情况下依然不能达到标准限定指标要求。
然而，要使防水性达到指标要求，就需要至少45份水泥及至少3.5份以上的憎水型可分散胶粉并在有0.2以上的憎水剂情况下才能实现。在这种情况下又容易导致胶浆干燥后的开裂与空鼓，同时制造成本过高导致经济效益没有竞争性。防水性限定指标，7天试件抗渗与胶浆的密实性相关，密实度高，抗渗效果好，吸水率不仅与胶浆的密实度相关而且与胶浆憎水性相关，胶浆越密实，憎水性越强，吸水率越低。可见，现有技术中的各种抹面砂浆的配方都无法平衡密实度、抗渗效果、吸水率以及保温性能等多个行业标准中规范要求的基于市政工程防水通用规范中对于产品技术指标的相关规定，因此，提供一种提升胶浆憎水性以及砂浆密度两个方面来解决胶浆的防水性问题的新型防水抹面胶浆，是亟待解决的技术问题。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供一种防水抹面砂浆的制备方法，原料包括：
骨料：由40-140目砂子和沸石颗粒40-140目组成；
骨料表面处理剂；
普通硅酸盐水泥；
保水剂纤维素醚及吸水树脂；
增强剂；
早强剂；
触变剂；
防水憎水粉；
重钙粉；
PP纤维；
制备得到的所述防水型抹面砂浆包括：憎水处理后的骨料占46.6-66.0％、纤维素醚占0.15-0.2％、吸水树脂占0.02-0.05％、增强剂占2.5-3.5％、早强剂占0.3-0.5％、触变剂占0.02-0.05％、步骤(2)制备的防水憎水粉2-4％、重钙粉4-10％、PP纤维0.1％。
所述制备方法包括以下步骤：
(1)骨料憎水处理：在搅拌机中加入80％-90％砂子，沸石颗粒10％-20％，启动搅拌，然后加入砂子和骨料总质量的0.1％-0.2％的憎水性乳液快速搅拌，使憎水型乳液迅速的包裹在砂子表面以及沸石颗粒表面，沸石颗粒由于多孔结构会吸附一定量憎水性乳液；
(2)防水憎水粉的制备：取莫来石粉、废旧轮胎粉、聚硅氧烷粉和偏高岭土；其中，莫来石粉：30％，废旧轮胎粉25％，聚硅氧烷粉：5％，偏高岭土：40％混合而成；
(3)防水型抹面砂浆的制备：将普通硅酸盐水泥、步骤(1)处理后的骨料、纤维素醚、吸水树脂、增强剂、早强剂、触变剂、步骤(2)制备的防水憎水粉、重钙粉、PP纤维混合均匀得到所述防水型抹面砂浆。优选地，以所述防水型抹面砂浆的总物料为重量百分比基准，普通硅酸盐水泥占25-35％、步骤(1)处理后的骨料占46.6-66.0％、纤维素醚占0.15-0.2％、吸水树脂占0.02-0.05％、增强剂占2.5-3.5％、早强剂占0.3-0.5％、触变剂占0.02-0.05％、步骤(2)制备的防水憎水粉2-4％、重钙粉4-10％、PP纤维0.1％。
进一步地，以骨料总重量为百分比基准，砂子占所述骨料的重量百分比为80-90％，沸石颗粒占所述骨料的重量百分比为10-20％。
进一步地，所述骨料表面处理剂为憎水性乳液，所述憎水性乳液为硅烷基憎水乳液、有机硅憎水乳液、憎水苯丙乳液或氟碳乳液。更优选地，所述骨料表面处理剂的用量为骨料总重量的0.1-0.2％。
进一步地，所述保水剂为纤维素醚及吸水树脂，其中，以所述防水型抹面砂浆为重量百分比基准，所述纤维加入量为0.15％-0.2％、所述吸水树脂加入量为0.02％-0.05％。
进一步地，所述纤维素醚选自羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，所述增强剂为可分散乳胶粉，可分散乳胶粉选自乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，所述早强剂为甲酸钙。
进一步地，所述触变剂为海泡石粉、膨润土、凹凸棒土、淀粉醚。
进一步地，所述防水憎水粉由200-300目的莫来石粉、200-300目的废旧轮胎粉、聚硅氧烷粉、偏高领土组成；以所述防水憎水粉的总重量为百分比基准，配比为：莫来石粉占30％、废旧轮胎粉占25％、聚硅氧烷粉占5％、偏高领土占40％。
本发明的有益效果：
(1)本发明采用双重防水方式即骨料防水以及胶浆体防水的方式，通过特殊的配方阻碍水分进入胶浆，降低砂浆的吸水率，提高了抹面层的抗渗能力；
