本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種柔性防水砂漿材料。
背景技術(shù):
由于普通水泥基修補砂漿是典型的脆性材料,其呈現(xiàn)多孔疏松結(jié)構(gòu),其抗?jié)B性能差、界面粘結(jié)強度低、抗凍融性能差、耐腐蝕性能差等,特別是其抗?jié)B透性能極差和存在脆性過大的缺陷,壓折比較高而形變協(xié)調(diào)能力很差。在荷載和環(huán)境因素共同的作用下,使用脆性較大且抗?jié)B性差的水泥基修補砂漿修復(fù)過的水泥混凝土建筑物外墻的長期界面粘結(jié)強度會出現(xiàn)倒縮的現(xiàn)象,極易引起其出現(xiàn)開裂、空鼓甚至脫落等現(xiàn)象,不能夠很好的滿足現(xiàn)階段對混凝土建筑外墻用罩面修補砂漿的性能要求,在混凝土建筑外墻修補工程應(yīng)用中受到了很大的限制。因此,提高水泥基修補砂漿的抗?jié)B防水性和柔韌性是很有必要的,具有良好抗?jié)B性能和柔韌性能的水泥基修補砂漿能夠更好地適應(yīng)荷載和外界環(huán)境的變化。改善水泥基修補砂漿的滲透性和柔韌性,特別是修補系統(tǒng)界面過渡區(qū)的柔韌形變能力,當(dāng)荷載和環(huán)境因素引起應(yīng)力時,柔性水泥基修補砂漿有一定的變形協(xié)調(diào)能力,繼而可以部分抵消或全部抵消產(chǎn)生的應(yīng)力,進而改善修補砂漿的耐久性能。由于現(xiàn)階段建筑物外墻的維護修補成本較高,研究制備成本低廉且力學(xué)性能和耐久性能優(yōu)異的混凝土建筑物用的防水型柔性水泥砂漿材料十分必要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種柔性防水砂漿材料。
為解決上述問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:
一種柔性防水砂漿材料,包括以下重量份數(shù)的原料配方組分:
140-160份水泥、250-270份砂、9-11份云母粉、202-214份重鈣粉、290-310份可再分散膠粉、3-5份觸變潤滑劑、0.3-0.6份改性淀粉醚、0.7-1.2份纖維素醚、3-6份木質(zhì)纖維、7-14份消泡劑。
作為上述技術(shù)方案的改進,所述水泥強度等級為42.5r。
作為上述技術(shù)方案的改進,所述砂的粒徑范圍為0.06-0.2mm。
作為上述技術(shù)方案的改進,所述云母粉的目數(shù)小于60目。
作為上述技術(shù)方案的改進,所述重鈣粉目數(shù)范圍為325-1250目。
作為上述技術(shù)方案的改進,所述消泡劑為聚醚改性有機硅消泡劑。
作為上述技術(shù)方案的改進,所述的一種柔性防水砂漿材料的制備方法,包括如下步驟:
(1)按原料配比稱量砂、重鈣粉,依次放入混合機中,經(jīng)充分攪拌,混合均勻后進行研磨5-10分鐘;
(2)按原料配比稱量水泥、云母粉,加入步驟(1)所得物料中,混合并攪拌均勻;
(3)按原料配比稱量纖維素醚、木質(zhì)纖維、消泡劑,放入研磨機中,經(jīng)充分研磨5-10分鐘;
(4)按原料配比稱量可再分散膠粉,放入高速分散機上充分分散,然后,在加入按原料配比稱量的觸變潤滑劑、改性淀粉醚,攪拌均勻;
(5)將步驟(3)所得物料的一半量加入步驟(2)所得物料中,充分研磨5-10分鐘,研磨時加入消泡劑的抑泡效果好;
(6)將步驟(3)所得物料的剩余量加入步驟(4)所得物料中,充分研磨5-10分鐘,成膜時加入消泡劑的破泡效果好,最優(yōu)方案,步驟(2)和步驟(4)中所加的步驟(3)所得物料各一半量時,消泡效果最好;
