超柔抗渗防水粘结材料及其施工方法与流程

文档序号:30074998发布日期:2022-05-18 03:02阅读:360来源:国知局
超柔抗渗防水粘结材料及其施工方法与流程

1.本发明属于建筑装饰技术领域,具体涉及一种超柔抗渗粘结材料及其施工方法。


背景技术:

2.瓷砖胶可用来铺贴陶瓷砖、马赛克、石材等饰面材料,其主要由水泥、砂、矿物填充料以及其他助剂组成的干粉预拌砂浆,广泛应用于室内建筑装饰区域。然而,玻化砖、马赛克、岩板、陶瓷大板具有吸水率低,硬度高。材质致密、空隙少的特点,使其很难与水泥基粘结材料之间形成牢固粘结。同时,随着玻化砖、岩板、陶瓷大板的尺寸越来越大。再加上基层振动变形,若粘结材料和工艺控制不当,极易引发空鼓、脱落等质量问题。此外,因普通粘结材料密实度低,无抗渗防水功能,易导致地下室、卫生间、轨道交通车站等涉水区域天然石材出现水斑、泛碱、吐黄、透浆等病变问题,人造石材出现起拱、鼓包等病变问题。
3.中国专利(cn104230271a)公开了一种柔性瓷砖胶粘剂,包括下述组分,以质量份数计:普通硅酸盐水泥5~15份,填料65~85份,纤维素醚0.15~ 0.3份,胶粘剂8~15份,木质素纤维0.05~0.5份,触变剂0.1~0.3份,减水剂0.1~0.2份。上述专利申请使用了较多的可再分散乳胶粉,提高了产品的粘结强度和柔韧性,解决了大规格尺寸玻化砖、岩板铺贴的问题,但没有防水抗渗的功能,无法解决潮湿区域石材病变的问题。同时,随着其胶粉掺量的增多,还存在显著提高瓷砖胶材料成本的问题。
4.中国专利(cn 103613347 a)公开了一种防水瓷砖胶粘材料,包括下述组分,以质量份数计:水泥40~60份、级配骨料40~50份、矿物填充渗透材料 1~10份、保水剂0.5~3份、消泡剂0.1~1份、抗流挂剂0.1~0.5份、憎水剂 0.1~1份;高效减水剂0.5~2份、可再分散乳胶粉2~5份、抗裂纤维0.1~1 份、抗泛碱剂0.1~2份、触变润滑剂0.1~0.5份、膨胀剂3~5份、早强剂0.1~ 0.3份和缓凝剂0.01~0.05份。上述专利解决了瓷砖粘结材料既能粘贴瓷砖,又具有收缩小、密实性强和防水抗渗功能,但对于温差大、基层变形大或易振动区域铺贴大规格尺寸的玻化砖、石材、岩板、陶瓷大板时,其柔韧性无法满足需求。


技术实现要素:

5.为解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种具备超高粘结力、超强柔性、超低收缩率、抗渗防水的粘结材料。
6.本方案所采用的技术方案是:由重量比为1:0.25~0.3的粉料组分和液料组分构成,所述粉料组分包含水泥15~40份、级配河砂40~60份、矿物填料5~25份、纳米材料5~11份、可再分散乳胶粉1~4份、保水剂0.25~1份、早强剂0.1~0.5份、抗流挂剂0.1~0.5份,其中,所述水泥为po42.5或po52.5普通硅酸盐水泥,所述矿物填料为灰钙和硅灰,所述纳米材料为多壁碳纳米管,所述液料组分为水。
7.针对上述方案的进一步改进方案如下:
8.1、上述方案中,灰钙目数为300~500目,硅灰平均粒径在0.1~0.15μm,其中灰钙占2~15份,硅灰占2~15份
9.2、上述方案中,碳纳米管优选为羟基化多壁碳纳米管,羟基化多壁碳纳米管长度为0.5~2μm,纯度为95%。
10.3、上述方案中,可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丁二烯和苯乙烯共聚物、丙烯酸酯胶粉中的一种或多种。
