本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种耐冻融防水砂浆及其制备方法。
背景技术：
砂浆作为一种重要的建筑材料，用途十分的广泛。但是砂浆的使用受到很多因素的制约和影响，譬如，受氯盐、硫酸盐、镁盐等这些因素的侵蚀都会使砂浆质量下降，硫酸盐侵入砂浆内部，与水泥水化产物发生反应，改变水泥浆体的化学和显微结构，使砂浆膨胀、开裂、剥落等现象，使砂浆的强度和粘结性下降，甚至丧失，最终导致砂浆的耐久性降低；受寒冷低温的影响，砂浆会发生老化、冻裂的现象；而且目前的干混砂浆防水效果差、粘性度不够、易损坏，尤其是在潮湿的建筑环境中，容易出现发霉的现象，使用效果不好。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种耐冻融防水砂浆，具有优异的防寒抗冻融性和防水防渗性能，在低温条件下不易开裂，不脱落，在潮湿基面上施工，与基层粘结力强，浆料中的活性成份可渗入水泥基面中的毛细孔、微裂纹并产生化学反应，与基层融为一体而形成结晶致密的防水层，浆料干固后无需再作砂浆保护层，即可直接进行粘结面砖等后道工序；同时抗硫酸盐和海水腐蚀能力强，粘接性强，具有良好的柔韧性和延伸率，可填补裂缝，适用于建筑物地下室、水池、水塔、涵洞、地铁工程防水。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种耐冻融防水砂浆，由下列重量份的原料制成：水泥100-120份、河砂20-25份、马铃薯废渣粉10-20份、胶粉30-60份、甲基纤维素醚5-8份、聚丙烯纤维5-7份、海泡石粉10-20份、金红石型钛白粉5-7份、改性粉煤灰5-8份、石膏10-12份、膨胀剂1-3份、消泡剂1-3份、减水剂1-3份、防水剂1-3份、耐寒剂2-4份；
所述的马铃薯废渣粉是将马铃薯淀粉生产企业产生的马铃薯废渣自然风干，粉碎，过200-300目筛后，于甲基磷酸二甲酯中浸泡5-10小时，分离，自然干燥得马铃薯废渣粉。
所述胶粉为聚醋酸乙烯-乙烯乳液通过喷雾干燥，并添加成品总重量10％的蛭石粉作为固体粉末分散剂，最后形成流动的可再分散乳胶粉。
所述的改性粉煤灰由以下方法制备：先用10％盐酸浸泡粉煤灰3-5h，然后用去离子水洗涤干净，再用10％氢氧化钠溶液浸泡3h，再用去离子水洗涤至中性，烘干，加入相当于粉煤灰重量2％的木质磺酸钠、1％的平平加、3％的柠檬酸三丁酯、3％的氧化淀粉，高速1500转/分搅拌2h，烘干，粉碎研磨成超细粉末即可。
所述的防水剂为脂肪族或硅脂系防水材料。
所述的耐冻融防水砂浆的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按上述重量份比例将河砂、马铃薯废渣粉、改性粉煤灰混合搅拌20-30分钟，然后加入水泥、海泡石粉、金红石型钛白粉混合均匀，形成预混料；
(2)按上述重量份比例将乳胶粉、甲基纤维素醚、聚丙烯纤维和石膏在1800-2000转/分下搅拌10-15min，混合均匀；
(3)向步骤(2)的混料中依次加入步骤(1)的预混料和剩余原料，然后投入干混设备，通过机械搅拌均匀后，即得。
马铃薯废渣是淀粉厂加工生产过程中产生的剩余废弃物，它主要由淀粉、纤维素和半纤维素组成，不仅难处理而且对环境造成严重的污染。