(7)將步驟(6)所得物料加入步驟(5)所得物料中,攪拌均勻,得到柔性防水干粉砂漿材料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明所述柔性防水砂漿材料的柔韌性、防水抗?jié)B性能、保水性能、界面粘結(jié)強度以及體積穩(wěn)定性能優(yōu)異,而且其抗凍融能力、抗高溫老化能力和耐水能力以及抗堿腐蝕能力較為優(yōu)異,保證了其柔韌性和抗?jié)B防水性以及良好的抗折強度和抗壓強度,可防止后期使用中建筑物收縮產(chǎn)生微小裂紋滲漏,有效避免了柔性防水材料易老化、剛性防水粉易開裂的缺陷,保證了砂漿材料的質(zhì)量穩(wěn)定,節(jié)省了原材料的配制時間,可提高施工效率。
具體實施方式
下面將結(jié)合具體的實施例來說明本發(fā)明的內(nèi)容。
一種柔性防水砂漿材料,包括以下重量份數(shù)的原料配方組分:
140-160份水泥、250-270份砂、9-11份云母粉、202-214份重鈣粉、290-310份可再分散膠粉、3-5份觸變潤滑劑、0.3-0.6份改性淀粉醚、0.7-1.2份纖維素醚、3-6份木質(zhì)纖維、7-14份消泡劑。
所述水泥為粉狀水硬性無機膠凝材料,加水拌和成塑性漿體,既能在空氣中硬化,又能在水中硬化,并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起,起到膠結(jié)的作用,所述水泥與砂、石等材料膠結(jié)硬化后,不但強度增強,而且還能抵抗淡水或含鹽水的侵蝕,所述水泥選用強度等級為42.5r,為早強水泥,在早期就能產(chǎn)生較高的強度,施工快速,節(jié)省時間,提高效率,而且抗壓抗折效果好,耐熱性能好,耐硫酸鹽腐蝕,易于填補縫隙,以水泥作為砂漿的基料,最優(yōu)方案,按重量份數(shù)的原料配方組分加入140-160份水泥。
所述砂作為砂漿材料的細骨料,起承力骨架及填充作用,能夠節(jié)約水泥和提高砂漿強度,最優(yōu)方案,按重量份數(shù)的原料配方組分加入250-270份砂,強度和經(jīng)濟效益最好,由于砂的粗細程度對水泥用量、和易性、強度和收縮性影響很大,若砂的細度較小,則需要更多的膠結(jié)料來黏結(jié),也會造成更大的干燥收縮率,增加水泥用量,影響和易性及強度,若砂較粗,粒徑較大,會影響其光滑平整性,易出現(xiàn)起砂、起粉的現(xiàn)象,因此最優(yōu)方案,所述砂的粒徑范圍為0.06-0.2mm,節(jié)約水泥用量,提高和易性,增加強度,增加密實度及降低收縮性,同時也避免了起砂、起粉的現(xiàn)象,保證了光滑平整性,提高耐久性。
所述云母粉一種非金屬礦物,含有多種成分,其中主要含有sio2和al2o3,云母粉具有良好的彈性、韌性、絕緣性、耐高溫、耐酸堿、耐腐蝕、附著力強等特性,云母粉在材料成型后起到柔性膠結(jié)和防水作用,而且云母粉絕緣隔熱、理化性質(zhì)穩(wěn)定、泥料粘結(jié)性好、不膨脹、干燥速度快、可塑性好、珠光效果好,能增加砂漿的粘結(jié)強度、抗凍融能力、抗高溫老化能力及抗酸堿腐蝕能力,還能夠起到阻隔、阻燃及抗磨作用,最優(yōu)方案,按重量份數(shù)的原料配方組分加入9-11份云母粉,經(jīng)濟效益高;為了進一步提高柔性膠結(jié)、防水、防火、保溫隔熱作用,所述云母粉的目數(shù)小于60目。
