本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种建筑外墙防水结构及其制备方法。
背景技术：
随着经济的飞速发展，建筑的材料和结构形式也越发多样化。各种节能保温的轻质墙体材料在框架结构的填充墙中得到广泛的应用，但受到材料、工艺、技术和管理等多方面因素的影响，外墙渗漏水问题也越发突出。虽然墙面上的雨水量不是太大，但是在多雨的南方和沿海地区，梅雨季节的长时间雨淋、台风时短时间内大量雨水吹到墙面，导致外墙渗漏水问题异常突出，以致严重影响了建筑物的正常功能的使用，同时也缩短了建筑物的使用寿命。
目前，传统的外墙由内到外的构造是：饰面层—抹灰找平层—糙底层—内墙—抹灰层—涂料层，从内到外没有一道专用防水层。从根本上看，外墙缺乏专门的防水层是造成渗漏水的最主要原因；再者，随使用时间的增长，墙体和混凝土框架的接壤部位随温度或湿度变化就会产生裂缝，进而发生渗漏。因此，需要在外墙增加防水结构。但是，传统的墙面防水涂料会随着墙面抹灰的开裂而产生裂纹，传统的防水涂料耐久性能也不佳，涂层易开裂和剥落，造成防水涂层的失效。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种建筑外墙防水结构及其制备方法。本发明提供的建筑外墙防水结构具有良好的抗渗性、柔韧性、延展性和耐久性。
本发明提供了一种建筑外墙防水结构，包括依次设置于建筑外墙表面的基层、底层和面层；所述基层包括水泥砂浆或聚合物防水砂浆；所述底层包括甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂层；所述面层包括聚脲弹性体防水涂层。
优选的，所述水泥砂浆的厚度为15～20mm。
优选的，所述水泥砂浆包括水泥和骨料；所述水泥和骨料的质量比为1:(2.8～3)。
优选的，所述聚合物防水砂浆的厚度为10～15mm。
优选的，所述聚合物防水砂浆包括聚合物水泥防水砂浆改性剂、水泥和骨料，所述聚合物水泥防水砂浆改性剂、水泥和骨料的质量比为(0.035～0.05):1:(2.4～2.6)。
优选的，所述基层的含水率为10％以下。
优选的，所述底层的厚度为0.3～0.5mm。
优选的，所述面层的厚度为1.5～1.8mm。
本发明还提供了上述技术方案所述建筑外墙防水结构的制备方法，包括以下步骤：
(1)在建筑外墙表面涂覆水泥砂浆或聚合物防水砂浆，得到基层；
(2)在所述步骤(1)得到的基层表面涂覆甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料，得到底层；
(3)在所述步骤(2)得到的底层表面涂覆聚脲弹性体防水涂料，得到建筑外墙防水结构。
优选的，所述步骤(3)中涂覆时，所述基层的温度为3℃以上。
本发明提供了一种建筑外墙防水结构，包括依次设置于建筑外墙表面的基层、底层和面层；所述基层包括水泥砂浆或聚合物防水砂浆；所述底层包括甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂层；所述面层包括聚脲弹性体防水涂层。本发明提供的建筑外墙防水结构的基层包括水泥砂浆或聚合物防水砂浆，使建筑外墙的墙体表面平整并充当一层刚性防水结构；甲基丙烯酸甲酯树脂(mma)防水涂层与聚脲弹性体防水涂层形成复合防水层，具有极强的粘结力、柔韧性与弹性，可有效防止墙体和基层的开裂，有效解决墙体或刚性防水涂层开裂导致渗漏问题，并且具有优异的耐久性，可做到墙体全寿命周期的防水效果。实验结果表明，本发明提供的建筑外墙防水结构粘接强度可达3.9mpa；(0.6mpa，2h)不透水；弯折时未出现开裂、剥落的现象，柔韧性良好；断裂伸长率为480％；加速老化实验中,拉伸强度保持率87％，断裂伸长率440％。
附图说明
图1为本发明实施例1中建筑外墙防水结构的结构示意图，其中，1为基层，2为底层，3为面层。
具体实施方式
本发明提供了一种建筑外墙防水结构，包括依次设置于建筑外墙表面的基层、底层和面层；所述基层包括水泥砂浆或聚合物防水砂浆；所述底层包括甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂层；所述面层包括聚脲弹性体防水涂层。
本发明提供的建筑外墙防水结构包括设置于建筑外墙表面的基层，所述基层包括水泥砂浆或聚合物防水砂浆。在本发明中，所述水泥砂浆的厚度优选为15～20mm，更优选为16～18mm。在本发明中，所述水泥砂浆优选包括水泥和骨料；所述水泥和骨料的质量比优选为1:(2.8～3)，更优选为1:(2.85～2.95)。在本发明中，所述水泥砂浆优选还包括水，所述水与水泥的质量比优选为0.5～0.7:1，更优选为0.55～0.65:1，最优选为0.6:1。