11.其中,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物占0.5~1.5份,丁二烯和苯乙烯共聚物占0.2~2.5 份,乙烯-醋酸乙烯酯优选为瓦克4115n或5010n,固体含量98~100%,最低成膜温度约4℃;丁二烯和苯乙烯共聚物优选为瀚森axilat psb 150,固体含量 98~100%,最低成膜温度约8℃;丙烯酸酯胶粉优选为三菱7000p,固体含量 98~100%,最低成膜温度约0℃。
12.4、上述方案中,所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚或羟乙基甲基纤维素醚,纤维素醚分子上的羟基和醚键上的氧原子会与水分子缔合成氢键,使游离水变成结合水,从而起到很好的保水作用,改善了流变性能,所选用的羟丙基甲基纤维素醚优选为赫达6100d,羟丙基甲基纤维素醚细度为80~100目,羟丙基甲基纤维素醚凝胶温度为54~75℃,粘度为40000mpa
·
s,羟乙基甲基纤维素醚优选为天普mh2020p,羟乙基甲基纤维素醚凝胶温度为75~90℃,粘度为40000 mpa
·
s。
13.5、上述方案中,所述早强剂为甲酸钙,甲酸钙为白色细结晶,甲酸钙固体含量98~100%,甲酸钙水分含量0~0.5%,甲酸钙钙含量30~50%,甲酸钙堆积密度为900~1000g/l,甲酸钙比重为2.023(20℃)。
14.6、上述方案中,抗流挂剂为淀粉醚,可大幅提高预拌砂浆的屈服应力值,使砂浆能承受相当大的剪切应力而不滑落,且能有效减少机喷施工时的落地灰,所选用的淀粉醚优选为excelcon a850,淀粉醚粘度为400~800mpa
·
s,淀粉醚灰分含量18.5~19.5%。
15.为实现上述目的,本方案采用了一种超柔抗渗防水粘结材料的施工方法,包括以下步骤:
16.s1:基面处理,清理待施涂面的杂质和污物,保持待施涂面的洁净、干燥。
17.s2:粘结材料混合施工,将水泥、多壁碳纳米管、可再分散乳胶粉、保水剂、早强剂和抗流挂剂先充分混合均匀,进一步与级配河砂搅拌均匀,将混合完成的粉料与水按照1:0.25~0.3的重量比混合,形成上述的超柔抗渗防水粘结材料。
18.s3:将搅拌好的粘结材料静置3~10分钟。
19.s4:使用阴阳齿抹刀,使用双面平行刮浆法,使用阴阳齿抹刀的阳齿边与阴齿边分别在基层刮浆和饰面层背面刮浆拉槽,铺贴时阳齿边与阴齿边的浆料相互交错咬合,将饰面层与粘结浆料层进行压实,完成铺贴。
20.上述采用的一种阴阳齿抹刀,详见附图1-2,具体是由阳齿边和阴齿边组成,所述阴阳齿抹刀的整体齿形可为正方形、长方形、半圆形、三角形中的一种,相邻齿牙之间的齿距为6~15mm,具体使用时,首先将上述超柔抗渗防水粘结材料与水按照1:0.25~0.3的重量比混合搅拌均匀,静置3~10分钟,使用双面平行刮浆法,先使用阴阳齿抹刀的阳齿边在基层上刮浆拉槽,进一步使用阴阳齿抹刀的阴齿边在饰面层背面刮浆拉槽,铺贴时阳齿边与阴齿边相互交错咬合,最后将饰面层压实完成铺贴。
21.基于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
22.1、本发明中采用水泥作为主要的胶凝材料,含量较低,有利于降低粘结剂的收缩率,此外,使用灰钙和超细硅灰作为矿物填充材料,其中灰钙不仅能增加粘结材料的施工手
感,还能作为激发材料,在水化初期能与氧化铝等材料反应生成水化硅酸钙等产物,进一步增加粘结材料的强度,另外,水泥基材料的收缩主要是由毛细管内的水分蒸发减少,产生了表面张力导致的,而硅灰作为一种超细粒径的填充材料、能够堵塞和填充粘结材料内部的毛细管,大幅降低收缩率。
