專利名稱：一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿及其使用方法
一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿及其使用方法技術領域
本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿及其使用方法。
背景技術：
隨著我國經濟的飛速發展，我國的建筑行業發展也是日新月異，在建筑行業的飛速的發展過程，建筑的防水、防潮問題日益嚴重，而且伴隨著城市地下空間的大規模發展， 以及大量地下人防工程的修繕和恢復使用，防水砂漿的市場需求越來越大。目前常用的防水砂漿有剛性多層抹面的水泥砂漿、摻防水劑的防水砂漿和聚合物水泥防水砂漿，這三種防水砂漿都有自己的不足(1)剛性多層抹面的水泥砂漿要多次施工，施工復雜，人工成本較高；(2)摻防水劑的防水砂漿通過摻加防水劑堵塞滲水通道等措施來達到防水效果，這些措施對減少水泥砂漿的缺陷起到了一定作用，但由于未改變材料的內部結構形態，因此效果不理想，尤其作為防水層是不能滿足建筑防水要求的；(3)聚合物防水砂漿，是通過在砂漿中摻入聚合物，聚合物在砂漿中形成連續的膜，可有效地封閉連通的孔隙，增加砂漿的密實性及抗裂性，從而可以改善砂漿的抗滲性。聚合物防水砂漿施工簡單，防水效果好，但是一般聚合物防水砂漿在一定范圍內隨著乳膠粉摻量的增加，抗滲等級提高的同時，砂漿的強度也大幅度降低，尤其是抗壓強度明顯降低。這里抗滲和強度之間的矛盾就成了制約聚合物砂漿廣泛應用一個難題。
摻有礦粉的聚合物防水砂漿，主要以主要以水泥-礦渣粉作為復合膠凝體系，以乳膠粉為成膜物質，不僅可以保證砂漿有很高防水等級，同時保持防水砂漿的強度不降低， 甚至可以在一定程度上得到提高，可以改善聚合物砂漿抗滲和強度之間的矛盾。這不僅促進了防水砂漿的發展，促進建筑業的發展；而且還提高了礦渣粉自身的經濟附加值，為建筑業的節能減排和低碳化創造了良好的基礎條件。
本發明產品以普通硅酸鹽水泥、S95礦粉和S105礦粉作為膠凝材料，以脫硫石膏為礦渣激發劑，以河砂為集料，以乳膠粉為聚合物成膜物質，以纖維為抗裂材料，并加入減水劑、消泡劑、膨潤土制備而成。它具有抗滲等級高、粘結性好、強度高、抗老化、耐堿，施工方便和成本低廉等特點。不僅適用于常見民用建筑的防水處理，如外墻，地下室，水池，水塔，也可以用于一般人防工程的防水、防腐、防滲和防潮，還可以用于一般工程的修補加固， 具有很好的經濟效益和社會效益。發明內容
本發明在于提供一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿及其使用方法。
本發明提出的摻有礦粉的聚合物防水砂漿，由普通硅酸鹽水泥、S95礦粉、S105礦粉、脫硫石膏、河砂、乳膠粉、纖維、減水劑、消泡劑和膨潤土組成，各組分的重量比為普通硅酸鹽水泥 100S95 礦粉10-30S105礦粉15-45脫硫石膏3-10河砂250-450乳膠粉3-9纖維O. 05-1. 50減水劑O. 05-1. 50消泡劑O. 02-0. 10膨潤土O. 10-1. 00
各組份較佳的重量比為普通硅酸鹽水泥100S95礦粉15-20S105礦粉20-40脫硫石膏4-6河砂300-400乳膠粉4-8纖維O. 50-0. 80減水劑O. 10-1. 00消泡劑O. 04-0. 06膨潤土O. 40-0. 80
本發明中，所述普通硅酸鹽水泥為52. 5水泥中的一種。級普通硅酸鹽水泥或42. 5級普通硅酸鹽
本發明中，所述S95礦粉其平均粒徑為45_52Mffl，氮吸附測定的比表面積為 300-350m2/kg,質量系數 K 為1. 9-2.1。
