专利名称：一种环保型聚合物防水砂浆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑材料，具体为一种环保型聚合物防水砂浆。
背景技术：
砂浆是建筑工程中应用量大、使用面广的建筑材料之一，广泛应用
于建筑物的砌筑与抹面等工程中。我国当前的建筑工程中60%以上建筑 物仍在沿用砖、砌块等墙体材料，砌筑、抹灰施工中使用的建筑砂浆仍 以水泥砂浆或混合砂浆为主。普通水泥砂浆是典型的脆性材料，其抗压 强度高，抗拉强度、抗折强度和粘结强度低，韧性差、易开裂。因此， 难以满足工程耐久性和施工效率的要求，在很大程度上限制了其在建筑 工程中的应用。经过大量的试验研究发现，在普通水泥砂浆中加入聚合 物可以大大提高水泥砂浆的性能，而且聚合物可以长期地发挥作用。
聚合物改性水泥砂浆由于具有多种优良性质而受到建筑、交通、水 利和化工等领域的关注，并开始在硅酸盐水泥混凝土的修补以及耐腐 蚀、防水涂层、隔热保温和桥面等实际工程中应用，而且聚合物改性水 泥砂浆的生产使用符合循环经济和资源节约型社会的发展要求。
近年来，国内经济的快速发展，以及大量国外投资和先进技术的引 入，直接带动了聚合物改性砂浆的开发、生产和应用，为建筑砂浆在节 能、降耗、工业化生产和性能改善、应用水平的提高等方面指明了方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可解决工矿企业固体废物 资源化利用问题，同时使制备的砂浆具有优异的抗渗防水性能的环保型 聚合物防水砂浆。
本发明采用如下技术方案
本发明包括如下重量份数比组份少熟料硅酸盐水泥50-230份、石 英砂200-450份、粉煤灰80-120份、聚乙烯醋酸乙烯酯可再分散乳胶粉 l-18份、聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯可再分散乳胶粉1-10份、减水剂 0.2-0. 6份、消泡剂O. 05-0. 3份、聚丙烯纤维0.25-2.25份。
本发明所述的少熟料硅酸盐水泥是采用如下重量份数比组份制成 的水泥熟料150-250份、矿渣200-400份、钢渣200-400份、石膏10-80控制少熟料硅酸盐水泥比表面积410 mVkg左右。其性能满足GB175 《通用硅酸盐水泥》之复合硅酸盐水泥32. 5#以上强度等级要求。
所述粉煤灰满足GB/T 1596《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》规定 的II级以上等级要求。
所述减水剂属萘磺酸盐或聚羧酸盐系列，减水率》15%， pH值7-9， 水泥净浆流动度220mm，符合GB8076《混凝土外加剂》标准要求。消泡 剂为固体有机硅消泡剂。
用于砂浆改性的聚合物采用可再分散乳胶粉，其中聚乙烯醋酸乙烯 酯可再分散乳胶粉固含量为98%， pH值为6-8，最低成膜温度为O'C。 聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯可再分散乳胶粉固含量为98%, pH值为6-8， 最低成膜温度为5X:。
本发明的积极效果如下
本发明环保型聚合物防水砂浆制备时首先将符合配比要求的水泥 熟料、钢渣、矿渣、粉煤灰、石膏等组分粉磨至合适细度制成少熟料硅 酸盐水泥，然后与石英砂、减水剂、消泡剂、可再分散聚合物乳胶粉经 无重力混合机，混合均匀，即成干粉状防水砂浆产品。
使用时，需要加入50-95份水，控制砂浆稠度在60-80mm之间，搅 拌均匀，即可用于建筑施工。
砂浆产品符合JGT230《预拌砂浆》中干混特种防水砂浆I型(干粉 类)性能指标要求。其中7d抗渗压力^1. 2MPa， 28d抗渗压力^1. 7MPa。
水泥砂浆经聚合物综合改性后，骨料与水泥浆体之间的界面结合就 会得到很好的改善，二者之间的粘结力大幅度提高。砂浆的凝结硬化过 程中，聚合物就会在砂子颗粒与水泥桨体之间的过渡区干燥成膜，使二 者之间的结合变密实，粘结变牢固。另外，聚合物分子中的某些活性基 团还可能与水泥水化产物发生化学作用，形成特殊的桥键作用，改善水 泥水化产物的结构，缓解内应力，从而减少水泥浆体中微裂纹的产生。 具体表现为砂浆的抗折、抗拉强度大幅度提高，减少空隙率，从而减 少干縮裂缝的形成，砂桨的抗渗性得到提高。
本发明利用工矿固体废物钢渣、矿渣、粉煤灰粉磨制成少熟料硅酸 盐水泥，通过复合可再分散聚合物乳胶粉，改善砂浆性能，特别是抗渗 性，制备高性能环保型聚合物防水砂浆。
本发明适用于地面建筑(盥洗室、游泳池、阳台、屋顶和外墙墙体等)、水工工程(水库、水坝、输水管和工业用水池等)、地下工程(隧 道、地铁、地下输水管和地下室等)的防水、防渗和防潮。改善建筑物 漏水、渗水等现象，对提高建筑结构防渗能力，延长建筑使用寿命具有 重要作用。由于产品中含有大量的固体废物(钢渣、矿渣、粉煤灰等)， 具有更低的成本，并且具备良好的环保效益，属环保型建筑材料。