23.2、多壁碳纳米管是由多层碳原子卷曲形成,多呈现膜状、丝状或是森林状,这是由于碳纳米管长径比大、柔韧性好,容易弯曲,使得多壁碳纳米管具有良好的强度和韧性。本发明中加入了一定量的多壁碳纳米管,一方面,碳纳米管由于自身的特性能提高粘结材料的强度和柔韧性;另一方面,在水化过程中,胶粉的聚合物链打开,碳纳米管以范德华力与胶粉的聚合物分子连接,提高聚合物的交联度形成网状结构,也能增加拉伸粘结强度并大幅提高粘结材料的柔韧性。另外,碳纳米管与硅灰均作为超细材料,可填充至砂浆薄弱部位并发生协同作用,增加薄弱部位和界面的强度,提高粘结材料整体的密实性和强度。
24.3、本发明中可再分散胶粉由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶粉、丁二烯和苯乙烯共聚物胶粉、丙烯酸酯胶粉中的一种或是多种组成。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶粉含有较多的亲水基团,在水泥水化过程中,形成的膜会包裹水泥颗粒阻碍其与水接触,延缓了水泥的水化速度。丁二烯和苯乙烯共聚物胶粉相比乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶粉,具有以下几方面的优势:1)其含有更多的憎水基团,在与水泥反应过程中起到了减水的作用,并能够增加水泥颗粒与水的接触机会,起到了促进水泥水化的作用。2)其由苯乙烯和丁二烯聚合而成,丁二烯中的双键与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物胶粉聚合物反应,提高了聚合物的交联度,进一步增加了聚合物膜的强度和柔韧性,粘结材料的强度和柔韧性得到了进一步的提升。 3)其c-c双键在强碱条件下不会发生水解,使得粘结材料的防水抗渗能力进一步提升。4)其加入使得砂浆内部出现一个个有机物聚合膜结构与无机水化物交错共生的复合共生区,聚合物膜在此区域内成网状结构,增加了材料的柔韧性,协同掺入了硅灰作为填充材料,其超细粒径能够填充此区域,增加材料的密实度。
附图说明
25.图1为本发明的一种超柔抗渗防水粘结材料的施工方法中基层和饰面层的结构示意图。
26.图2为本发明的一种超柔抗渗防水粘结材料的施工方法所使用的阴阳齿抹刀的结构示意图。
具体实施方式
27.实施例1
28.超柔抗渗防水材料,由重量比为1:0.25的粉料组分和液料组分构成,所述粉料组分包含水泥15份、级配河砂43.4份、矿物填料25份、纳米材料11份、可再分散乳胶粉4份、保水剂1份、早强剂0.5份、抗流挂剂0.1份,其中,所述水泥为po42.5普通硅酸盐水泥,所述矿物填料为灰钙和硅灰,所述纳米材料为多壁碳纳米管,所述液料组分为水。
29.所述灰钙目数为300~500目,所述硅灰平均粒径在0.1~0.15μm,其中灰钙 10份,硅灰15份。
30.所述碳纳米管优选为羟基化多壁碳纳米管,羟基化多壁碳纳米管长度为 0.5~2μ
m,纯度为95%。
31.所述可再分散胶粉由1.5份瓦克4115n胶粉和2.5份瀚森axilat psb 150 胶粉组成。
32.所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚或羟乙基甲基纤维素醚,所述羟丙基甲基纤维素醚细度为80~100目,羟丙基甲基纤维素醚凝胶温度为54~75℃,粘度为40000mpa
·
s,所述羟乙基甲基纤维素醚凝胶温度为75~90℃,粘度为40000 mpa
·
s。