本發明中，所述S105礦粉其平均粒徑為12-17Mm，氮吸附測定的比表面積為 600-700m2/kg，質量系數 K 為1. 9-2.1。
本發明中，所述脫硫石膏為煙氣脫硫石膏，其游離水含量< 1%，二水硫酸鈣含量 > 85%。
本發明中，所述河砂為硅質砂，細度模數為2. 4-2. 8，堆積密度為1350-1450 kg/m3。
本發明中，所述乳膠粉為VINNAPAS 8031H可再分散乳膠粉，其表觀密度為450g/ 1，固含量_ 99%，最低成膜溫度0°C。
本發明中，所述纖維為聚丙烯纖維，纖維長度為6-8mm。
本發明中，所述減水劑為聚羧酸系高效減水劑。
本發明中，所述消泡劑為有機硅消泡劑。
本發明中，所述膨潤土為鈉基膨潤土粉，細度為200-400目。
本發明提出的摻有礦粉的聚合物防水砂漿的制備方法，具體如下按前述重量比例稱取普通硅酸鹽水泥、S95礦粉、S105礦粉、脫硫石膏、河砂、乳膠粉、 纖維、減水劑、消泡劑和膨潤土，投入攪拌機，通過機械攪拌均勻后，即得所需產品。
本發明提出的摻有礦粉的聚合物防水砂漿的使用方法，具體步驟如下準確稱取摻有礦粉的聚合物防水材料和水，先將水加入攪拌機，隨著攪拌機葉片轉動， 將摻有礦粉的聚合物防水材料勻速投入攪拌機。攪拌均勻后即可施工。加水量為本發明材料重量的10%-25%。
本發明中，普通硅酸鹽水泥和礦粉作為主要的膠凝組分。普通硅酸鹽水泥凝作為主要膠凝材料；發明使用的S105超細礦渣粉，其活性很高，活性略高普通硅酸鹽水泥；S95 礦粉活性略低于普通硅酸鹽水泥，將三種膠凝材料配合使用，可以達到優勢互補的效果普通硅酸鹽水泥和S105礦粉的水化硬化提高前期的強度，S95礦粉提高中后期強度，這樣三者就形成一個強度發展的“梯隊”，保證防水砂漿的強度能夠較快速持續的發展。
脫硫石膏，作為礦粉的激發劑，其摻量和品質直接影響著礦粉的活性的發揮。通常情況下，只加入硫酸鹽時，礦粉的活性并不能很好的激發。但是在一定堿性環境中，脫硫石膏的加入能夠使礦粉活性充分發揮出來。
乳膠粉在砂漿中與水泥的液相一起向基體的孔隙及毛細管內滲透，聚合在孔隙及毛細管內成膜并牢固地吸附在基體表面，從而保證了砂漿與基體之間良好的牢固黏結。在水泥水化和硬化后，聚合物失水而形成聚合物膜附著在水泥水化顆粒上，并在孔隙空間形成線形聚合，與水泥石互為連續相，不僅可以明顯提高砂漿的黏結強度；還可以改善砂漿的柔韌性，降低砂漿的壓折比。
由于普通砂漿中孔隙率較高，抗滲很差。所以要達到一定抗滲效果，一般需要加入一定量的乳膠粉，在一定摻量范圍內，乳膠粉摻量增多，砂漿的抗滲性提高。但是在這個過程中，乳膠粉摻量越多，砂漿的強度降低越大，尤其是抗壓強度，所以有時就會出現抗滲等級達到要求，但是強度等級卻降低了的現象。S105超細礦粉與乳膠粉協同作用，可明顯提高砂漿的抗滲性，同時還可以保證砂漿強度不降低。乳膠粉與超細礦物粉的協同作用主要是乳膠粉中的表面活性劑與超細礦物粉體發生復雜的表面物理化學作用，一方面表面活性劑被吸附在超細礦物粉體的表面上，增強了其電位，從而在水泥漿體中能更好地起到減水、 分散、增塑、填充和均化作用，二者的復合使水泥砂漿的微觀結構致密，此外膠粉與超細礦粉-硅灰的引入可顯著降低泌水，從而使孔結構也得到改善；另一方面超細礦粉的加入可以填充水泥砂漿結構內部的孔隙與缺陷，減少乳膠粉填充孔隙和缺陷的數量，使乳膠粉可以充分用于包裹礦粉和水泥顆粒表面，這樣乳膠粉在較低的摻量下更易于連結成網，從而更好地抑制裂縫的形成與擴展。上述膠粉與礦物粉復合作用，使得在低聚灰比的條件下聚合物水泥防水砂漿的抗滲性提高，同時砂漿的強度不會降低。此外礦粉還與游離的Ca(OH)2 結合，形成穩定的硅酸鈣水化物，提高砂漿的致密度，從而提高了砂漿的抗滲性和強度。
纖維的加入可以提高砂漿的初期干燥抗裂性，保證砂漿在成型干燥過程中不產生開裂現象。
