CN114163200B - 一种高效无机刚性防水涂层及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无机防水材料技术领域，提出了一种高效无机刚性防水涂层，原料按照重量份包括以下组分：硅酸盐水泥60~75份、抗渗改性剂10~15份、白炭黑10~15份、增强剂2~5份、消泡剂2~5份、可分散乳胶粉2~5份、高效减水剂2~4份、纤维素醚4~8份、速凝剂0~2份、缓凝剂0~2份；所述抗渗改性剂的原料按照重量份包括以下组分：沸石粉100~120份、元明粉15~20份、十二烷基硫酸钠2~4份、聚乙烯醇5~8份；其中沸石粉由200目沸石粉和400目沸石粉组成，两者的质量比为9:1。通过上述技术方案，实现了一种皮肤式刚性防水涂层，解决了现有技术中的防水材料无法解决的“两张皮”、“层间串水”问题，同时实现了背水面防水、潮湿基面施工的关键技术，解决了防水层寿命短的问题。

Description

一种高效无机刚性防水涂层及使用方法

技术领域

本发明涉及无机防水材料技术领域，具体的，涉及一种高效无机刚性防水涂层及使用方法。

背景技术

目前市场上的防水材料大致分为柔性防水材料（卷材或涂料）和掺加式结构自防水刚性防水材料。

大多数防水材料属于柔性防水材料，不管是卷材还是涂料，与基层砂浆、混凝土不同质，防水层与基层之间会形成“两张皮”现象，水可以在“两张皮”之间串动，发生渗漏，导致“病根”和渗漏点不在同一个部位无法治理。近些年，市面上的聚合物水泥防水涂料，自身强度不高，需要找平层和保护层等对施工要求较高，防水寿命短等问题。

掺加式结构自防水刚性防水材料，作为添加剂掺加在混凝土中，是依靠提高混凝土的抗渗性能达到防水目的的一类防水材料，这种方式的防水工程的质量很大程度上依赖混凝土的施工质量，但是抗渗不等于防水，抗渗等级再高，也不能消除混凝土本身的裂缝渗漏的问题，特别是在穿墙管、施工缝等部位。

另外，渗透结晶型防水涂料适用于结构裂缝小于0.2mm的混凝土被动防水，且应用于迎水面，因为渗透结晶的防水机理是结晶活性母料随着水流方向渗透进入混凝土结构形成结晶堵塞毛细孔，达到防水的目的，因此其在混凝土背水面的防水效果无法保证。

发明内容

本发明提出一种皮肤式无机刚性防水涂层及使用方法，实现了一种皮肤式刚性防水涂层，解决了现有技术中的防水材料无法解决的“两张皮”、“层间串水”问题，同时实现了背水面防水、潮湿基面施工的关键技术，解决了防水层寿命短的问题。

本发明的技术方案如下：

一种高效无机刚性防水涂层，原料按照重量份，包括以下组分：硅酸盐水泥60~75份、抗渗改性剂10~15份、白炭黑10~15份、增强剂2~5份、消泡剂2~5份、可分散乳胶粉2~5份、高效减水剂2~4份、纤维素醚4~8份、速凝剂0~2份、缓凝剂0~2份；

所述抗渗改性剂的原料按照重量份包括以下组分：沸石粉100~120份、元明粉15~20份、十二烷基硫酸钠2~4份、聚乙烯醇5~8份；

其中沸石粉由200目沸石粉和400目沸石粉组成，两者的质量比为9：1。

作为进一步的技术方案，所述抗渗改性剂的制备方法包括以下步骤：将200目沸石粉在450℃下焙烧后冷却，得到高温焙烧沸石粉；将400目沸石粉在350℃下焙烧后冷却，得到低温焙烧沸石粉；将所述高温焙烧沸石粉、所述低温焙烧沸石粉、元明粉、十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇混合，得到抗渗改性剂。