33.所述早强剂为甲酸钙,固体含量98~100%,水分含量0~0.5%,钙含量 30~50%,堆积密度为900~1000g/l。
34.所述抗流挂剂为淀粉醚,粘度为400~800mpa
·
s,灰分含量为18.5~19.5%。
35.上述超柔抗渗防水粘结材料的施工方法,包括以下步骤:
36.s1:基面处理,清理待施涂面的杂质和污物,保持待施涂面的洁净、干燥。
37.s2:粘结材料混合施工,将水泥、多壁碳纳米管、可再分散乳胶粉、保水剂、早强剂和抗流挂剂先充分混合均匀,进一步与级配河砂搅拌均匀,将混合完成的粉料与水按照1:0.25的重量比混合,形成上述的超柔抗渗防水粘结材料。
38.s3:将搅拌好的粘结材料静置3~10分钟。
39.s4:使用阴阳齿抹刀,使用双面平行刮浆法,使用阴阳齿抹刀的阳齿边与阴齿边分别在基层刮浆和饰面层背面刮浆拉槽,铺贴时阳齿边与阴齿边的浆料相互交错咬合,将饰面层与粘结浆料层进行压实,完成铺贴。
40.实施例2
41.超柔抗渗防水材料,由重量比为1:0.275的粉料组分和液料组分构成,所述粉料组分包含水泥20份、级配河砂55.4份、矿物填料12份、纳米材料9份、可再分散乳胶粉2份、保水剂1份、早强剂0.5份、抗流挂剂0.1份,其中,所述水泥为po42.5普通硅酸盐水泥,所述矿物填料为灰钙和硅灰,所述纳米材料为多壁碳纳米管,所述液料组分为水。
42.所述灰钙目数为300~500目,所述硅灰平均粒径在0.1~0.15μm,其中灰钙占6.6份,硅灰占5.4份。
43.所述碳纳米管优选为羟基化多壁碳纳米管,羟基化多壁碳纳米管长度为 0.5~2μm,纯度为95%。
44.所述可再分散胶粉由1份瓦克4115n胶粉和1份瀚森axilat psb 150胶粉组成。
45.所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚或羟乙基甲基纤维素醚,所述羟丙基甲基纤维素醚细度为80~100目,羟丙基甲基纤维素醚凝胶温度为54~75℃,粘度为40000mpa
·
s,所述羟乙基甲基纤维素醚凝胶温度为75~90℃,粘度为40000 mpa
·
s。
46.所述早强剂为甲酸钙,甲酸钙固体含量98%~100%,甲酸钙水分含量 0~0.5%,甲酸钙钙含量30~50%,甲酸钙堆积密度为900~1000g/l。
47.所述抗流挂剂为淀粉醚,淀粉醚粘度为400~800mpa
·
s,灰分含量为 18.5~19.5%。
48.上述超柔抗渗防水粘结材料的施工方法,包括以下步骤:
49.s1:基面处理,清理待施涂面的杂质和污物,保持待施涂面的洁净、干燥。
50.s2:粘结材料混合施工,将水泥、多壁碳纳米管、可再分散乳胶粉、保水剂、早强剂和抗流挂剂先充分混合均匀,进一步与级配河砂搅拌均匀,将混合完成的粉料与水按照1:
0.275的重量比混合,形成上述的超柔抗渗防水粘结材料。
51.s3:将搅拌好的粘结材料静置3~10分钟。
52.s4:使用阴阳齿抹刀,使用双面平行刮浆法,使用阴阳齿抹刀的阳齿边与阴齿边分别在基层刮浆和饰面层背面刮浆拉槽,铺贴时阳齿边与阴齿边的浆料相互交错咬合,将饰面层与粘结浆料层进行压实,完成铺贴。
53.实施例3
54.超柔抗渗防水材料,由重量比为1:0.3的粉料组分和液料组分构成,所述粉料组分包含水泥30份、级配河砂48.4份、矿物填料10份、纳米材料6份、可再分散乳胶粉4份、保水剂1份、早强剂0.5份、抗流挂剂0.1份,其中,所述水泥为po42.5普通硅酸盐水泥,所述矿物填料为灰钙和硅灰,所述纳米材料为多壁碳纳米管,所述液料组分为水。
55.所述灰钙目数为300~500目,所述硅灰平均粒径在0.1~0.15μm,其中灰钙占6份,硅灰占4份。
