专利名称：复合防水粉及其配制方法
技术领域：
本发明涉及一种新型的建筑防水材料-复合防水粉及其配制方法。
自1987年特别是1990年以来，我国研制出了一批新型的憎水性粉状防水材料(下面简称憎水粉)。此类憎水粉是以憎水剂(例如脂肪酸、蜡类物质、有机硅化合物等)处理无机粉末(例如石灰、轻质碳酸钙、滑石粉、粉煤灰等)而制成。例如，中国发明专利CN87101009A采用脂肪酸作憎水剂，与石灰浆加热反应，然后澄清、脱水、干燥、粉碎，制成建筑拒水粉。中国发明专利CN1044669A采用十二酸、十六酸、硬脂酸等脂肪酸作憎水剂处理粉煤灰等无机粉末，制成建筑防水粉。中国发明专利CN1056513A采用十八酸(硬脂酸)作憎水剂，处理轻质碳酸钙，制成隔热镇水粉。本发明人的中国发明专利CN1061988A则采用蜡类物质配以辅助材料作憎水剂，处理无机或有机粉末，制成隔热避水粉。
此类憎水粉可用于屋面防水隔热、厕所卫生间防漏补漏、仓库及地下室防潮防渗等用途。施工时，通常按每平方米3-6Kg的用量铺设于屋面找平层等基层上，然后用纸张或塑料薄膜隔离，再复盖2-4cm厚的水泥砂浆或细石混凝土作保护层。
此类憎水粉克服了油毡、防水涂料等传统防水材料高温流淌、低温脆裂、不耐老化、不耐基层开裂等缺点，并具有较好的隔热保温性能，因而受到普遍欢迎，迅速在全国各地推广应用。
但是，经过几年的大面积施工应用，发现此类憎水粉存在着下述不足之处1.实践证明，为了获得优良而持久的防水和隔热保温性，防水粉层的厚度应在压实后达到8-10mm以上。憎水粉的松散容重一般为500-700Kg/m3，压实后的容重为1000Kg/m3左右。因此，每平方米的憎水粉用量应达8-10Kg以上，才能达到所需的粉层厚度。就目前的憎水粉价格来看，这样的用量在造价上难以为用户所接受。目前的用量一般为每平方米3-6Kg，不少地方只用3-4Kg，使得防水粉层过薄，难以保证优良而持久的防水性和隔热保温性。因此，迫切需要大幅度降低成本，使防水粉层的厚度在可以为用户接受的造价下达到8-10mm以上。
2.防水粉层是否铺设得连续均匀是决定防水质量的关键因素。由于憎水粉质轻而极易流动，在制作保护层而向粉层上面的隔离纸或隔离薄膜上倾倒砂浆或细石混凝土时，无论多么小心，受压的粉末都会向四周移动，造成受压处的粉层过薄甚至缺粉。
3.憎水粉质轻而微细，粉层很难均匀压实，用作保护层的水泥砂浆或细石混凝土凝固后，保护层及隔离层与粉层之间容易形成许多大大小小的空腔。这些空腔不仅使得保护层局部空鼓而易于破坏，而且易使透过保护层的渗透水聚集在这些空腔里，逐渐汇集，形成局部的微小水流。憎水粉轻而憎水，在微小水流的作用下，易于逐渐上浮，最后导致粉层的局部松动破坏，使得渗透水流到粉层下面的基层上，形成渗漏。
由于上述原因，采用憎水粉施工的防水工程，发生局部渗漏的现象已屡有所见，必须尽快予以解决。
本发明的目的其一是提供一种既能保持现有憎水粉优良性能，又能大幅度降低成本的复合防水粉及其配制方法。
其二是提供一种施工性能优良，防水粉层容易铺设得连续均匀的复合防水粉及其配制方法。
其三是提供一种防水粉层易于均匀压实，在水流作用下不易上浮和松动破坏的复合防水粉及其配制方法。
本发明人经过潜心研究，发现在憎水粉中加入较大数量的骨料和吸水性粉末，能够配制成价格十分低廉、施工性能和防水性能十分优良的复合防水粉，经过反复试验，终于成功地完成了本发明。