本发明砂浆使用时，将水倒入容器，然后再将粉剂慢慢倒入水中，并充分搅拌至均匀无粉粒、无沉淀的膏糊状；操作过程中应保持间断性搅拌，以防止沉淀；用于涂刷时，粉料：水的混合比例可以为25：7-8；用于抹压时，粉料：水的混合比例可以为25：6-7(重量比)；用毛刷或滚刷直接涂刷胶浆于基面上，用于防潮，涂刷一层；用防水，涂刷二层及三层，涂刷第二层应与第一层方向相垂直。
与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的耐冻融防水砂浆，具有优异的防寒抗冻融性和防水防渗性能，在低温条件下不易开裂，不脱落，在潮湿基面上施工，与基层粘结力强，浆料中的活性成份可渗入水泥基面中的毛细孔、微裂纹并产生化学反应，与基层融为一体而形成结晶致密的防水层，浆料干固后无需再作砂浆保护层，即可直接进行粘结面砖等后道工序；同时抗硫酸盐和海水腐蚀能力强，粘接性强，具有良好的柔韧性和延伸率，可填补裂缝，适用于建筑物地下室、水池、水塔、涵洞、地铁工程防水。通过利用马铃薯淀粉废弃物与改性粉煤灰混合得到具有阻燃效果的生物质成炭剂，应用到砂浆中，能显著提高砂浆的防水性能以及耐腐蚀性能，又降低成本；掺加海泡石粉、金红石型钛白粉等矿粉，减少水泥用量，利用矿粉的增密、增强和耐腐蚀特性，提高砂浆的防水和抗冻融性能；添加改性粉煤灰，明显提高各组分的分散均匀性，提高附着性和粘接性能，并具有成本低、效果优良的特点；掺加高效减水剂，减少用水量，降低水胶比，从而减少孔隙率，增加砂浆密实度，提高抗渗压力和耐腐蚀能力，尤其对于硫酸盐侵蚀，具有更好的抵抗作用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于这些实施例，在未脱离本发明宗旨的前提下，所作的任何改进均落在本发明的保护范围之内。
实施例1：
一种耐冻融防水砂浆，由下列重量份的原料制成：水泥100份、河砂20份、马铃薯废渣粉10份、胶粉30份、甲基纤维素醚5份、聚丙烯纤维5份、海泡石粉20份、金红石型钛白粉5份、改性粉煤灰5份、石膏10份、膨胀剂1份、消泡剂1份、减水剂1份、防水剂3份、耐寒剂2份；
所述的马铃薯废渣粉是将马铃薯淀粉生产企业产生的马铃薯废渣自然风干，粉碎，过200目筛后，于甲基磷酸二甲酯中浸泡10小时，分离，自然干燥得马铃薯废渣粉。
所述胶粉为聚醋酸乙烯-乙烯乳液通过喷雾干燥，并添加成品总重量10％的蛭石粉作为固体粉末分散剂，最后形成流动的可再分散乳胶粉。
所述的改性粉煤灰由以下方法制备：先用10％盐酸浸泡粉煤灰3h，然后用去离子水洗涤干净，再用10％氢氧化钠溶液浸泡3h，再用去离子水洗涤至中性，烘干，加入相当于粉煤灰重量2％的木质磺酸钠、1％的平平加、3％的柠檬酸三丁酯、3％的氧化淀粉，高速1500转/分搅拌2h，烘干，粉碎研磨成超细粉末即可。
所述的防水剂为脂肪族或硅脂系防水材料。
所述的耐冻融防水砂浆的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按上述重量份比例将河砂、马铃薯废渣粉、改性粉煤灰混合搅拌20分钟，然后加入水泥、海泡石粉、金红石型钛白粉混合均匀，形成预混料；
(2)按上述重量份比例将乳胶粉、甲基纤维素醚、聚丙烯纤维和石膏在1800转/分下搅拌15min，混合均匀；
(3)向步骤(2)的混料中依次加入步骤(1)的预混料和剩余原料，然后投入干混设备，通过机械搅拌均匀后，即得。
实施例2：
