一种单组分防水砂浆组合物、单组分防水砂浆及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及化工建材领域，具体涉及一种单组分防水砂浆组合物、单组分防水砂浆及其制备方法和应用。


背景技术：

2.房屋、地下室、市政工程等建筑的主体多为混凝土结构。混凝土在凝固过程中，容易出现毛细孔和收缩缝，进而产生墙体裂缝，且后期由于建筑物自身重力容易导致地基出现沉降等问题。
3.在防水材料的抗渗性差、柔韧性不足、强度不达标或前期防水工程做的不够完善的情况下，都会导致建筑物出现渗漏、防水层失效。
4.出现上述现象后，在重新铺设防水层前，还要把旧的防水涂料重新翻起、铲除干净，并且清扫找平层、去除浮浆浮灰后，才能进行重新铺贴，人力成本高、效率低且浪费能源和材料。
5.cn105669133a公开了一种以无机矿物为主要填料的防水砂浆，按照重量百分比计算所述防水砂浆包含以下组分原料：硅酸盐水泥15％～45％；凹凸棒土或改性凹凸棒土1％～10％；活性铝盐1％～7％；膨润土0％～3％；配级砂40％～70％；增稠保湿剂0.3％～1％；早期强化剂0.1％～1％；缓凝剂0％～1.5％；活性激活剂0％～10％。该现有技术制备的防水砂浆仅依靠保水剂帮助无机胶凝材料水化，并加入早强剂级配材料以及缓凝剂来提高施工时间，其防水性能一般，粘结强度、抗渗性低。
6.因此，为解决上述现有的技术问题，有必要开发性能更好的防水砂浆。


技术实现要素：

7.本发明的目的是为了克服现有防水砂浆存在的抗渗性、抗折抗压强度较低及柔韧性较差的缺陷。
8.沥青粉含有一定的水溶和油溶成分，作为一种高聚物，其分子结构含有
‑
c
‑
c
‑
键、
‑
c
‑
s
‑
键，键能比较强，能够帮助水泥水化反应时快速生成硅酸三钙、硅酸二钙，并进一步水化反应生成更多的水化硅酸钙(c
‑
s
‑
h凝胶)，减少水化反应的副产物氢氧化钙生成；而沥青粉不溶于水的部分又能起到填充毛细孔和封堵的作用，能够显著提高防水砂浆的密实程度，大大提升防水砂浆的抗渗压力、抗折强度、抗压强度和对基层的粘结力。本发明的发明人在研究中发现，将用量比为1：0.3
‑
0.7的磺化沥青粉和石油沥青粉等组分混合，再与水泥、可再分散乳胶粉等组分以定量的比例配合时，能够使得得到的单组分防水砂浆具有较高的抗渗性、抗折抗压强度及柔韧性。
9.为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种单组分防水砂浆组合物，该砂浆组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：水泥、沥青粉、可再分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、助剂和填料；
10.相对于100重量份的所述水泥，所述沥青粉的含量为10
‑
20重量份，所述可再分散乳胶粉的含量为12
‑
30重量份，所述纤维素醚的含量为0.1
‑
1重量份，所述淀粉醚的含量为0.5
‑
1重量份，所述助剂的含量为12.8
‑
38重量份，所述填料的含量为2
‑
10重量份；
11.所述沥青粉中含有重量比为1：0.3
‑
0.7的磺化沥青粉和组分a，所述组分a选自石油沥青粉、天然岩沥青、高温沥青粉中的至少一种。
12.本发明第二方面提供一种制备单组分防水砂浆的方法，该方法包括：将前述第一方面所述的砂浆组合物中的各组分进行混合，所述混合的条件至少满足：时间为10
‑
20min。
13.本发明第三方面提供由前述第二方面所述的方法制备得到的单组分防水砂浆。
14.本发明第四方面提供前述第三方面所述的单组分防水砂浆在建筑物防水层中的应用。
15.与现存防水砂浆技术相比，本发明提供的单组分防水砂浆至少具有如下优势：
16.本发明提供的单组分防水砂浆具有较高的抗渗性、抗折抗压强度及柔韧性，其抗渗压力达1.5mpa以上，涂膜在0.3mpa、120min条件下不透水，可应用于地下室的防水防潮、建筑物屋顶和外墙的防水、地下车库防水、水池水塔等的整体防水，防水效果持久，并能够适应建筑结构的伸缩变形，以及抵挡建筑物一定程度的变形和下沉；同时，材料环保无毒害且施工方便。
