一种改性防水砂浆的制备方法

本发明涉及防水砂浆，具体涉及一种改性防水砂浆的制备方法。

背景技术：

1、防水砂浆是刚性防水材料的代表之一，在土木工程现场具有较大使用量。作为抹面砂浆的一种特殊应用，防水砂浆除了应具有良好力学性能对建筑起到保护作用之外，其抗渗性能也是衡量是否满足使用要求的关键指标。研究表明，普通防水砂浆属多孔结构非均质材料，在水泥水化过程中存在脆性大、孔隙率高、吸水率高等不足，在完成固化养护后力学性能与抗渗性能较低。尤其是在高防水要求的场景中，普通防水砂浆更是难以发挥良好作用。因此，有必要针对普通防水砂浆开展基于外加剂与聚合物改性的制备方法研究。目前，改善防水砂浆性能的途径大致可分为三种：即有机高分子聚合物在砂浆内部发生反应、无机矿粉或金属粉屑等细微颗粒填充水泥基材孔隙、以及通过高火山灰活性材料生成相关水化物，改善内部结构。

2、在上述方法中，以有机高分子聚合物的加入最能提高防水砂浆抗渗性能，但所需材料大多较为昂贵，且固化养护后的砂浆存在力学性能较低的问题，影响使用效果与使用寿命。使用无机矿粉或金属粉屑填充孔隙时，这些材料只能发挥填充作用，而无法参与水泥水化进程生成新的产物，因此取得的效果也较为有限。使用微硅灰、粉煤灰等高火山灰活性材料，可以与水泥水化产物发生二次反应，再次生成的复合物可以对砂浆性能有所改善，然而此类材料获得方式复杂，来源较少造价较高。因此，找到抗渗效果好、成本低、可大规模推广使用的新型防水砂浆制备方法是改性的关键。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、为了克服现有技术不足，现提出一种改性防水砂浆的制备方法，降低了建筑在使用过程中被破坏的风险，大大提高了防水砂浆资源化利用率，减少了企业对防水砂浆维护成本和环保负担。

3、(二)技术方案

4、本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种改性防水砂浆的制备方法，包括如下步骤：

5、s1：选定普通硅酸盐水泥(p.o 42.5)为胶凝材料，60-80目的机制石英砂为骨料，以胶砂比1:2.5，水灰比0.46制备普通防水砂浆；

6、s2：以水泥质量计(下同)，选定3％的硅灰、5％的硫铝酸钙膨胀剂、0.5％的聚羧酸减水剂作外加剂，在步骤1的防水砂浆中混合使用；

7、s3：选定3％的醋酸乙烯-乙烯可再分散性乳胶粉，以及6％的偏高岭土作改性材料，在步骤2的防水砂浆中混合使用；

8、s4：选定0.5％的聚硅氧烷粉末憎水剂对防水砂浆做进一步改性，在步骤3的防水砂浆中添加使用，得出最终改性防水砂浆。

9、进一步而言，上述步骤中所述外加剂与改性材料均可采用固体粉状材料，以便于防水砂浆的制备。

10、(三)有益效果

11、本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

12、(1)醋酸乙烯-乙烯可再分散性乳胶粉作用于防水砂浆时，可以形成独特的聚合物薄膜，均匀分布在砂浆内部的孔隙和空腔中，起到填充渗水通道的作用。这种特殊的膜结构会大幅提高砂浆抗渗强度，但也会对抗压强度造成损伤，因此综合各项性能分析后，选定3％掺量的醋酸乙烯-乙烯可再分散性乳胶粉为最优量，此时的抗渗强度较无外加时提高了70％。

13、(2)使用具有火山灰活性的偏高岭土对防水砂浆进行改性，其力学性能与掺量密切相关。当掺量过大时，水泥水化生成的氢氧化钙会被该类材料的活性成分完全消耗，在此之后便只能发挥填充作用，并在最大限度后带来负面影响。因此综合各项因素后，选定占6％掺量的偏高岭土为最优量，此时的抗渗强度较无外加时提高了50％。

14、(3)聚硅氧烷粉末憎水剂是有机硅类粉末树脂的一种，其有机硅活性成分可在水泥砂浆中生成稳定且致密的憎水基团。均匀分布在砂浆内部时赋予砂浆优良憎水性，提高抗渗强度降低吸水率。通过对比试验，选定0.5％掺量的有机硅为最优量，此时的防水砂浆抗压强度下降较小的情况下，抗渗强度提高了约16％。

15、综上所述，聚合物改性防水砂浆在具有良好力学性能的同时，抗渗强度最高可达到2.3mpa，较改性前提高了130％，远超国家规范中关于聚合物防水砂浆规定的1.5mpa。吸水率也从改性前的7.7％降低到了5.2％，同样达到国家规范中关于聚合物防水砂浆吸水率的要求。

技术特征：

1.一种改性防水砂浆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种改性防水砂浆的制备方法，其特征在于：上述的外加剂与改性材料均为固体粉状材料，便于在防水砂浆中搅拌使用。

技术总结
本发明公开了一种改性防水砂浆的制备方法，包括选定普通硅酸盐水泥(P.O 42.5)为胶凝材料，60‑80目的机制石英砂为骨料，以胶砂比1:2.5，水灰比0.46制备普通防水砂浆。以水泥质量计(下同)，选定3％的硅灰、5％的硫铝酸钙膨胀剂、0.5％的聚羧酸减水剂作外加剂，在普通防水砂浆中混合使用。选定3％的醋酸乙烯‑乙烯可再分散性乳胶粉，以及6％的偏高岭土作改性材料，混合添加至使用外加剂的防水砂浆；选定0.5％的聚硅氧烷粉末憎水剂在上述防水砂浆中添加使用，得到完成改性后的防水砂浆。本发明的一种改性防水砂浆在具有良好力学性能的同时，抗渗强度最高可达到2.3MPa，较改性前提高了130％，吸水率也从改性前的7.7％降低到了5.2％。

技术研发人员：闫东,肖学党,张凤翔,张雷,陈松柏,吴琼,来利鹏
受保护的技术使用者：信阳师范学院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29