56.所述碳纳米管优选为羟基化多壁碳纳米管,羟基化多壁碳纳米管,长度为 0.5~2μm,纯度为95%。
57.所述可再分散胶粉由1.5份瓦克4115n胶粉和2.5份瀚森axilat psb 150 胶粉组成。
58.所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚或羟乙基甲基纤维素醚,所述羟丙基甲基纤维素醚细度为80~100目,羟丙基甲基纤维素醚凝胶温度为54~75℃,粘度为40000mpa
·
s,所述羟乙基甲基纤维素醚凝胶温度为75~90℃,粘度为40000 mpa
·
s。
59.所述早强剂为甲酸钙,甲酸钙固体含量98~100%,甲酸钙水分含量0~0.5%,甲酸钙钙含量30~50%,甲酸钙堆积密度为900~1000g/l。
60.所述抗流挂剂为淀粉醚,淀粉醚粘度为400~800mpa
·
s,灰分含量为 18.5~19.5%。
61.上述超柔抗渗防水粘结材料的施工方法,包括以下步骤:
62.s1:基面处理,清理待施涂面的杂质和污物,保持待施涂面的洁净、干燥。
63.s2:粘结材料混合施工,将水泥、多壁碳纳米管、可再分散乳胶粉、保水剂、早强剂和抗流挂剂先充分混合均匀,进一步与级配河砂搅拌均匀,将混合完成的粉料与水按照1:0.3的重量比混合,形成上述的超柔抗渗防水粘结材料。
64.s3:将搅拌好的粘结材料静置3~10分钟。
65.s4:使用阴阳齿抹刀,使用双面平行刮浆法,使用阴阳齿抹刀的阳齿边与阴齿边分别在基层刮浆和饰面层背面刮浆拉槽,铺贴时阳齿边与阴齿边的浆料相互交错咬合,将饰面层与粘结浆料层进行压实,完成铺贴。
66.实施例4
67.超柔抗渗防水材料,由重量比为1:0.275的粉料组分和液料组分构成,所述粉料组分包含水泥25份、级配河砂55.4份、矿物填料7份、纳米材料8份、可再分散乳胶粉3份、保水剂1份、早强剂0.5份、抗流挂剂0.1份,其中,所述水泥为po42.5普通硅酸盐水泥,所述矿物填料为灰钙和硅灰,所述纳米材料为多壁碳纳米管,所述液料组分为水。
68.所述灰钙目数为300~500目,所述硅灰平均粒径在0.1~0.15μm,其中灰钙占4.2份,硅灰占2.8份。
69.所述碳纳米管优选为羟基化多壁碳纳米管,所述羟基化多壁碳纳米管长度为0.5~2μm,纯度为95%。
70.所述可再分散胶粉由1.2份瓦克4115n胶粉和1.8份瀚森axilat psb 150 胶粉组成。
71.所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚或羟乙基甲基纤维素醚,所述羟丙基甲基纤维素醚细度为80~100目,羟丙基甲基纤维素醚凝胶温度为54~75℃,粘度为40000mpa
·
s,所述羟乙基甲基纤维素醚凝胶温度为75~90℃,粘度为40000 mpa
·
s。
72.所述早强剂为甲酸钙,甲酸钙固体含量98~100%,甲酸钙水分含量0~0.5%,甲酸钙钙含量30~50%,甲酸钙堆积密度为900~1000g/l。
73.所述抗流挂剂为淀粉醚,淀粉醚粘度为400~800mpa
·
s,灰分含量为 18.5~19.5%。
74.上述超柔抗渗防水粘结材料的施工方法,包括以下步骤:
75.s1:基面处理,清理待施涂面的杂质和污物,保持待施涂面的洁净、干燥。
76.s2:粘结材料混合施工,将水泥、多壁碳纳米管、可再分散乳胶粉、保水剂、早强剂和抗流挂剂先充分混合均匀,进一步与级配河砂搅拌均匀,将混合完成的粉料与水按照1:0.275的重量比混合,形成上述的超柔抗渗防水粘结材料。