17.本发明的其它特征和优点将通过随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
18.在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
19.需要说明的是，在本发明的各方面中，针对各方面中的相同的组分，本发明仅在其中一方面中描述一次而不重复进行描述，本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。
20.如前所述，本发明的第一方面提供了一种单组分防水砂浆组合物，该砂浆组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：水泥、沥青粉、可再分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、助剂和填料；
21.相对于100重量份的所述水泥，所述沥青粉的含量为10
‑
20重量份，所述可再分散乳胶粉的含量为12
‑
30重量份，所述纤维素醚的含量为0.1
‑
1重量份，所述淀粉醚的含量为0.5
‑
1重量份，所述助剂的含量为12.8
‑
38重量份，所述填料的含量为2
‑
10重量份；
22.所述沥青粉中含有重量比为1：0.3
‑
0.7的磺化沥青粉和组分a，所述组分a选自石油沥青粉、天然岩沥青、高温沥青粉中的至少一种。
23.本发明中，石油沥青粉是将原油加工过程中获得的石油沥青进行干燥粉碎而制得的沥青产品。天然岩沥青是石油从地壳中冒出并存在于山体、岩石裂隙中长期蒸发凝固而形成的天然沥青，由于岩沥青产生于岩石裂隙中，所受的压力与温度要比其他天然沥青高，因此其聚合程度也更高。高温沥青粉是由煤干馏得到的煤焦油再经蒸馏加工制成的沥青，其具有固定碳、甲苯不溶物和树脂含量高，并且灰分低等特点。
24.优选地，所述磺化沥青粉的软化点＞150℃，灰分＜5重量％，平均粒径为200
‑
500
目。在该优选的实施方式下，发明人发现制备获得的单组分防水砂浆具有更高的抗渗性、抗折抗压强度及柔韧性。
25.优选地，所述水泥选自pc 32.5水泥、pii42.5硅酸盐水泥、p.o42.5r普通硅酸盐水泥、强度等级为42.5的低碱度硫铝酸盐水泥中的至少一种。发明人发现，在该优选的实施方式下，制备获得的单组分防水砂浆的性能更好，具有更高的抗渗性和抗折抗压强度。
26.优选地，所述可再分散乳胶粉选自醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉、乙烯与氯乙烯及醋酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与乙烯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉、醋酸乙烯酯与丙烯酸酯及高级脂肪酸乙烯酯三元共聚胶粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、丙烯酸均聚胶粉、丁二烯与苯乙烯共聚胶粉中的至少一种。
27.优选地，所述纤维素醚的粘度为20000
‑
75000mpa.s。
28.本发明对所述淀粉醚的具体种类没有特别的要求，示例性地，可以为荷兰艾维贝有限公司生产的型号为fp6的改性淀粉醚。
29.优选地，所述助剂选自级配砂、减水剂和消泡剂中的至少一种。
30.优选地，所述级配砂选自平均粒径为100
‑
220μm的级配石英砂中的至少一种。发明人发现，在该优选的实施方式下，良好的级配能够改善修补涂膜的孔结构，提高砂浆的密实性，有利于防水涂膜强度的增长。
31.优选地，所述减水剂选自聚羧酸减水剂、密胺系减水剂中的至少一种。本发明对减水剂的具体种类没有特别的要求，示例性地，可以为巴斯夫减水剂f10、西卡325c减水剂。
32.优选地，所述消泡剂为粉末消泡剂。本发明对消泡剂的具体种类没有特别的要求，示例性地，可以为明凌化学p803消泡剂。
33.根据一种优选的具体实施方式，所述助剂为级配砂、减水剂和消泡剂。
34.优选地，相对于100重量份的所述水泥，所述级配砂的含量为12