作为进一步的技术方案，所述高效减水剂为萘系减水剂。

作为进一步的技术方案，所述速凝剂为三聚氰胺。

作为进一步的技术方案，所述缓凝剂为柠檬酸类缓凝剂。

作为进一步的技术方案，所述速凝剂与缓凝剂的质量比为2:1。

本发明还提出所述的高效无机刚性防水涂层的使用方法，将所述防水涂层的原料与水混合涂覆于基材表面，形成1.5~2mm厚的防水涂层。

本发明的有益效果为：

1、本发明提供了一种全新的皮肤式防水涂层，以水泥为载体，其他组分辅助协同，其中水泥、沸石等无机材料含量较大，因此本发明的防水涂层本质是一种无机材料，不同于现有的高分子防水材料。本发明的无机刚性防水材料，理论上与结构混凝土的寿命相当，耐老化性能远大于高分子防水材料。本发明的防水涂层彻底解决了防水层与基层“两张皮”和“层间串水”现象，防水体系稳定性高、容错程度高；防水与建筑同寿命，社会经济效益显著；可潮湿基面施工，可背水面防水；现有的防水体系中，与本发明体系相近的防水砂浆在施工时需要刮涂10~20mm，但是本发明中的防水涂层施工至1.5~2mm厚即可实现较好的防水效果，无需厚涂。

2、本发明的防水涂层在结构混凝土成型拆模后，在结构表面重建刚性防水层，它不依赖基层混凝土质量，能够潮湿基面施工。除适用于混凝土防水，也适用于砌体防水（加气块、砖砌体）；可应用在地下工程、屋面工程等大面积大体积防水工程，也可应用在卫生间、厨房等零星工作面；既可应用在新建工程上，也可应用在背水面漏水维修工程上。

3、本发明中抗渗剂与增强剂、减水剂、消泡剂共同作用，减少涂层内气泡，增强涂层密实度、强度，增加了涂层的抗渗性。可分散乳胶粉与纤维素醚配合使用，改善施工时的和易性，增强涂层的保水性及抗渗性，但是纤维素醚的添加量不宜过多。白炭黑作为高活性纳米级矿物微粉，微观上具有密实作用，改善和稳定涂层内部结构，增强抗渗性的作用，能够提高产品的自由流动性，同时白炭黑还具有持续增强涂层后期强度的作用。纤维素醚可以一方面可以起到保水增稠的作用，另一方面，由于纤维素醚结构中的高分子长链物质的存在，还进一步起到了提高粘结强度的作用，提高防水涂层的力学性能。

4、本发明中添加沸石粉，能够吸附其他物料，提高和易性。沸石粉中的活性成分能与水泥的水化产物氢氧化钙作用，生成胶凝物质，提高强度。将不同粒径的沸石粉在不同温度下煅烧，将两种煅烧温度和细度的沸石按照一定的比例复配后，添加元明粉，并辅以聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠得到的抗渗改性剂，能够提高防水涂层的抗渗性能和强度。但是高温煅烧沸石如果煅烧温度过高，会导致沸石的结构变化，负载效果变差，导致抗渗改性剂增强抗渗的效果变差。本发明中将高温煅烧沸石与低温煅烧沸石按照特定的比例进行复配，不同细度的颗粒充分接触，在聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠的作用下，高温煅烧沸石和低温煅烧沸石形成均一紧密的体系，使用后可以填充毛细孔缝，最大程度的提高防水涂层的抗渗性能和强度。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

实施例1

一种高效无机刚性防水涂层原料：硅酸盐水泥70份、抗渗改性剂12份、白炭黑12份、ZT2型增强剂4份、消泡剂3份、可分散乳胶粉4份、萘系减水剂3份、纤维素醚6份、三聚氰胺2份、柠檬酸钠1份；

其中抗渗改性剂：将99份200目沸石粉在450℃下焙烧后冷却，得到高温焙烧沸石粉；将11份400目沸石粉在350℃下焙烧后冷却，得到低温焙烧沸石粉；将高温焙烧沸石粉、低温焙烧沸石粉、16份元明粉、3份十二烷基硫酸钠、6份聚乙烯醇混合，得到抗渗改性剂。

按照原料与水的质量比为1:0.45进行检测，检测结果如表1所示。

表1 实施例1防水涂层的性能

实施例2

一种高效无机刚性防水涂层原料：硅酸盐水泥60份、抗渗改性剂10份、白炭黑10份、ZT2型增强剂2份、消泡剂2份、可分散乳胶粉2份、萘系减水剂2份、纤维素醚4份、三聚氰胺1份、柠檬酸钠0.5份；