(2)本发明的沸石颗粒在骨料中通过处理后，吸附了憎水性乳液，因此，在向胶浆加水拌和过程中由于海泡石粉及水泥的吸附作用会进入到浆体中，会在浆体中形成内部防水膜使胶浆体具有了更好的防水效果；
沸石颗粒和砂用憎水乳液处理，沸石颗粒由于是多孔结构，憎水乳液会吸附在沸石颗粒的孔隙里，在砂浆与水拌和中，由于机械搅拌以及砂浆内海泡石及水泥的吸附作用，沸石颗粒中吸附的憎水乳液会进入砂浆中，在浆体内部形成憎水膜，另外，在砂浆固化过程由于水分的蒸发，憎水乳液也会进一步的被迁移出，在砂浆表面形成憎水膜。
(3)本发明在配方中引入吸水树脂作为保水剂组分，降低了引气提高了密实性；
吸水树脂可以吸收比自身重几百到几千倍水，代替纤维素醚做为保水剂，降低纤维素醚的引气，纤维素醚具有亲水基团(羟基、醚基)和憎水基团(甲基、葡萄糖环)，作为一种表面活性剂，具有表面活性，从而具有引气效应，导致砂浆的湿密度降低，湿密度直接影响着砂浆的密实性。
(4)本发明使用莫来石粉、废旧轮胎粉、聚硅氧烷粉和偏高岭土按照特定配比配制出防水憎水粉，使胶浆具有更好防水性能；
莫来石粉，废旧轮胎本身具有疏水性，作为空隙填充剂，使是砂浆空隙减少，提升密实性，聚硅氧烷在该掺量下，防止了水通过毛细管作用渗透到砂浆内，偏高岭土减少了瓷砖胶的孔隙率，减缓水向多孔结构的渗透，增加了体积的稳定性，减少了因收缩与膨胀对界面粘结的应力破坏。减少收缩与膨胀应力作用下的裂缝出现。
(5)本发明配方中还采用了海泡石粉用来提高胶浆的粘度及触变性，使胶浆在施工方面得到了极大的改善，同时提高了胶浆的粘接强度；
海泡石颗粒在砂浆中发生解散形成无规则的纤维网状结构，将水包含在其中，形成高黏度的悬浮液而使得体系增稠。海泡石由于具有较大的孔道结构，使其能够容纳更多的水分子，因此触变性非常高。触变性好使施工得到极大改善。
一方面海泡石吸水性强，可减少自由水，降低水灰比，使砂浆粘接强度增加；另一方面，海泡石的纤维结构和火山灰活性增强了砂浆基质。
(1)双重防水原理，骨料憎水与胶浆体防水结合；
(2)减少纤维素醚引气提高砂浆密实度；
(3)橡胶粉，莫来粉的憎水作用使水分很难进入固化后的浆体内部；
(4)偏高岭土与水泥反应产生从钙矾石使胶浆体固化后更加密实。
具体实施方式
以下结合实施例对发明做详细的说明。
实施例1防水抹面砂浆样品1
一种防水抹面砂浆，原料包括：
骨料：由40-140目砂子和沸石颗粒40-140目组成；
骨料表面处理剂；
普通硅酸盐水泥；
保水剂：纤维素醚和吸水树脂；
增强剂；
早强剂；
触变剂；
防水憎水粉；
重钙粉；
PP纤维。
制备方法包括以下步骤：
(1)骨料憎水处理：以砂子和沸石颗粒的总重量为百分比基准，在搅拌机中加入80％砂子，沸石颗粒20％，启动搅拌，然后加入砂子和骨料总质量的0.1％-0.2％的憎水性乳液快速搅拌，使憎水型乳液迅速的包裹在砂子表面以及沸石颗粒表面，沸石颗粒由于多孔结构会吸附一定量憎水性乳液，然后备用；
(2)防水憎水粉的制备：所述防水憎水粉由200-300目的莫来石粉、200-300目的废旧轮胎粉、聚硅氧烷粉、偏高领土组成；以所述防水憎水粉的总重量为百分比基准，配比为：莫来石粉占30％、废旧轮胎粉占25％、聚硅氧烷粉占5％、偏高领土占40％；
(3)防水型抹面砂浆的制备：将普通硅酸盐水泥、步骤(1)处理后的骨料、纤维素醚、吸水树脂、增强剂、早强剂、触变剂、步骤(2)制备的防水憎水粉、重钙粉、PP纤维混合均匀得到所述防水型抹面砂浆。
以所述防水型抹面砂浆的重量为百分比基准，所述防水型抹面砂浆的组成为：普通硅酸盐水泥35％、憎水处理后的骨料54.33％、纤维素醚0.2％、吸水树脂0.02％、可分解乳胶粉(增强剂)3.0％、甲酸钙(早强剂)0.3％、海泡石粉(触变剂)0.05％、防水憎水粉3％、重钙粉4％、PP纤维0.1％，混合均匀。
实施例2防水抹面砂浆样品2
一种防水抹面砂浆，原料包括：
骨料：由40-140目砂子和沸石颗粒40-140目组成；
骨料表面处理剂；
普通硅酸盐水泥；
保水剂：纤维素醚和吸水树脂；
增强剂；
早强剂；
触变剂；
