专利名称：钢性粘土无机防水材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防水材料，特别涉及到一种跟粘土、膨润土、硅酸盐矿物有关，具有高防水性、高防渗性、防火、防高温、抗冻胀具有长期稳定性，用于防水工程的一种粉末状无机防水材料。
在现有的各种防水材料中，有沥青系、橡胶系、树脂系等密封材料，这些属有机防水材料，此种有机防水材料因放置环境之温度变化而硬化、分解或其他因素导致防水功能降低。另外，此种有机防水材料无防火性。
在现有防水材料中还有用水泥类，蒙脱石类作为防水材料。利用膨润土吸水膨胀性将膨润土直接以粉末、粒状物的状态施工使用，这些防水材料施工性及长时间保持防水效果两方面均无法达到。
在防水材料专利申请(公告号CN 1070826C专利号95120237.5)中，介绍了用粘土和矿物油合成可塑性防水材料。还有用膨润土与沥青合成膨润土胶泥产品和粒状的膨润土卷材防水材料，以上三种防水材料在大面积的地下防水工程和屋面防水工程中都存在着生产工艺复杂、施工困难多、生产成本高的缺点。此外，还存在抗压强度低。
本发明的目的在于提供一种具有长期稳定性，防火性，抗压强度高，制造及施工简单并且成本低，适于大面积施工的粉末状的钢性粘土无机防水材料。既保留了粘土的可塑性、膨胀性、防水性，又具有硅酸盐建筑材料的抗压强度与凝固性能，同时又实现了其他防水材料在地下防水受到现场条件的约束，屋面防水受到消防部门对防火措施要求的限制。
针对以上发明的目的本发明采用膨润土或人工合成粘土40-60％，硅酸盐矿物质30-50％，粘土添加剂1-10％(粘土添加剂就100重量分的粘土添加剂而言，其组成为聚丙烯酰胺10-30％，硫酸钾铝5-20％，氯化钙镁40-60％，氟硅酸钠5-20％，为将此无机盐类保证有足够的量，将其密封相互置换混合反应而得。)在现场施工时可以做防水层填料，又可加入适量的水拌和成所需要的稠度对施工面进行施工，按照普通砼砂浆操作施工即可。
本发明的防水材料遇水能快速水化结合，慢慢形成无机凝胶凝固群体的机理特性。其特性限制了粘土分子极端的膨胀性，又阻止了硅酸盐矿物的渗水性。具体说就是本发明的防水材料中的膨润土或人工合成粘土在水作用的搬运下形成的一种层状结构的硅酸盐为主要成分的钠基蒙脱石，层状结构的空隙水及氢氧化物分子可以进入。正是这个显著的吸水性能，使钠基离子具有高度的膨胀性，在有限的空间内形成一种致密的防水膜，因而达到优异的防水效果。
本发明中加入了硅酸盐矿物质，其中硅酸二钙、硅酸三钙在水化过程中产生的氢氧化钙与本发明中之添加剂发生化学反应，进而生成氢氧化铝等不溶于水的胶体物质。同时与水中的水化铝酸钙作用，生成具有一定膨胀性的复盐硫铝酸钙晶体。这些胶体物质和晶体填充在硅酸盐矿物质和钠基蒙脱石凝胶簇团中，从而提高了它们的后期抗压强度和防水抗渗能力。
本发明中之添加剂相互反应生成多元素络合物与硅酸盐矿物质水化析出的氢氧化钙作用，生成多种钙盐，进而生成氯硅酸钙、氯铝酸钙及硫铝酸钙晶体，进一步提高了密实性，具有高防水性。
钠基蒙脱石分子遇水膨胀生成防水簇团，硅酸盐矿物质遇水化合后快速凝固，在钠基蒙脱石分子遇水还没有来及膨胀生成防水簇团时，已经形成了强有力的硅酸盐、氯酸钙晶体骨架，紧紧的把钠基蒙脱石防水簇团牢牢地凝固在硅酸盐骨架中间。使它变成了具有良好防水性能和钢性的凝固复合群体。含水后的钠基蒙脱石粉末是一种坚韧的软化乳状物，可以密封硅酸盐、氯酸钙盐晶体骨架中的裂缝，经反复水化循环冻胀都不会丧失其密封防水性能，故具有长期稳定性。
本发明另一特点，以往防水材料在防水工程作业时受到现场条件的约束要求作业面干燥，而本发明无此限制。防水接触面最好充分湿润，但不要有明水。本发明防水材料，为保持长期的抗压强度，在凝固期间要保持湿度。在凝固期完成后，即使因经时干燥或固化而导致施工后产生微量的龟裂，亦可再度吸水发挥其可逆的膨胀致密性，从而将微量裂纹膨胀密实达到无限期循环的防水效果。
由表1的实验结果可充分看出本发明的抗压强度高、防水性、防渗性及长期稳定性方面的特点。
表1
实施例1组份(W/W)粘土45％、硅酸盐矿物质50％、粘土添加剂5％(其中粘土添加剂就100重量分的粘土添加剂而言，其组成为聚丙烯酰胺22％，硫酸钾铝9％，氯化钙镁56％，氟硅酸钠13％)，适量水拌和，用于接缝、裂纹防水。
实施例2粘土50％、硅酸盐矿物质47％、粘土添加剂3％(其中粘土添加剂就100重量分的粘土添加剂而言，其组成为聚丙烯酰胺20％，硫酸钾铝12％，氯化钙镁60％，氟硅酸钠8％)，适量水拌和，用于地下防水。
实施例3粘土60％、硅酸盐矿物质30％、粘土添加剂10％(其中粘土添加剂就100重量分的粘土添加剂而言，其组成为聚丙烯酰胺18％，硫酸钾铝15％，氯化钙镁57％，氟硅酸钠10％)，适量水拌和，用于屋面防水。
权利要求
1.一种钢性粘土无机防水材料，其组成包括膨润土或人工合成粘土40-60％，硅酸盐矿物质30-50％，粘土添加剂1-10％。其中粘土添加剂就100重量分的粘土添加剂而言，其量为聚丙烯酰胺10-30％，硫酸铝钾5-20％，氯化钙镁40-60％，氟硅酸钠5-20％。
2.根据权利要求1所述的钢性粘土无机防水材料，其特征在于膨润土或人工合成粘土包括蒙脱石系粘土及膨润性云母粘土。
3.根据权利要求1所述的钢性粘土无机防水材料，其特征在于硅酸盐矿物质包括硅酸盐水泥熟料及硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述的钢性粘土无机防水材料，其特征在于硫酸铝钾包括硫酸铝、硫酸钾、硫酸铝钾。
5.根据权利要求1所述的钢性粘土无机防水材料，其特征在于氯化钙镁包括氯化钙、氯化镁。
全文摘要
本发明提出一种钢性无机防水材料，是由膨润土或人工合成的粘土40－60％、硅酸盐矿物质30－50％、粘土添加剂1－10％。上述粘土添加剂则由100重量分的粘土添加剂而言，其量为聚丙烯酰胺10－30％，硫酸钾铝5－20％，氯化钙镁40－60％，氟硅酸钠5－20％。这种无机防水材料，既保留了粘土的可塑性、膨胀性、防水性，又具有硅酸盐建筑材料的抗压强度与凝固性能。广泛用于地下防水工程和屋面防水工程。
文档编号C09K3/18GK1485368SQ0214410
公开日2004年3月31日 申请日期2002年9月29日 优先权日2002年9月29日
发明者陈玉国 申请人:陈玉国