其中抗渗改性剂：将90份200目沸石粉在450℃下焙烧后冷却，得到高温焙烧沸石粉；将10份400目沸石粉在350℃下焙烧后冷却，得到低温焙烧沸石粉；将高温焙烧沸石粉、低温焙烧沸石粉、15份元明粉、2份十二烷基硫酸钠、5份聚乙烯醇混合，得到抗渗改性剂。

按照原料与水的质量比为1:0.45进行检测，检测结果如表2所示。

表2 实施例2防水涂层的性能

实施例3

一种高效无机刚性防水涂层原料：硅酸盐水泥75份、抗渗改性剂15份、白炭黑15份、ZT2型增强剂5份、消泡剂5份、可分散乳胶粉5份、萘系减水剂4份、纤维素醚8份、三聚氰胺2份、柠檬酸钠1份；

其中抗渗改性剂：将108份200目沸石粉在450℃下焙烧后冷却，得到高温焙烧沸石粉；将12份400目沸石粉在350℃下焙烧后冷却，得到低温焙烧沸石粉；将高温焙烧沸石粉、低温焙烧沸石粉、20份元明粉、4份十二烷基硫酸钠、8份聚乙烯醇混合，得到抗渗改性剂。

按照原料与水的质量比为1:0.45进行检测，检测结果如表3所示。

表3 实施例3防水涂层的性能

实施例4

一种高效无机刚性防水涂层原料：硅酸盐水泥65份、抗渗改性剂14份、白炭黑13份、ZT2型增强剂4份、消泡剂4份、可分散乳胶粉4份、萘系减水剂4份、纤维素醚5份、三聚氰胺2份、柠檬酸钠1份；

其中抗渗改性剂：将90份200目沸石粉在450℃下焙烧后冷却，得到高温焙烧沸石粉；将10份400目沸石粉在350℃下焙烧后冷却，得到低温焙烧沸石粉；将高温焙烧沸石粉、低温焙烧沸石粉、16份元明粉、3份十二烷基硫酸钠、6份聚乙烯醇混合，得到抗渗改性剂。

按照原料与水的质量比为1:0.45进行检测，检测结果如表4所示。

表4 实施例4防水涂层的性能

实施例5

一种高效无机刚性防水涂层原料：硅酸盐水泥68份、抗渗改性剂14份、白炭黑13份、ZT2型增强剂3份、消泡剂4份、可分散乳胶粉3份、萘系减水剂4份、纤维素醚5份、三聚氰胺2份、柠檬酸钠1份；

其中抗渗改性剂：将100份200目沸石粉在450℃下焙烧后冷却，得到高温焙烧沸石粉，将高温焙烧沸石粉、16份元明粉、3份十二烷基硫酸钠、6份聚乙烯醇混合，得到抗渗改性剂。

按照原料与水的质量比为1:0.45进行检测，检测结果如表5所示。

表5 实施例5防水涂层的性能

实施例6

一种高效无机刚性防水涂层原料：硅酸盐水泥68份、抗渗改性剂14份、白炭黑13份、ZT2型增强剂3份、消泡剂4份、可分散乳胶粉3份、萘系减水剂4份、纤维素醚5份、三聚氰胺2份、柠檬酸钠1份；

其中抗渗改性剂：将80份200目沸石粉在450℃下焙烧后冷却，得到高温焙烧沸石粉；将20份400目沸石粉在350℃下焙烧后冷却，得到低温焙烧沸石粉；将高温焙烧沸石粉、低温焙烧沸石粉、16份元明粉、3份十二烷基硫酸钠、6份聚乙烯醇混合，得到抗渗改性剂。

按照原料与水的质量比为1:0.45进行检测，检测结果如表6所示。

表6 实施例6防水涂层的性能

对比例1

与实施例4相比，其他与实施例4相同，不同的是抗渗改性剂：将90份200目沸石粉在450℃下焙烧后冷却，得到高温焙烧沸石粉；将10份400目沸石粉在350℃下焙烧后冷却，研磨至细度400目，得到低温焙烧沸石粉；将高温焙烧沸石粉、低温焙烧沸石粉、22份元明粉、3份十二烷基硫酸钠混合，得到抗渗改性剂。