本发明以钢渣、矿渣和粉煤灰代替聚合物砂浆中的部分骨料和水泥 制备钢渣-矿渣基复合胶凝材料，不仅可以明显改善砂浆的力学性能、 施工性能、耐水性，降低砂浆的成本，并且能实现工业生产中排放的大 批量废弃物资源化利用，聚合物砂浆的生产满足绿色制造的要求，符合 我国发展循环经济的社会需要。
本发明生产原料易得价格便宜，生产技术简单制造容易，产品质量 可靠市场广阔。无论是于国于民，还是于企业于社会都有着显著的社会 效益和经济效益，可以大面积推广应用。
本发明的环保型聚合物防水砂浆各项性能测试结果为
(1) 7d抗渗压力1.05-1.5Mpa;
(2) 28d抗渗压力1.5-1.9Mpa;
(3) 28d抗压强度24-30 Mpa;
(4) 28d抗折强度8-12 Mpa;
(5) 压折比2.5-2.95;
(6) 7d拉伸粘接强度1. 0-1. 2Mpa;
(7) 28d拉伸粘接强度:1.2-1. 5 MPa。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作详细说明。 实施例一
本发明聚合物防水砂浆所含组分及其重量份数比为少熟料硅酸盐 水泥100份、石英砂300份、粉煤灰90份、聚乙烯醋酸乙烯酯可再分 散乳胶粉12份、聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯可再分散乳胶粉4份、减水 剂0.4份、消泡剂O. l份、聚丙烯纤维0.6份。
少熟料硅酸盐水泥是采用如下重量份数组份制成的水泥熟料150、 矿渣300、钢渣200、石膏或者硬石膏10、硫酸钠0. 1。控制比表面积 为415 m7kg，性能指标满足GB175《通用硅酸盐水泥》之复合硅酸盐水 泥32.5强度等级要求；粉煤灰为II级等级；聚乙烯醋酸乙烯酯可再分 散乳胶粉固含量为98%， pH值为6-8，最低成膜温度为0°C;聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯可再分散乳胶粉固含量为98%， pH值为6-8，最低成膜 温度为5°C。
所述的减水剂属萘磺酸盐或聚羧酸盐减水剂，减水率》15%， pH 值为7-9，水泥净浆流动度为220mm，消泡剂为有机硅消泡剂。
所述的聚乙烯醋酸乙烯酯可再分散乳胶粉固含量为98%， pH值为 6-8，最低成膜温度为ox:;聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯可再分散乳胶粉固 含量为98%， pH值为6-8，最低成膜温度为5t:。
制备方法为首先将一定量的水泥熟料、钢渣、矿渣、石膏、硫酸 钠粉磨至合适细度制成少熟料硅酸盐水泥，然后与石英砂、粉煤灰、减 水剂、消泡剂、聚乙烯醋酸乙烯酯可再分散聚合物乳胶粉、聚醋酸乙烯 叔碳酸乙烯酯可再分散乳胶粉、聚丙烯纤维经无重力混合机，混合均匀， 即成干粉状防水砂浆产品。使用时，需要加入重量份数比为50-95份水， 控制砂浆稠度在60-80mm，搅拌均匀即可。
本实例聚合物防水砂浆性能如下
(1) 7d抗渗压力1.2 Mpa;
(2) 28d抗渗压力1.6 Mpa;
(3) 28d抗压强度28.5 Mpa;
(4) 28d抗折强度10.1 Mpa;
(5) 压折比:2.82;
(6) 7d拉伸粘接强度1.1 Mpa;
(7) 28d拉伸粘接强度1.4MPa。 实施例二
聚合物防水砂浆的组分及其重量比为少熟料硅酸盐水泥50份、 石英砂200份、粉煤灰80份、聚乙烯醋酸乙烯酯可再分散乳胶粉18份、 聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯可再分散乳胶粉1份、减水剂0. 6份、消泡剂 0.05份、聚丙烯纤维2.20份。
本发明少熟料硅酸盐水泥是采用如下重量份数组份制成的水泥熟 料250、矿渣200、钢渣400、石膏或者硬石膏50、硫酸钠11，控制比 表面积为415 m2/kg，性能指标满足GB175《通用硅酸盐水泥》之复合硅 酸盐水泥32. 5强度等级要求；粉煤灰为II级等级；聚乙烯醋酸乙烯酯 可再分散乳胶粉固含量为98%， pH值为6-8，最低成膜温度为0'C;聚 醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯可再分散乳胶粉固含量为98%， pH值为6-8，最 低成膜温度为5'C。所述的减水剂属萘磺酸盐或聚羧酸盐减水剂，减水率》15%， PH 值为7-9，水泥净浆流动度为220mm，消泡剂为有机硅消泡剂。