在本发明中，所述聚合物防水砂浆的厚度优选为10～15mm，更优选为12～14mm。在本发明中，所述聚合物防水砂浆优选包括聚合物水泥防水砂浆改性剂、水泥和骨料；所述聚合物水泥防水砂浆改性剂、水泥和骨料的质量比优选为(0.035～0.05):1:(2.4～2.6)，更优选为(0.04～0.045):1:(2.45～2.55)。在本发明中，所述水泥砂浆优选还包括水，所述水与水泥的质量比优选为0.5～0.7:1，更优选为0.55～0.65:1，最优选为0.6:1。
本发明对所述水泥、骨料和聚合物水泥防水砂浆改性剂的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述骨料优选为河砂或石屑；所述河砂优选为中砂，所述中砂为粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量的50％的砂；所述石屑的粒径优选为0.5～2mm。在本发明的实施例中，所述聚合物水泥防水砂浆改性剂可具体为深圳市晋元建筑科技开发有限公司生产的筑龙牌zl205型聚合物水泥防水砂浆添加剂。
在本发明中，所述基层的含水量优选为10％以下，更优选为8％以下。在本发明中，所述水泥砂浆或聚合物防水砂浆使建筑外墙的墙体表面平整并充当一层刚性防水结构；优选的，当所述基层包括聚合物水泥砂浆时，聚合物防水砂浆内的活性物质可以堵塞由于砂浆硬化、水分蒸发后而留下的孔隙，使砂浆不产生干收缩裂缝，达到防水抗渗和抗裂等性能。
本发明提供的建筑外墙防水结构包括设置于基层表面的底层，所述底层包括甲基丙烯酸甲酯树脂(mma)防水涂层。在本发明中，所述底层的厚度优选为0.3～0.5mm，更优选为0.35～0.45mm。本发明对所述甲基丙烯酸甲酯树脂(mma)防水涂层的成分没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的甲基丙烯酸甲酯树脂(mma)防水涂料即可。在本发明中，所述甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂层，一方面作为底漆渗入混凝土、砌体结构的孔洞及裂缝，与内部物质发生固化反应，封闭孔洞及裂缝，和基材紧密结合，将水分封闭于内部，可以有效防止面层涂料在涂刷过程中产生气泡，并和面层牢固粘结在一起形成复合防水涂层；另一方面作为防水涂料与基层粘接强度高，有着优异的耐水性、较好的韧性与弹性，良好的耐老化性能和抗黄变性，使用寿命长，固化几乎不受湿气的影响，可在湿润多雨的地区施工；快速固化施工方便。
本发明提供的建筑外墙防水结构包括设置于底层表面的面层，所述面层包括聚脲弹性体防水涂层。在本发明中，所述面层的厚度优选为1.5～1.8mm，更优选为1.6～1.7mm。本发明对所述聚脲弹性体防水涂层的成分没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的聚脲弹性体防水涂料即可。在本发明中，所述聚脲弹性体防水涂层集防水卷材的柔韧性和防水涂料的易施工性等优点于一身，具有优异的防水性和极强的粘结性且绿色无污染；有着优异的抗拉强度、断裂延伸率；固化速度较快，立面施工不挂流，一次施工可达到设计厚度，可大大缩短施工周期；抗冲击、耐老化、耐穿刺、耐磨性能优异，适合作为外墙防水层长期使用；材料强度可控，可无需外加保护层，可节约工期和成本；可根据需要调成多种颜色，满足不同人的审美需求。
在本发明中，所述甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂层与聚脲高弹性防水涂层组合为复合防水层，可以充分发挥两种材料性能上的优势，两者具有极强的粘结力，可有效防止墙体和基层的开裂；两者具有良好的柔韧性与弹性，是一种弹性复合防水结构，可有效解决墙体或刚性防水涂层开裂导致渗漏问题。并且两者具有优异的耐久性，可做到墙体全寿命周期的防水效果；两者与基层一起形成三层结构，相互渗透融合，共同作用，达到更好的防水效果。
本发明还提供了上述技术方案所述建筑外墙防水结构的制备方法，包括以下步骤：
(1)在建筑外墙表面涂覆水泥砂浆或聚合物防水砂浆，得到基层；
(2)在所述步骤(1)得到的基层表面涂覆甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料，得到底层；
(3)在所述步骤(2)得到的底层表面涂覆聚脲弹性体防水涂料，得到建筑外墙防水结构。
本发明在建筑外墙表面涂覆水泥砂浆或聚合物防水砂浆，得到基层。本发明对所述水泥砂浆或聚合物防水砂浆的涂覆的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的砂浆涂覆方式即可。本发明对所述水泥砂浆或聚合物防水砂浆的涂覆量没有限定，能够达到所需基层的厚度即可。