一种耐冻融防水砂浆，由下列重量份的原料制成：水泥110份、河砂22份、马铃薯废渣粉15份、胶粉50份、甲基纤维素醚6份、聚丙烯纤维6份、海泡石粉15份、金红石型钛白粉6份、改性粉煤灰7份、石膏11份、膨胀剂2份、消泡剂2份、减水剂2份、防水剂2份、耐寒剂3份；
所述的马铃薯废渣粉是将马铃薯淀粉生产企业产生的马铃薯废渣自然风干，粉碎，过300目筛后，于甲基磷酸二甲酯中浸泡8小时，分离，自然干燥得马铃薯废渣粉。
所述胶粉为聚醋酸乙烯-乙烯乳液通过喷雾干燥，并添加成品总重量10％的蛭石粉作为固体粉末分散剂，最后形成流动的可再分散乳胶粉。
所述的改性粉煤灰由以下方法制备：先用10％盐酸浸泡粉煤灰5h，然后用去离子水洗涤干净，再用10％氢氧化钠溶液浸泡3h，再用去离子水洗涤至中性，烘干，加入相当于粉煤灰重量2％的木质磺酸钠、1％的平平加、3％的柠檬酸三丁酯、3％的氧化淀粉，高速1500转/分搅拌2h，烘干，粉碎研磨成超细粉末即可。
所述的防水剂为脂肪族或硅脂系防水材料。
所述的耐冻融防水砂浆的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按上述重量份比例将河砂、马铃薯废渣粉、改性粉煤灰混合搅拌25分钟，然后加入水泥、海泡石粉、金红石型钛白粉混合均匀，形成预混料；
(2)按上述重量份比例将乳胶粉、甲基纤维素醚、聚丙烯纤维和石膏在2000转/分下搅拌15min，混合均匀；
(3)向步骤(2)的混料中依次加入步骤(1)的预混料和剩余原料，然后投入干混设备，通过机械搅拌均匀后，即得。
实施例3：
一种耐冻融防水砂浆，由下列重量份的原料制成：水泥120份、河砂20份、马铃薯废渣粉20份、胶粉30份、甲基纤维素醚8份、聚丙烯纤维5份、海泡石粉20份、金红石型钛白粉5份、改性粉煤灰8份、石膏12份、膨胀剂3份、消泡剂3份、减水剂3份、防水剂1份、耐寒剂2份；
所述的马铃薯废渣粉是将马铃薯淀粉生产企业产生的马铃薯废渣自然风干，粉碎，过300目筛后，于甲基磷酸二甲酯中浸泡5小时，分离，自然干燥得马铃薯废渣粉。
所述胶粉为聚醋酸乙烯-乙烯乳液通过喷雾干燥，并添加成品总重量10％的蛭石粉作为固体粉末分散剂，最后形成流动的可再分散乳胶粉。
所述的改性粉煤灰由以下方法制备：先用10％盐酸浸泡粉煤灰5h，然后用去离子水洗涤干净，再用10％氢氧化钠溶液浸泡3h，再用去离子水洗涤至中性，烘干，加入相当于粉煤灰重量2％的木质磺酸钠、1％的平平加、3％的柠檬酸三丁酯、3％的氧化淀粉，高速1500转/分搅拌2h，烘干，粉碎研磨成超细粉末即可。
所述的防水剂为脂肪族或硅脂系防水材料。
所述的耐冻融防水砂浆的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)按上述重量份比例将河砂、马铃薯废渣粉、改性粉煤灰混合搅拌30分钟，然后加入水泥、海泡石粉、金红石型钛白粉混合均匀，形成预混料；
(2)按上述重量份比例将乳胶粉、甲基纤维素醚、聚丙烯纤维和石膏在2000转/分下搅拌10min，混合均匀；
(3)向步骤(2)的混料中依次加入步骤(1)的预混料和剩余原料，然后投入干混设备，通过机械搅拌均匀后，即得。
性能测试：
参照GB/T25181-2010《预拌砂浆》对实施例1、2、3的防水砂浆进行抗渗压力、粘结强度、抗冻融性试验测试。测试结果见表1：
表1
从表格中可以看出，本发明的砂浆具有较好的机械强度，另外还具有较好的防渗水性和抗冻融性。