防水憎水粉；
重钙粉；
PP纤维。
制备方法包括以下步骤：
(1)骨料憎水处理：以砂子和沸石颗粒的总重量为百分比基准，在搅拌机中加入84％砂子，沸石颗粒16％，启动搅拌，然后加入砂子和骨料总质量的0.1％-0.2％的憎水性乳液快速搅拌，使憎水型乳液迅速的包裹在砂子表面以及沸石颗粒表面，沸石颗粒由于多孔结构会吸附一定量憎水性乳液，然后备用；
(2)防水憎水粉的制备：所述防水憎水粉由200-300目的莫来石粉、200-300目的废旧轮胎粉、聚硅氧烷粉、偏高领土组成；以所述防水憎水粉的总重量为百分比基准，配比为：莫来石粉占30％、废旧轮胎粉占25％、聚硅氧烷粉占5％、偏高领土占40％；
(3)防水型抹面砂浆的制备：将普通硅酸盐水泥、步骤(1)处理后的骨料、纤维素醚、吸水树脂、增强剂、早强剂、触变剂、步骤(2)制备的防水憎水粉、重钙粉、PP纤维混合均匀得到所述防水型抹面砂浆。
以所述防水型抹面砂浆的重量为百分比基准，所述防水型抹面砂浆的组成为：普通硅酸盐水泥25％、憎水处理后的骨料64.33％、纤维素醚0.2％、吸水树脂0.02％、可分解乳胶粉(增强剂)3.0％、甲酸钙(早强剂)0.3％、海泡石粉(触变剂)0.05％、防水憎水粉3％、重钙粉4％、PP纤维0.1％，混合均匀。
实施例3防水抹面砂浆样品3
一种防水抹面砂浆，原料包括：
骨料：由40-140目砂子和沸石颗粒40-140目组成；
骨料表面处理剂；
普通硅酸盐水泥；
保水剂：纤维素醚；
增强剂；
早强剂；
触变剂；
防水憎水粉；
重钙粉；
PP纤维。
制备方法包括以下步骤：
(1)骨料憎水处理：以砂子和沸石颗粒的总重量为百分比基准，在搅拌机中加入88％砂子，沸石颗粒12％，启动搅拌，然后加入砂子和骨料总质量的0.1％-0.2％的憎水性乳液快速搅拌，使憎水型乳液迅速的包裹在砂子表面以及沸石颗粒表面，沸石颗粒由于多孔结构会吸附一定量憎水性乳液，然后备用；
(2)防水憎水粉的制备：所述防水憎水粉由200-300目的莫来石粉、200-300目的废旧轮胎粉、聚硅氧烷粉、偏高领土组成；以所述防水憎水粉的总重量为百分比基准，配比为：莫来石粉占30％、废旧轮胎粉占25％、聚硅氧烷粉占5％、偏高领土占40％；
(3)防水型抹面砂浆的制备：将普通硅酸盐水泥、步骤(1)处理后的骨料、纤维素醚、吸水树脂、增强剂、早强剂、触变剂、步骤(2)制备的防水憎水粉、重钙粉、PP纤维混合均匀得到所述防水型抹面砂浆。
以所述防水型抹面砂浆的重量为百分比基准，所述防水型抹面砂浆的组成为：普通硅酸盐水泥35％、憎水处理后的骨料54.35％、纤维素醚0.2％、可分解乳胶粉(增强剂)3.0％、甲酸钙(早强剂)0.3％、海泡石粉(触变剂)0.05％、防水憎水粉3％、重钙粉4％、PP纤维0.1％，混合均匀。
对比例
按照常规防水型抹面砂浆的配方和制备方法，制备对比例：普通硅酸盐水泥35％、砂子骨料57.4％、纤维素醚0.2％、可分解乳胶粉(增强剂)3.0％、甲酸钙(早强剂)0.3％、重钙粉4％、PP纤维0.1％。
性能测试见下表：
从上表可见，本发明配方中由于加入了特定配方的憎水处理骨料以及特定配方的防水憎水分，使得所得防水抹面砂浆相比于普通同类产品具有更好的不透水性和吸水率，并且具有更好的施工性触变性，能够解决现有技术中防水型抹面砂浆存在的无法平衡密实度、抗渗效果、吸水率以及保温性能等的技术缺陷。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
Claims (12)
1.一种防水抹面砂浆的制备方法，其特征在于，原料包括：
骨料：由40-140目砂子和沸石颗粒40-140目组成；
骨料表面处理剂；
普通硅酸盐水泥；
保水剂：纤维素醚和/或吸水树脂；
增强剂；
早强剂；
触变剂；
防水憎水粉；
重钙粉；
PP纤维；