‑
36重量份，所述减水剂的含量为0.4
‑
1重量份，所述消泡剂的含量为0.4
‑
1重量份。
35.优选地，所述填料选自偏高岭土、气相二氧化硅、硅灰、微硅粉中的至少一种。
36.如前所述，本发明的第二方面提供了一种制备单组分防水砂浆的方法，该方法包括：将前述第一方面所述的砂浆组合物中的各组分进行混合，所述混合的条件至少满足：时间为10
‑
20min。
37.本发明中，所述混合的操作可以在分散釜和/或干粉砂浆混合机中进行。
38.如前所述，本发明的第三方面提供了由前述第二方面所述的方法制备得到的单组分防水砂浆。
39.如前所述，本发明的第四方面提供了前述第三方面所述的单组分防水砂浆在建筑物防水层中的应用。
40.在使用时，将所述单组分防水砂浆与水混合均匀即可进行防水施工。所述混合的操作可以采用搅拌机进行。
41.优选地，所述单组分防水砂浆与水的用量重量比为1：0.2
‑
0.25。
42.以下将通过实例对本发明进行详细描述。
43.以下实例中，在没有特别说明的情况下，涉及到的实验仪器和原料均为市售品。
44.原料
45.水泥：pc32.5水泥，安徽海螺水泥股份有限公司；
46.水泥：pii42.5硅酸盐水泥，安徽海螺水泥股份有限公司；
47.水泥：p.o42.5r普通硅酸盐水泥，安徽海螺水泥股份有限公司；
48.磺化沥青粉i：软化点为160
±
10℃，ft
‑
1，鸿飞化工公司；
49.磺化沥青粉ii：软化点为120
±
10℃，t120，诚利化工有限责任公司；
50.石油沥青粉：川东矿产品加工厂公司；
51.天然岩沥青：达伽马科技有限公司；
52.高温沥青粉：大连韵海岩沥青科技股份有限公司；
53.可再分散乳胶粉i：醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉，fl2211，易来泰公司；
54.可再分散乳胶粉ii：丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉，fx7000，易来泰公司；
55.可再分散乳胶粉iii：乙烯/月桂酸乙烯酯/氯乙烯三元共聚胶粉，8031h，瓦克公司；
56.纤维素醚：hd340，山东赫达公司；
57.淀粉醚：改性淀粉醚，fp6，荷兰艾维贝有限公司；
58.级配砂：级配石英砂，平均粒径为150
‑
180μm，皓源矿产公司；
59.减水剂：减水剂f10，巴斯夫公司；
60.减水剂：减水剂325c，西卡公司；
61.消泡剂：粉末消泡剂p803，德国明凌公司。
62.以下实例的组分用量均以重量份表示。在没有特别说明的情况下，每重量份的质量为1g。
63.以下实例中，涉及到的性能测试方法如下：
64.1、抗折抗压强度等性能测试
65.抗折抗压强度等性能按照jc/t984
‑
2011的标准进行测试。
66.实施例1
67.本实施例用于说明本发明所述的单组分防水砂浆组合物按照表1中的配方和工艺参数，并按如下所述的方法制备单组分防水砂浆。
68.所述制备单组分防水砂浆的方法包括以下步骤：
69.将水泥、沥青粉、可再分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、级配砂、减水剂、消泡剂和填料置于分散釜中搅拌混合均匀，得到单组分防水砂浆s1。
70.在没有特别说明的情况下，其余实例采用与实施例1相同的流程进行，不同的是所采用的单组分防水砂浆组合物配方和工艺参数不同，具体参见表1中。
71.表1
[0072][0073][0074]
采用前述测试方法对各实例中获得的单组分防水砂浆进行性能测定，具体结果见表2。
[0075]
表2
[0076][0077][0078]
表2(续表)
[0079][0080]
从以上结果可以看出，本发明提供的单组分防水砂浆组合物制备得到的单组分防水砂浆具有较高的抗渗性、抗折抗压强度及柔韧性，抗渗压力达1.5mpa以上，其优异的性能完全能够满足jc/t984
‑
2011《聚合物水泥防水砂浆》标准的要求。
[0081]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。