所述重鈣粉的主要成分是碳酸鈣,白度高、純度好、色相柔和以及化學(xué)成分穩(wěn)定等特點,能夠達到外墻的白度要求,在建筑行業(yè)中有重要作用,重鈣粉是重要的穩(wěn)定無機環(huán)保填充料,能夠提高產(chǎn)品的白度和亮度,而且防火性能也會增加,在砂漿中使用重鈣粉,不僅可以降低生產(chǎn)成本,還可以調(diào)整砂漿顆粒級配,增加產(chǎn)品的韌性和強度,因此按重量份數(shù)的原料配方組分需要加入202-214份重鈣粉;目數(shù)越大,說明物料粒度越細,即重鈣粉粒徑越細,目數(shù)越小,說明物料粒度越大,即重鈣粉粒徑越粗,所述重鈣粉目數(shù)范圍為325-1250目,重鈣粉粒徑越細,比表面積越大,表面能就越大,極易團聚,并以多聚集態(tài)(凝集體)形式存在,分散不均勻,難以形成穩(wěn)定的界面,使產(chǎn)品性能下降,而重鈣粉粒徑越粗,越有利于砂漿的流動性,并且價格越低,但隨著粒徑的增大,重鈣粉越易沉降,不鎖水,越易造成破乳、油水分離現(xiàn)象,因此重鈣粉目數(shù)不能過大或過小。
所述可再分散膠粉是由一種醋酸乙烯酯與叔碳酸乙烯酯或乙烯或丙烯酸酯等二元或三元的共聚物,經(jīng)過噴霧干燥得到的改性乳液粉末,它具有良好的可再分散性,與水接觸時重新分散成乳液,并且其化學(xué)性能與初始乳液完全相同,它是一種柔性乳膠粉,分散后成膜,增強砂漿的粘結(jié)強度,從而增加了砂漿的內(nèi)聚力,保護膠體被砂漿體系吸收,增強保水性,環(huán)保無味,防水保溫,最優(yōu)方案,按重量份數(shù)的原料配方組分加入290-310份可再分散膠粉;所述纖維素醚是具有醚結(jié)構(gòu)的高分子化合物,能溶于水、稀堿溶液和有機溶劑,并具有熱塑性,纖維素醚能作為保水劑,在很大程度上抑制了水分蒸發(fā),而且纖維素醚作為保水劑,具有良好的保溫性能,另外,纖維素醚分子量大,因此其黏度高,具有增稠的作用,可調(diào)整砂漿的開放時間和凝結(jié)進程,纖維素醚還具有良好的抗垂掛性能,但緩凝時間較長,因此,按重量份數(shù)的原料配方組分加入0.7-1.2份纖維素醚,不增加使用時間的同時,也不影響保水和增稠性能;所訴木質(zhì)纖維是天然可再生木材經(jīng)過化學(xué)處理、機械法加工得到的有機絮狀纖維物質(zhì),無毒、無味、無污染、無放射性,能夠提高抗腐蝕性,還具有優(yōu)良的柔韌性及分散性,混合后形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、強度、密實度和均勻度,從而延長使用壽命,而且木質(zhì)纖維素在150℃的溫度下能隔熱數(shù)天,而無變化,甚至在200℃能隔熱數(shù)十小時,還耐800℃高溫阻燃,具有很強的抗裂、防凍和防熱能力,最優(yōu)方案,按重量份數(shù)的原料配方組分加入3-6份木質(zhì)纖維,而且木質(zhì)纖維質(zhì)優(yōu)價廉,性價比極高;可再分散膠粉、纖維素醚以及木質(zhì)纖維素的復(fù)合使用,能夠明顯的協(xié)同改善并修補砂漿的柔韌形變性能和抗?jié)B透性能以及界面粘結(jié)性能,并能夠提高砂漿的抗凍融、抗高溫和抗硫酸鹽侵蝕以及抗堿侵蝕的能力。
所述觸變潤滑劑能夠增加砂漿的施工性能和抗流掛性,延長開放時間,減少流動時的阻力,與纖維素形成氫鍵,協(xié)同提高其體系的粘度,協(xié)同增稠,而且使?jié){液均質(zhì)、穩(wěn)定,并防止?jié){液產(chǎn)生沉降分層和泌水,協(xié)同保水作用,可極佳改善體系的觸變性和流變性,并賦予體系良好的潤滑性,提高施工效率,減輕勞動強度,降低人工成本,提高工作效率,最優(yōu)方案,按重量份數(shù)的原料配方組分加入3-5份觸變潤滑劑;所述改性淀粉醚是一類非離子型淀粉,具有低粘、高親水性、流動性好、穩(wěn)定性高等特點,改善砂漿的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并可與砂漿中添加劑有很好的配伍性,使砂漿更具有抗干裂性、抗流掛性及提高和易性能及施工性能,并且極低的添加量即能達到很高的效果,可以與可再分散膠粉、觸變潤滑劑、纖維素醚、木質(zhì)纖維復(fù)合使用,起到良好的優(yōu)勢互補效應(yīng),進一步改善砂漿的抗?jié)B性、柔韌形變性、抗折抗壓強度及保水性等,最優(yōu)方案,按重量份數(shù)的原料配方組分加入0.3-0.6份改性淀粉醚。