按照原料与水的质量比为1:0.45进行检测，检测结果如表7所示。

表7 对比例1防水涂层的性能

对比例2

一种高效无机刚性防水涂层原料：硅酸盐水泥65份、抗渗改性剂14份、白炭黑13份、ZT2型增强剂4份、消泡剂4份、可分散乳胶粉4份、萘系减水剂4份、纤维素醚12份、三聚氰胺2份、柠檬酸钠1份；

其中抗渗改性剂：将90份200目沸石粉在450℃下焙烧后冷却，得到高温焙烧沸石粉；将10份400目沸石粉在350℃下焙烧后冷却，得到低温焙烧沸石粉；将高温焙烧沸石粉、低温焙烧沸石粉、16份元明粉、3份十二烷基硫酸钠、6份聚乙烯醇混合，得到抗渗改性剂。

按照原料与水的质量比为1:0.45进行检测，检测结果如表8所示。

表8 对比例2防水涂层的性能

本发明实施例得到的无机刚性防水涂层各项性能远超国家标准，其中实施例4的各项性能最佳。实施例5中仅仅添加有高温煅烧的沸石，防水涂层的强度与实施例4相比有所降低，抗渗性能也不如实施例4。本发明中只有将两种煅烧的沸石进行复配才能起到最佳的提高抗渗性能和强度的作用。实施例6中低温煅烧沸石含量相比于实施例4增大，得到的防水涂层抗渗压力、抗压强度、抗折强度有所下降，本发明中的低温煅烧沸石和高温煅烧沸石按照特定的比例能够起到最佳的抗渗增强效果，本发明认为这可能是由于当低温煅烧沸石含量增大后，无法将两种沸石均一的混合，导致抗渗改性效果较差。对比例1中不添加聚乙烯醇，会导致抗渗改性剂中的两种沸石复合后的材料粘结性能较差，对毛细孔缝的填充效果较差，导致各项性能都降低。对比例2中添加了较多的纤维素醚，可能导致体系和易性变差，分散性变差，从而影响了涂层的力学性能。

本发明实施例1中的防水涂层的其他测试结果如表9所示，其他实施例的性能与实施例1相似，故省略。

表9 本发明实施例1中的防水涂层的性能

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高效无机刚性防水涂层，其特征在于，原料按照重量份，由以下组分组成：硅酸盐水泥60~75份、抗渗改性剂10~15份、白炭黑10~15份、增强剂2~5份、消泡剂2~5份、可分散乳胶粉2~5份、高效减水剂2~4份、纤维素醚4~8份、速凝剂0~2份、缓凝剂0~2份；

所述抗渗改性剂的原料按照重量份由以下组分组成：沸石粉100~120份、元明粉15~20份、十二烷基硫酸钠2~4份、聚乙烯醇5~8份；

其中沸石粉由200目沸石粉和400目沸石粉组成，两者的质量比为9：1；

所述抗渗改性剂由以下步骤制备：将200目沸石粉在450℃下焙烧后冷却，得到高温焙烧沸石粉；将400目沸石粉在350℃下焙烧后冷却，得到低温焙烧沸石粉；将所述高温焙烧沸石粉、所述低温焙烧沸石粉、元明粉、十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇混合，得到抗渗改性剂。

2.根据权利要求1所述的高效无机刚性防水涂层，其特征在于，所述高效减水剂为萘系减水剂。

3.根据权利要求1所述的高效无机刚性防水涂层，其特征在于，所述速凝剂为三聚氰胺。

4.根据权利要求1所述的高效无机刚性防水涂层，其特征在于，所述缓凝剂为柠檬酸类缓凝剂。

5.根据权利要求1所述的高效无机刚性防水涂层，其特征在于，所述速凝剂与缓凝剂的质量比为2:1。

6.一种如权利要求1~5任意一项所述的高效无机刚性防水涂层的使用方法，其特征在于，将所述防水涂层的原料与水混合刮涂于基材表面，形成1.5~2mm厚的刚性防水涂层。