膨潤土是以蒙脫石為主的含水粘土礦。蒙脫石為少量堿及堿土金屬的含水鋁硅酸鹽礦物，主要化學成分為Na (Al2, Mg3) Si4Oui OH2 ·ηΗ20。膨潤土具有吸濕性，能吸附8-15倍于本體積的水量；吸水后膨脹，膨脹數倍可達30余倍。加入膨潤土，砂漿粘度上升，保水性能提高，能保證砂漿在具有較大的流動性能條件下，不出現泌水和離析現象，提高砂漿的觸變性和施工性。優質的高鈉膨潤土具有很強的自然膨脹性和吸水的能力；受潮時 ，膨潤土粉又具有很小的滲透性，從而提高砂漿的抗滲性。
高效減水劑的加入能使漿體在較低水灰比的條件下，仍然具有較高的流動性和穩定性，這樣不僅有利于施工，同時提高砂漿強度，減少收縮，延長壽命。
消泡劑的加入能減少新拌砂漿的含氣量，減少砂漿硬化后的孔隙率，提高其抗滲性、強度和耐久性等。
本發明的有益效果在于本發明產品可以改善一般聚合物防水砂漿抗滲和強度之間的矛盾一般聚合物防水砂漿在一定范圍內隨著乳膠粉摻量的增加，抗滲等級提高，但砂漿的強度也隨之降低，本產品在提高砂漿抗滲的同時，保證砂漿強度不降低，甚至還略有提聞。本發明廣品具有抗滲等級聞、粘結性好、強度聞、抗老化、耐喊、施工方便和成本低廉等特點，不僅適用于常見民用建筑的防水處理，如外墻，地下室，水池，水塔，也可以用于一般人防工程的防水、防腐、防滲和防潮，還可以用于一般工程的修補加固。
具體實施方式
下面通過實施例進一步說明本發明。
實施例1，一種摻有礦渣粉的聚合物防水砂漿，按52. 5級普通硅酸鹽水泥100、S95 礦粉10，S105礦粉15，脫硫石膏3，河砂250，乳膠粉3，纖維O. 05，減水劑O. 05，消泡劑O. 02， 膨潤土 O. 10的重量比配制而成。按加固材料總重量的10%加水攪拌均勻，即得所需產物。 性能測試結果見表I。
實施例2，一種摻有礦渣粉的聚合物防水砂漿，按42. 5級普通硅酸鹽水泥100、S95 礦粉20，S105礦粉30，脫硫石膏6，河砂350，乳膠粉6，纖維O. 50減水劑1. O,消泡劑O. 08， 膨潤土 O. 50的重量比配制而成。按加固材料總重量的15%加水攪拌均勻，即得所需產物。 性能測試結果見表I。
實施例3，一種摻有礦渣粉的聚合物防水砂漿，按52. 5級普通硅酸鹽水泥100、S95 礦粉30，S105礦粉45，脫硫石膏10，河砂450，乳膠粉9，纖維1. 00，減水劑1. 50，消泡劑O.10，膨潤土1. 00的重量比配制而成。按加固材料總重量的25%加水攪拌均勻，即得所需產物。性能測試結果見表I。
表I實施例性能測試 結果
權利要求
1.一種摻有礦粉的聚合物防水砂衆,其特征在于由通娃酸鹽水泥、S95礦粉、S105礦粉、脫硫石膏、河砂、乳膠粉、纖維、減水劑、消泡劑和膨潤土組成，各組分的重量比為普通硅酸鹽水泥100S95礦粉10-30S105礦粉15-45脫硫石膏3-10河砂250-450乳膠粉3-9纖維O. 05-1. 00減水劑O. 05-1. 50消泡劑O. 02-0. 10膨潤土O. 10-1. 00。
2.根據權利要求1所述的一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿，其特征在于各組份的重量比為普通硅酸鹽水泥100S95礦粉15-20S105礦粉20-40脫硫石膏4-6河砂300-400乳膠粉4-8纖維O. 5-0. 80減水劑O. 10-1. 00消泡劑O. 04-0. 06膨潤土O. 40-0. 80。
3.根據權利要求1所述的一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿，其特征在于所述普通硅酸鹽水泥為52. 5級普通硅酸鹽水泥或42. 5級普通硅酸鹽水泥中的一種。