制備砂漿時加入可再分散膠粉、觸變潤滑劑、纖維素醚、木質(zhì)纖維等添加劑時,會導(dǎo)致砂漿中進入較多的空氣量,形成大量氣泡,影響砂漿的界面密實度,進而影響其抗壓強度,添加消泡劑,可消除砂漿中產(chǎn)生的氣泡,并抑制氣泡產(chǎn)生,最優(yōu)方案,按重量份數(shù)的原料配方組分加入7-14份消泡劑,所述消泡劑為聚醚改性有機硅消泡劑,具有表面張力低、消泡迅速、抑泡時間長、成本低、用量少、應(yīng)用面廣等特點。
上述柔性防水砂漿材料的制備方法,包括如下步驟:
(1)按原料配比稱量砂、重鈣粉,依次放入混合機中,經(jīng)充分攪拌,混合均勻后進行研磨5-10分鐘;
(2)按原料配比稱量水泥、云母粉,加入步驟(1)所得物料中,混合并攪拌均勻;
(3)按原料配比稱量纖維素醚、木質(zhì)纖維、消泡劑,放入研磨機中,經(jīng)充分研磨5-10分鐘;
(4)按原料配比稱量可再分散膠粉,放入高速分散機上充分分散,然后,在加入按原料配比稱量的觸變潤滑劑、改性淀粉醚,攪拌均勻;
(5)將步驟(3)所得物料的一半量加入步驟(2)所得物料中,充分研磨5-10分鐘,研磨時加入消泡劑的抑泡效果好;
(6)將步驟(3)所得物料的剩余量加入步驟(4)所得物料中,充分研磨5-10分鐘,成膜時加入消泡劑的破泡效果好,最優(yōu)方案,步驟(2)和步驟(4)中所加的步驟(3)所得物料各一半量時,消泡效果最好;
(7)將步驟(6)所得物料加入步驟(5)所得物料中,攪拌均勻,得到柔性防水干粉砂漿材料。
使用時,按每千克干粉砂漿材料加入280-300ml的自來水,攪拌均勻,封蓋靜置5-10min,再次攪拌均勻后即可使用,自來水的水量加入過多或過少,均會影響砂漿的使用效果,如粘結(jié)強度和防水抗?jié)B性降低。
【實施例一】一種柔性防水砂漿材料,包括以下重量份數(shù)的原料配方組分:140份水泥、250份砂、9份云母粉、202份重鈣粉、290份可再分散膠粉、3份觸變潤滑劑、0.3份改性淀粉醚、0.7份纖維素醚、3份木質(zhì)纖維、7份消泡劑。
上述柔性防水砂漿材料的制備方法,包括如下步驟:
(1)按原料配比稱量砂、重鈣粉,依次放入混合機中,經(jīng)充分攪拌,混合均勻后進行研磨5分鐘;
(2)按原料配比稱量水泥、云母粉,加入步驟(1)所得物料中,混合并攪拌均勻;
(3)按原料配比稱量纖維素醚、木質(zhì)纖維、消泡劑,放入研磨機中,經(jīng)充分研磨5分鐘;
(4)按原料配比稱量可再分散膠粉,放入高速分散機上充分分散,然后,在加入按原料配比稱量的觸變潤滑劑、改性淀粉醚,攪拌均勻;
(5)將步驟(3)所得物料的一半量加入步驟(2)所得物料中,充分研磨5分鐘;
(6)將步驟(3)所得物料的剩余量加入步驟(4)所得物料中,充分研磨5分鐘;
(7)將步驟(6)所得物料加入步驟(5)所得物料中,攪拌均勻,得到柔性防水干粉砂漿材料。
使用時,按每千克干粉砂漿材料加入280ml的自來水,攪拌均勻,封蓋靜置5min,再次攪拌均勻后即可使用。
【實施例二】一種柔性防水砂漿材料,包括以下重量份數(shù)的原料配方組分:150份水泥、260份砂、10份云母粉、208份重鈣粉、200份可再分散膠粉、4份觸變潤滑劑、0.5份改性淀粉醚、1份纖維素醚、5份木質(zhì)纖維、10.5份消泡劑。
上述柔性防水砂漿材料的制備方法,包括如下步驟:
(1)按原料配比稱量砂、重鈣粉,依次放入混合機中,經(jīng)充分攪拌,混合均勻后進行研磨7分鐘;