本发明的原理是以较小数量的憎水粉作为发挥防水作用的功能材料，以较大数量的骨料作为增量材料和骨架材料，通过混合，配制成价廉质优的复合防水粉。
在复合防水粉中进一步加入吸水性粉末，由于憎水粉微粒与吸水性粉末微粒相间排列，发挥相反相成作用，使得复合防水粉的防水性能进一步得到提高，成本进一步降低。
本发明复合防水粉的原料配比为憎水粉100Kg骨料(粒径≤10mm) 0.05-2m3吸水性粉末(细度≥60目)0-200Kg最佳配比范围为憎水粉100Kg骨料 0.1-1m3吸水性粉末10-100Kg用于本发明配制复合防水粉的骨料包括各种无机颗粒，例如河砂、山砂、海砂、石英砂等天然砂;方解石、白云石、石灰石等岩石颗粒;火山渣及煤渣、矿渣、钢渣等废渣;珍珠岩、蛭石等轻质粒料;生铁和铁矿石碎粒及粉末;陶粒等人造骨料;建筑工业中常用的豆石、米石等细卵石和细碎石。配制复合防水粉时，选用其中一种或数种作原料。
骨料的粒径宜≤10mm，最好≤5mm。骨料可以不经憎水处理，以其风干状态直接用于配制本发明的复合防水粉，但预先用憎水剂处理骨料，使之变成憎水性骨料，则效果更好。用于本发明处理骨料的憎水剂选自下列物质之一种或数种a.蜡类物质石蜡、地蜡、褐煤蜡、蜂蜡、虫蜡、巴西棕榈蜡、氧化石蜡、聚乙烯蜡等;
b.脂肪酸或其盐硬脂酸、硬脂酸钙、月桂酸、油酸、合成脂肪酸等;
c.树脂酸及其盐松香、氢化松香、聚合松香等;
d.有机硅化合物硅油、甲基硅醇钠等。
憎水剂用量为骨料重量的0.2-5%，具体用量视骨料种类和粒径而定，以憎水剂足以完全包裹骨料颗粒，形成一层均匀的憎水薄膜为原则。
本发明用憎水剂处理骨料的方法十分简单，可以选择下述两种方法之中的任何一种a.将骨料和憎水剂按比例直接投入炒锅或转筒干燥机，加热至80-180℃，热处理3-20分钟，使憎水剂均匀分布于骨料表面，然后出料，冷却;
b.先将骨料投入炒锅或干燥机，加热至80-180℃，然后加入粉末状、碎粒状或熔化为液态或制备成乳液或溶液的憎水剂，热处理3-20分钟，待憎水剂均匀分布于骨料表面后，出料，冷却。
用于配制本发明复合防水粉的吸水性粉末包括磨细的硅胶粉、膨润土、改性膨润土、聚丙烯酰胺等吸水树脂粉末。配制复合防水粉时，选用其中一种或数种作原料。
配制本发明复合防水粉的方法十分简单，只需将憎水粉、经过憎水处理或未经憎水处理的骨料以及吸水性粉末在施工前的任何时候按比例混合均匀即可。为了便于包装和运输，复合防水粉的配制方法有下列三种，可根据生产和施工地区的具体情况任选一种a.将憎水粉与骨料及吸水性粉末混合均匀，作为单一包装的复合防水粉出厂;
b.将憎水粉与吸水性粉末混合均匀，包装，骨料则单独包装或在施工地区就地取材，临用前混合均匀，配制成复合防水粉;
c.将憎水粉、骨料及吸水性粉末各自分别包装，临用前混合均匀，配制成复合防水粉。
本发明的复合防水粉保持了憎水粉无臭无毒、耐热耐寒耐老化、耐基层开裂、具有良好隔热保温性能等一切优点，克服了憎水粉施工性能差、粉层不易铺匀、不易均匀压实、易于上浮导致粉层松动破坏等缺点，且价格低廉，防水性能更加可靠，可以代替油毡、防水涂料、防水油膏等传统防水材料和憎水粉，用于屋面防水隔热、厕所卫生间防漏补漏、仓库、地下室防潮防渗等用途。