涂覆完成后，本发明优选对所述涂覆后的砂浆进行干燥，得到基层。在本发明中，所述干燥的温度优选为20～30℃，更优选为24～26℃，最优选为25℃；时间优选为7天以上，更优选为8～12天。在本发明中，所述干燥使基层的含水量达到所需要求。在本发明中，所述基层的表面平整度允许偏差为2mm。
得到基层后，本发明在所述基层表面涂覆甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料，得到底层。本发明对所述甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明的实施例中，所述甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料优选为郑州实创化工产品销售有限公司生产的八一mma甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料。
本发明对所述甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料的涂覆的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料涂覆的技术方案即可。在本发明中，所述甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料的涂覆优选为喷涂、辊涂或刷涂。在本发明中，所述甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料的涂覆温度优选为5～40℃，更优选为10～30℃，最优选为20～25℃。本发明对所述甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料的涂覆量没有特殊的限定，能够得到所述厚度的甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂层即可。在本发明中，所述甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料涂覆量优选为0.5～0.7kg/m2，更优选为0.6kg/m2。
甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料的涂覆完成后，本发明优选对所述涂覆的甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料进行干燥，得到底层。在本发明中，所述干燥的温度优选为常温；所述干燥的时间优选为5～7h，更优选为5.5～6.5h。
得到底层后，本发明在所述底层表面涂覆聚脲弹性体防水涂料，得到建筑外墙防水结构。本发明对所述聚脲弹性体防水涂料的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明的实施例中，所述聚脲弹性体防水涂料可具体为德国巴斯夫化工(中国)有限公司生产的basfⅱ型聚脲。
在本发明中，所述聚脲弹性体防水涂料的涂覆时，所述基层的温度优选为3℃以上，更优选为10～30℃，最优选为20～25℃。在本发明中，所述聚脲弹性体防水涂料的涂覆优选为多次喷涂；所述喷涂的次数优选为3次以上，更优选为4～6次。本发明对每次喷涂的厚度没有特殊的限定，以最终厚度达到所需厚度为准。
聚脲弹性体防水涂料在喷涂时会放热，基层水分受热蒸发会产生鼓包、脱落等现象，极大地影响了其整体防水效果，本发明首先将甲基丙烯酸甲酯树脂涂料先涂于基层表面，渗入基面结构的孔洞，和其中的水汽反应而固化，封闭孔洞及裂缝，与基面牢牢结合，并和面层粘结在一起，形成复合防水涂层。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的建筑外墙防水结构及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1:
(1)建筑外墙砌筑或浇筑完成后达到适宜强度后方可进行弹性防水结构施工。施工前将墙面上残存的砂浆、污垢、灰尘等清理干净，用细水管自上而下浇水湿润，砖墙面湿润深度15mm，混凝土面湿润深度8mm。
(2)基层采用水泥与中砂配比为1：3的水泥砂浆，总抹面厚度为18mm，其中抹底层砂浆厚度为10mm，抹面层砂浆8mm。底层砂浆抹好后，第二天可抹面层砂浆。施工完成后的基层砂浆表面平整度允许偏差为2mm，用靠尺和楔形塞尺对基层进行平整度检验，对不合格的部位进行处理。基层砂浆平整度、湿度检验合格后，才可进行甲基丙烯酸甲酯树脂防水层施工。