(2)按原料配比稱量水泥、云母粉,加入步驟(1)所得物料中,混合并攪拌均勻;
(3)按原料配比稱量纖維素醚、木質(zhì)纖維、消泡劑,放入研磨機中,經(jīng)充分研磨7分鐘;
(4)按原料配比稱量可再分散膠粉,放入高速分散機上充分分散,然后,在加入按原料配比稱量的觸變潤滑劑、改性淀粉醚,攪拌均勻;
(5)將步驟(3)所得物料的一半量加入步驟(2)所得物料中,充分研磨8分鐘;
(6)將步驟(3)所得物料的剩余量加入步驟(4)所得物料中,充分研磨8分鐘;
(7)將步驟(6)所得物料加入步驟(5)所得物料中,攪拌均勻,得到柔性防水干粉砂漿材料。
使用時,按每千克干粉砂漿材料加入290ml的自來水,攪拌均勻,封蓋靜置7min,再次攪拌均勻后即可使用。
【實施例三】一種柔性防水砂漿材料,包括以下重量份數(shù)的原料配方組分:160份水泥、270份砂、11份云母粉、214份重鈣粉、310份可再分散膠粉、5份觸變潤滑劑、0.6份改性淀粉醚、1.2份纖維素醚、6份木質(zhì)纖維、14份消泡劑。
上述柔性防水砂漿材料的制備方法,包括如下步驟:
(1)按原料配比稱量砂、重鈣粉,依次放入混合機中,經(jīng)充分攪拌,混合均勻后進行研磨10分鐘;
(2)按原料配比稱量水泥、云母粉,加入步驟(1)所得物料中,混合并攪拌均勻;
(3)按原料配比稱量纖維素醚、木質(zhì)纖維、消泡劑,放入研磨機中,經(jīng)充分研磨10分鐘;
(4)按原料配比稱量可再分散膠粉,放入高速分散機上充分分散,然后,在加入按原料配比稱量的觸變潤滑劑、改性淀粉醚,攪拌均勻;
(5)將步驟(3)所得物料的一半量加入步驟(2)所得物料中,充分研磨10分鐘;
(6)將步驟(3)所得物料的剩余量加入步驟(4)所得物料中,充分研磨10分鐘;
(7)將步驟(6)所得物料加入步驟(5)所得物料中,攪拌均勻,得到柔性防水干粉砂漿材料。
使用時,按每千克干粉砂漿材料加入300ml的自來水,攪拌均勻,封蓋靜置10min,再次攪拌均勻后即可使用。
上述實施例一、二、三制備的柔性防水砂漿材料的基本技術(shù)性能測試結(jié)果如下表:
由此試驗結(jié)果可以得出:本發(fā)明所述柔性防水砂漿材料的抗?jié)B強度均大于2.5mpa,而普通水泥基砂漿材料的抗?jié)B強度一般小于1.0mpa,本發(fā)明所述柔性防水砂漿材料的壓折比均小于3.5,而普通水泥基砂漿的壓折比為5.0左右,具有良好的抗?jié)B性能和柔韌性,能使其在混凝土建筑屋頂和外墻涂層工程中具有很高的應(yīng)用價值和實用價值,而且隨著時間推移,其抗壓強度和抗折強度均出現(xiàn)上升,具有良好的柔韌性,砂漿前期和后期的干收縮變化不大,干縮率較低,本發(fā)明所述柔性防水砂漿材料的保水率均大于95%,具有高保水性能,本發(fā)明所述柔性防水砂漿材料的耐久性能測試,涂層均無不良現(xiàn)象,具有良好的耐堿性、耐水性、耐凍性、耐高溫性,因此本發(fā)明所述柔性防水砂漿材料的柔韌性、防水抗?jié)B性能、保水性能、界面粘結(jié)強度以及體積穩(wěn)定性能優(yōu)異,而且其抗凍融能力、抗高溫老化能力和耐水能力以及抗堿腐蝕能力較為優(yōu)異,保證了其柔韌性和抗?jié)B防水性以及良好的抗折強度和抗壓強度,可防止后期使用中建筑物收縮產(chǎn)生微小裂紋滲漏,有效避免了柔性防水材料易老化、剛性防水粉易開裂的缺陷,保證了砂漿的質(zhì)量穩(wěn)定,節(jié)省了原材料的配制時間,可提高施工效率。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明所作的詳細說明,不能認定本發(fā)明具體實施僅限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明保護的范圍。