与现有技术相比，本发明的一个突出优点是成本大幅度降低。由于骨料价格只有憎水粉成本的2-10%，采用较大数量骨料和较小数量憎水粉配制的复合防水粉，以单位重量计，成本只有憎水粉的10-30%，以压实后的单位厚度计，成本只有憎水粉的20-60%。因此，可以在较低的造价下将防水粉层铺设至压实厚度8-10mm以上，以保证防水层具有优良而持久的防水和隔热保温效果。
本发明的另一个突出优点是施工性能优良。用复合防水粉铺设防水粉层时，骨料成为防水粉层的骨架，憎水粉则充填骨料之间的空隙并包围骨料，构成复合防水粉层。施工表明，复合防水粉层容易铺设得连续均匀并易于均匀压实。此外，由于骨料对憎水粉末的屏蔽保护作用，在微小水流作用下，憎水粉不易上浮，粉层不易松动破坏，因此，防水可靠性显著优于单纯的憎水粉。
本发明的再一个优点是通过选用适当的骨料例如膨胀珍珠岩和膨胀蛭石等，可以配制出隔热保温性能极佳的复合防水粉，用于屋面防水及隔热保温等用途，效果优于使用单纯的憎水粉。
本发明的又一个优点是在复合防水粉中加入膨润土等吸水性粉末，不仅进一步降低了成本，而且进一步提高了复合防水粉的防水性能。复合防水粉中的憎水粉具有强烈的憎水作用，吸水性粉末则具有强烈的吸水膨胀作用，两种粉末的微粒相间排列，克服了单纯的憎水粉遇水容易散开退让的缺点，使侵入粉层表层的水分子易被固定下来，不能形成连续的水柱或水膜向下渗透。本发明人及通过实验证明，在单纯的憎水粉中强制拌入15%的水，憎水粉即失去防水性，粉层表面的水即能在粉层中形成连续的水柱或水膜，透过厚度10mm以上的粉层向下渗漏。相反，在复合防水粉中强制拌入憎水粉和吸水性粉末总重40-50%的水，经淹水一周观察，粉层仍不透水。
下面用实施例对本发明作具体的说明。
实施例1憎水粉(隔热避水粉)100Kg河砂(中粗砂) 0.7m3膨润土120Kg先将憎水粉与膨润土混合均匀，然后与河砂混合均匀，即得到本发明的复合防水粉。
实施例2憎水粉(市售建筑拒水粉)100Kg石英砂(粒径≤5mm) 0.5m3将两者混合均匀，即得到本发明的复合防水粉。
实施例3憎水粉(市售隔热镇水粉)100Kg方解石(粒径≤5mm) 0.6m3膨润土100Kg先将憎水粉与膨润土混合均匀，然后与方解石混合均匀，即得到本发明的复合防水粉。
实施例4憎水粉(隔热避水粉)100Kg铁矿石(通过5mm筛孔的碎粒和粉末) 0.2m3将两者混合均匀，即得到本发明的复合防水粉。
下面三例说明本发明憎水骨料的制备方法。
实施例5白云石(粒径≤5mm)100Kg地蜡(80°)0.5Kg将白云石和破碎成小块的地蜡投入炒锅，在翻动搅拌下加热至100-130℃，待地蜡熔完并均匀附着于白云石颗粒表面之后，出料，冷却，即得到本发明的憎水骨料。
实施例6河砂(中粗砂)100Kg石蜡(60°)1Kg将河砂投入转筒干燥机，加热至100-120℃，加入预先熔化为液态的石蜡，继续处理3-5分钟，待物料混合均匀，石蜡均匀附着于河砂颗粒表面之后，出料，冷却，即得本发明的憎水骨料。
实施例7膨胀珍珠岩 8Kg(0.1m3)石蜡(58°)0.4Kg将膨胀珍珠岩投入转筒干燥机，加热至80-110℃，喷入熔化为液态的石蜡。喷完后，继续处理3-5分钟，待石蜡均匀附着于膨胀珍珠岩颗粒表面之后，出料，冷却，即得到本发明的憎水骨料。
实施例8憎水粉(隔热避水粉)100Kg按实施例5制造的憎水粉白云石 0.9m3膨润土100Kg先将憎水粉与膨润土混合均匀，然后与憎水白云石混合均匀，即得到本发明的复合防水粉。
实施例9