制备得到的所述防水型抹面砂浆包括：憎水处理后的骨料占46.6-66.0％、纤维素醚占0.15-0.2％、吸水树脂占0.02-0.05％、增强剂占2.5-3.5％、早强剂占0.3-0.5％、触变剂占0.02-0.05％、步骤(2)制备的防水憎水粉2-4％、重钙粉4-10％、PP纤维0.1％。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)骨料憎水处理：以砂子和沸石颗粒的总重量为百分比基准，在搅拌机中加入80％-90％砂子，沸石颗粒10％-20％，启动搅拌，然后加入砂子和骨料总质量的0.1％-0.2％的憎水性乳液快速搅拌，使憎水型乳液迅速的包裹在砂子表面以及沸石颗粒表面，沸石颗粒由于多孔结构会吸附一定量憎水性乳液；
(2)防水憎水粉的制备：取莫来石粉、废旧轮胎粉、聚硅氧烷粉和偏高岭土；其中，以防水憎水粉的总重量为百分比基准，所述防水憎水粉由莫来石粉30％、废旧轮胎粉25％、聚硅氧烷粉5％、偏高岭土40％混合而成；
(3)防水型抹面砂浆的制备：将普通硅酸盐水泥、步骤(1)处理后的骨料、纤维素醚、吸水树脂、增强剂、早强剂、触变剂、步骤(2)制备的防水憎水粉、重钙粉、PP纤维混合均匀得到所述防水型抹面砂浆。优选地，以所述防水型抹面砂浆的总物料为重量百分比基准，普通硅酸盐水泥占25-35％、步骤(1)处理后的骨料占46.6-66.0％、纤维素醚占0.15-0.2％、吸水树脂占0.02-0.05％、增强剂占2.5-3.5％、早强剂占0.3-0.5％、触变剂占0.02-0.05％、步骤(2)制备的防水憎水粉2-4％、重钙粉4-10％、PP纤维0.1％。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，以骨料总重量为百分比基准，砂子占所述骨料的重量百分比为80-90％，沸石颗粒占所述骨料的重量百分比为10-20％。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述骨料表面处理剂为憎水性乳液，所述憎水性乳液为硅烷基憎水乳液、有机硅憎水乳液、憎水苯丙乳液或氟碳乳液。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述骨料表面处理剂的用量为骨料总重量的0.1-0.2％。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述保水剂为纤维素醚及吸水树脂，其中，以所述防水型抹面砂浆为重量百分比基准，所述纤维加入量为0.15％-0.2％、所述吸水树脂加入量为0.02％-0.05％。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述纤维素醚选自羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的任意一种或两种以上的组合。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述增强剂为可分散乳胶粉，可分散乳胶粉选自乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物中的任意一种或两种以上的组合。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述早强剂为甲酸钙。
10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述触变剂为海泡石粉、膨润土、凹凸棒土、淀粉醚。
11.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述防水憎水粉由200-300目的莫来石粉、200-300目的废旧轮胎粉、聚硅氧烷粉、偏高领土组成；以所述防水憎水粉的总重量为百分比基准，配比为：莫来石粉占30％、废旧轮胎粉占25％、聚硅氧烷粉占5％、偏高领土占40％。
12.一种防水型抹面砂浆，其特征在于，采用权利要求1-11任一项所述的方法制备得到。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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