4.根據權利要求1所述的一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿，其特征在于所述S95礦粉其平均粒徑為45-52Mm，氮吸附測定的比表面積為300_350m2/kg，質量系數K為1. 9-2.1。
5.根據權利要求1所述的一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿，其特征在于所述S105礦粉其平均粒徑為12_17Mm，氮吸附測定的比表面積為600-700m2/kg，質量系數K為1. 9-2.1。
6.根據權利要求1所述的一種摻有礦粉的聚合物防水砂衆，其特征在于所述脫硫石膏為煙氣脫硫石膏，其游離水含量< 1%，二水硫酸鈣含量已 8ou/o0
7.根據權利要求1所述的一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿，其特征在于所述河砂為硅質砂，細度模數為2. 4-2. 8，堆積密度為1350-1450 kg/m3。
8.根據權利要求1所述的一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿，其特征在于所述乳膠粉為 VINNAPAS 8031H可再分散乳膠粉，其表觀密度為450g/l，固含量t 99%，最低成膜溫度(TC。
9.根據權利要求1所述的一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿，其特征在于所述纖維為聚丙烯纖維，纖維長度為6-8mm。
10.根據權利要求1所述的一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿，其特征在于所述減水劑為聚羧酸系高效減水劑。
11.根據權利要求1所述的一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿，其特征在于所述消泡劑為有機硅消泡劑。
12.根據權利要求1所述的一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿，其特征在于所述膨潤土為鈉基膨潤土粉，細度為200-400目。
13.—種權利要求1所述的一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿使用方法，其具體步驟如下準確稱取摻有礦粉的聚合物防水材料，先將水加入攪拌機，隨著攪拌機葉片轉動，將摻有礦粉的聚合物防水材料勻速投入攪拌機；攪拌均勻后即可施工，加水量為本發明材料重量的 10%-25%。
全文摘要
本發明涉及一種摻有礦粉的聚合物防水砂漿及其使用方法。由普通硅酸鹽水泥、S95礦粉、S105礦粉、脫硫石膏、河砂、乳膠粉、纖維、減水劑、消泡劑和膨潤土組成。本發明中S105礦粉平均粒徑為12-17μm，其氮吸附測定的比表面積為600-700m2/kg，質量系數K為1.9-2.1，具有很高膠凝活性，其膠凝活性幾乎等效甚至略有超過52.5級普通硅酸鹽水泥；S95礦粉平均粒徑為45-52μm左右，其氮吸附測定的比表面積為300-350m2/kg，質量系數K為1.9-2.1，具有較好火山灰活性。本產品在提高砂漿抗滲的同時，保證砂漿強度不降低，甚至還略有提高。本發明產品具有抗滲等級高、粘結性好、強度高、抗老化、耐堿、施工方便和成本低廉等特點，不僅適用于常見民用建筑的防水處理，也可以用于一般人防工程的防水、防腐、防滲和防潮，還可以用于一般工程的修補加固。
文檔編號C04B28/14GK103058619SQ201310016239
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月17日 優先權日2013年1月17日
發明者孫振平, 陳明 申請人:同濟大學