憎水粉(隔热避水粉)100Kg按实施例6制造的憎水河砂 1m3膨润土150Kg先将憎水粉与膨润土混合均匀，然后与憎水河砂混合均匀，即得到本发明的复合防水粉。
实施例10憎水粉(隔热避水粉)100Kg按实施例7制备的憎水膨胀珍珠岩 0.5m3将两者混合均匀，即得到本发明的复合防水粉。此种复合防水粉隔热保温性能十分优良，特别适合屋面防水及隔热保温等用途。
实施例11憎水粉(隔热避水粉)100Kg按实施例6制备的憎水河砂 0.4m3将两者混合均匀，即得到本发明的复合防水粉。
实施例12将本发明的复合防水粉铺设于屋面找平层上，松散厚度为13mm，压实后厚度为10mm，用牛皮纸和塑料薄膜隔离，然后用100号细石混凝土复盖3cm厚作保护层。保护层养护一周后，连续淹水观察三周，无任何渗漏现象。
权利要求
1.复合防水粉及其配制方法，其特征是在憎水性粉状防水材料(憎水粉)中加入骨料和吸水性粉末，混合均匀，其原料配比为憎水粉 100Kg骨料(粒径≤10mm) 0.05-2m3吸水性粉末(细度≥60目) 0-200Kg
2.按权利要求1所述，其特征是所用的骨料选自下述材料中的一种或数种a.河砂、山砂、海砂、石英砂等天然砂;b.方解石、白云石、石灰石等岩石颗粒;c.火山渣以及煤渣、矿渣、钢渣等废渣;d.珍珠岩、蛭石等轻质颗粒料;e.生铁及铁矿石的碎粒及粉末;f.陶粒等人造骨料;g.米石、豆石等细石。
3.按权利要求1所述，其特征是所用的骨料以其风干状态直接使用，或以骨料重量0.2-5%的憎水剂进行憎水处理后使用，处理骨料的憎水剂选自下列物质之一种或数种a.蜡类物质石蜡、地蜡、褐煤蜡、蜂蜡、虫蜡、巴西棕榈蜡、氧化石蜡、聚乙烯蜡等;b.脂肪酸或其盐硬脂酸、硬脂酸钙、月桂酸、油酸、合成脂肪酸等;c.树脂酸及其盐松香、氢化松香、聚合松香等;d.有机硅化合物硅油、甲基硅醇钠等。骨料的憎水处理方法选自下列方法之一种a.将骨料和憎水剂直接投入炒锅或转筒干燥机，加热至80-180℃，热处理3-20分钟，待憎水剂均匀分布于骨料表面，然后出料，冷却;b.先将骨料投入炒锅或转筒干燥机，加热至80-180℃，然后加入粉末状、碎粒状或熔化为液态或制备成溶液或乳液的憎水剂，热处理3-20分钟，待憎水剂均匀分布于骨料表面后，出料，冷却。
4.按权利要求1所述，所用的吸水性粉末选自下列材料的一种或数种a.膨润土或改性膨润土;b.磨细的硅胶粉;c.聚丙烯酰胺等吸水树脂粉末。
5.按权利要求1所述，其特征是复合防水粉的配制方法选自下列方法之一种a.将憎水粉与骨料和吸水性粉末混合均匀，作为单一包装的复合防水粉出厂;b.将憎水粉与吸水性粉末混合均匀，包装，骨料则单独包装，临用前混合均匀，配制成复合防水粉;c.将憎水粉、骨料和吸水性粉末各自分别包装，临用前混合均匀，配制成复合防水粉。
全文摘要
复合防水粉及其配制方法，在憎水性粉状防水材料(憎水粉)中加入骨料和吸水性粉末，混合均匀，配制成复合防水粉。该产品保持了憎水粉的全部优点，克服了单纯的憎水粉施工性能差，粉层不易铺设均匀，遇水容易上浮和松动破坏等缺点，防水可靠性大幅度提高，成本大幅度降低，可代替防水卷材、防水涂料和憎水粉广泛用于屋面防水隔热、厕所卫生间防漏补漏、仓库及地下室防渗防潮等用途。
文档编号C09K3/18GK1068354SQ9210821
公开日1993年1月27日 申请日期1992年7月22日 优先权日1992年7月22日
发明者张世生 申请人:张世生