(3)底层涂料甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料选用郑州实创化工产品销售有限公司生产的八一mma甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料。干膜厚度为0.4mm，用量为0.6kg/m2，采用辊涂施工方式。施工过程需均匀涂布，且涂膜无孔洞、针孔或鼓；施工完成后及时检查涂层表观情况，对有缺陷的喷涂区再次喷涂，在涂刷面层涂料之前对基面较大的坑洞进行点补。甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料干燥时间宜在6h左右，实干之后再进行聚脲弹性体防水涂料的施工。
(4)面层涂料聚脲弹性体防水涂料选用德国巴斯夫化工(中国)有限公司生产的basfⅱ型聚脲。施工厚度为1.7mm，采用双组分高温高压无气喷涂设备喷涂。喷涂厚度采用涂料测厚仪全程测量监控，以确保涂层厚度和均匀度。喷涂聚脲的全过程，应连续、快速完成，细部节点、交角、异性材料连接处等薄弱部位需进行喷厚处理。施工结束后无需专门养护，一般十分钟即可实干。若产生鼓包，剔除鼓泡后可直接用聚脲修补材料修补至设计厚度。底层涂料和面层涂料施工过程中工作人员和附近人员需佩戴目镜、防毒面具、手套、防护服等劳保用品，并保证施工环境通风良好。
如图1所示，最终测得建筑外墙防水结构包括建筑外墙表面依次设置的基层1，底层2和面层3；该建筑外墙防水结构的粘接强度为3.9mpa；不透水性(0.6mpa，2h)不透水；弯折时未出现开裂、剥落的现象，柔韧性好；断裂伸长率为480％。加速老化实验中,拉伸强度保持率87％，断裂伸长率440％。该建筑外墙防水结构可使用30年以上；所选甲基丙烯酸甲酯树脂涂料和聚脲涂料固含量高、有机挥发物符合国家规定，符合环境保护与可持续发展的要求。
实施例2:
按照实施例1的方法，不同的是：步骤(2)中基层砂浆采用配比为聚合物水泥防水砂浆改性剂(粉体)：水泥：砂＝0.035：1：2.5。
最终测得建筑外墙防水结构的粘接强度为3.95mpa；0.6mpa，2h不透水；弯折时未出现开裂、剥落的现象，柔韧性良好；断裂伸长率为475％；加速老化实验中,拉伸强度保持率87％，断裂伸长率440％。
实施例3:
按照实施例1的方法，不同的是：步骤(3)甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂层的厚度为0.3mm。
最终测得建筑外墙防水结构的粘接强度为3.7mpa；0.5mpa，2h不透水；弯折时未出现开裂、剥落的现象，柔韧性良好；断裂伸长率为475％；加速老化实验中,拉伸强度保持率86％，断裂伸长率435％。
实施例4:
按照实施例1的方法，不同的是：步骤(4)聚脲弹性体喷涂厚度为1.5mm。
最终测得建筑外墙防水结构的粘接强度为3.7mpa；0.6mpa，2h不透水；弯折时未出现开裂、剥落的现象，柔韧性良好；断裂伸长率为465％。加速老化实验中,拉伸强度保持率87％，断裂伸长率430％。
对比例1:
按照实施例1的方法，与实施例1中不同的是：本对比例中不含有实施例1中的步骤(4)，即外墙弹性防水结构为基层砂浆和甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料的组合，不包含聚脲弹性体涂料。
最终测得防水结构的粘接强度为3.9mpa；0.3mpa，2h不透水；弯折时未出现开裂、剥落的现象，柔韧性较好；断裂伸长率为145％；加速老化实验中，拉伸强度保持率85％，断裂伸长率120％。甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂层可使用20年以上；有机挥发物符合国家规定，绿色环保。
单独使用甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料虽然与基层间的粘结强度较高，但是在柔韧性、延展性、耐久性方面与实施例1相比存在差距。
对比例2:
按照实施例1的方法，与实施例1中不同的是：本对比例中不含有实施例1中的步骤(3)，即外墙弹性防水结构为基层砂浆和聚脲弹性体防水涂料的组合，不包含甲基丙烯酸甲酯树脂防水涂料。
最终测得弹性防水结构的粘接强度为2.0mpa；0.5mpa，2h不透水；弯折时未出现开裂、剥落的现象，柔韧性好；断裂伸长率为520％。加速老化实验中,拉伸强度保持率88％，断裂伸长率455％。脲弹性体防水涂层可使用30年以上；99％固含量，绿色环保。
单独使用聚脲弹性防水涂料在柔韧性、延展性、不透水性方面表现优异，但是在实施过程中发现在局部会出现鼓包现象，影响与基层的粘接效果，严重时可能会导致局部涂层脱落。
由以上实施例和对比例可以看出，本发明提供的建筑外墙防水结构具有优良的柔韧性、延展性、不透水性和粘结力，耐久性能良好，材料绿色环保，是一种性能优异的建筑外墙防水结构。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。