所述的聚乙烯醋酸乙烯酯可再分散乳胶粉固含量为98%， PH值为 6-8，最低成膜温度为0。C;聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯可再分散乳胶粉固 含量为98%， PH值为6-8，最低成膜温度为5"C。
本实例聚合物防水砂浆性能如下-
(1) 7d抗渗压力1. 1 Mpa;
(2) 28d抗渗压力1.7 Mpa;
(3) 28d抗压强度27.0 Mpa;
(4) 28d抗折强度11.3 Mpa;
(5) 压折比:2.38;
(6) 7d拉伸粘接强度1.2 Mpa;
(7) 28d拉伸粘接强度1.5MPa。 实施例三
聚合物防水砂浆的组分及其重量分比为少熟料硅酸盐水泥230份、 石英砂450份、粉煤灰120份、聚乙烯醋酸乙烯酯可再分散乳胶粉2份、 聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯可再分散乳胶粉10份、减水剂0. 5份、消泡 剂0.2份、聚丙烯纤维1.10份。
少熟料硅酸盐水泥是采用如下重量份数组份制成的水泥熟料200、 矿渣400、钢渣300、石膏或者硬石膏80、硫酸钠20。控制比表面积为 415m7kg，性能指标满足GB175《通用硅酸盐水泥》之复合硅酸盐水泥 32.5强度等级要求；粉煤灰为II级等级；聚乙烯醋酸乙烯酯可再分散乳 胶粉固含量为98%， pH值为6-8,最低成膜温度为0。C;聚醋酸乙烯叔 碳酸乙烯酯可再分散乳胶粉固含量为98%， pH值为6-8，最低成膜温度 为5。C。
所述的减水剂属萘磺酸盐或聚羧酸盐减水剂，减水率》15%， pH 值为7-9，水泥净浆流动度为220mm，消泡剂为有机硅消泡剂。
所述的聚乙烯醋酸乙烯酯可再分散乳胶粉固含量为98%， PH值为 6-8，最低成膜温度为0。C;聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯可再分散乳胶粉固 含量为98%， PH值为6-8，最低成膜温度为5"C。
本实例聚合物防水砂浆性能如下
(1) 7d抗渗压力1.3 Mpa;
(2) 28d抗渗压力1.8 Mpa;(3) 28d抗压强度30.0 Mpa;
(4) 28d抗折强度11.9 Mpa;
(5) 压折比:2.52;
(6) 7d拉伸粘接强度1.4 Mpa;
(7) 28d拉伸粘接强度1.8 MPa。
权利要求
1、一种环保型聚合物防水砂浆，其特征在于其包括如下重量份数比组份少熟料硅酸盐水泥50-230份、石英砂200-450份、粉煤灰80-120份、聚乙烯醋酸乙烯酯可再分散乳胶粉1-18份、聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯可再分散乳胶粉1-10份、减水剂0.2-0.6份、消泡剂0.05-0.3份、聚丙烯纤维0.25-2.25份。
2、 根据权利要求1所述的一种环保型聚合物防水砂浆，其特征在 于所述的少熟料硅酸盐水泥是采用如下重量份数比组份制成的水泥熟 料150-250份、矿渣200-400份、钢渣200-400份、石膏10-80份、硫 酸钠0, 1-20份。
3、 根据权利要求1或2所述的一种环保型聚合物防水砂浆，其特 征在于所述的减水剂属萘磺酸盐或聚羧酸盐减水剂，减水率》15%， pH 值为7-9，水泥净浆流动度为220mm，消泡剂为有机硅消泡剂。
4、 根据权利要求1或2所述的一种环保型聚合物防水砂浆，其特 征在于所述的聚乙烯醋酸乙烯酯可再分散乳胶粉固含量为98%， pH值为 6-8，最低成膜温度为0。C;聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯可再分散乳胶粉固 含量为98%， pH值为6-8，最低成膜温度为5"C。
全文摘要
本发明涉及一种环保型聚合物防水砂浆，本发明包括如下重量份数比组份少熟料硅酸盐水泥50-230份、石英砂200-450份、粉煤灰80-120份、聚乙烯醋酸乙烯酯可再分散乳胶粉1-18份、聚醋酸乙烯叔碳酸乙烯酯可再分散乳胶粉1-10份、减水剂0.2-0.6份、消泡剂0.05-0.3份、聚丙烯纤维0.25-2.25份，本发明以钢渣、矿渣和粉煤灰制备胶凝材料代替传统砂浆中的硅酸盐水泥和部分骨料，所述聚合物改性防水砂浆具有优异的抗渗性、良好的力学性能、施工性能，生产技术简单、制造容易，大量消耗工矿废物，治理生态环境，降低砂浆的成本，产品质量可靠市场广阔，可以大面积推广应用。
文档编号C04B18/14GK101560084SQ200910074498
公开日2009年10月21日 申请日期2009年6月2日 优先权日2009年6月2日
发明者于明江, 刘洪杰, 张志国, 张若思, 曹素改, 朱宏博, 王国庆, 赵春博, 赵风清, 陈建波 申请人:河北科技大学