77.s3:将搅拌好的粘结材料静置3~10分钟。
78.s4:使用阴阳齿抹刀,使用双面平行刮浆法,使用阴阳齿抹刀的阳齿边与阴齿边分别在基层刮浆和饰面层背面刮浆拉槽,铺贴时阳齿边与阴齿边的浆料相互交错咬合,将饰面层与粘结浆料层进行压实,完成铺贴。
79.实施例5
80.超柔抗渗防水材料,由重量比为1:0.3的粉料组分和液料组分构成,所述粉料组分包含水泥40份、级配河砂47.4份、矿物填料5份、纳米材料5份、可再分散乳胶粉1份、保水剂1份、早强剂0.5份、抗流挂剂0.1份,其中,所述水泥为po42.5普通硅酸盐水泥,所述矿物填料为灰钙和硅灰,所述纳米材料为多壁碳纳米管,所述液料组分为水。
81.所述灰钙目数为300~500目,所述硅灰平均粒径在0.1~0.15μm,其中灰钙占3份,硅灰占2份。
82.所述碳纳米管优选为羟基化多壁碳纳米管,所述羟基化多壁碳纳米管长度为0.5~2μm,纯度为95%。
83.所述可再分散胶粉由0.75份瓦克4115n胶粉和0.25份瀚森axilat psb150胶粉组成。
84.所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚或羟乙基甲基纤维素醚,所述羟丙基甲基纤维素醚细度为80~100目,羟丙基甲基纤维素醚凝胶温度为54~75℃,粘度为40000mpa
·
s,所述羟乙基甲基纤维素醚凝胶温度为75~90℃,粘度为40000 mpa
·
s。
85.所述早强剂为甲酸钙,甲酸钙固体含量98~100%,甲酸钙水分含量0~0.5%,钙含量30~50%,甲酸钙堆积密度为900~1000g/l。
86.所述抗流挂剂为淀粉醚,淀粉醚粘度为400~800mpa
·
s,灰分含量为 18.5~19.5%。
87.上述超柔抗渗防水粘结材料的施工方法,包括以下步骤:
88.s1:基面处理,清理待施涂面的杂质和污物,保持待施涂面的洁净、干燥。
89.s2:粘结材料混合施工,将水泥、多壁碳纳米管、可再分散乳胶粉、保水剂、早强剂和抗流挂剂先充分混合均匀,进一步与级配河砂搅拌均匀,将混合完成的粉料与水按照1:0.3的重量比混合,形成上述的超柔抗渗防水粘结材料。
90.s3:将搅拌好的粘结材料静置3~10分钟。
91.s4:使用阴阳齿抹刀,使用双面平行刮浆法,使用阴阳齿抹刀的阳齿边与阴齿边分别在基层刮浆和饰面层背面刮浆拉槽,铺贴时阳齿边与阴齿边的浆料相互交错咬合,将饰面层与粘结浆料层进行压实,完成铺贴。
92.对比例1
93.中国专利(cn104230271a)公开了一种柔性瓷砖胶粘剂,以质量份数计,将42.5r普通硅酸盐水泥15份、40~80目水洗河砂28.8份、80~120目石英砂 40份、羟丙基甲基纤维素醚0.3份、醋酸乙烯酯与高级脂肪酸乙烯酯共聚胶粉 15份、木质素纤维0.5份、触变剂0.3份、减水剂0.1份均匀混合,上述混合物与水的质量比1:0.2进行配置,然后将上述材料与水进行搅拌。
94.对比例2
95.中国专利(cn 103613347 a)公开了一种防水瓷砖胶粘材料,以质量份数计,将水泥40份、级配骨料40份、矿物填充渗透材料1份、保水剂0.5份、消泡剂0.1份、抗流挂剂0.1份、憎水剂0.1份、高效减水剂0.5份、可再分散乳胶粉2份、抗裂纤维0.1份、抗泛碱剂0.1份、触变润滑剂0.1份、膨胀剂3份、早强剂0.1份和缓凝剂0.01份混合均匀,上述混合物与水的质量比1:0.2进行配置,然后将上述材料与水进行搅拌。
96.综上所述,实施例1~5所制得的超柔抗渗防水粘结材料,对其粘结强度性能和柔韧性按照标准jc/t547-2017《陶瓷砖胶粘剂》中的有关规定进行测试,对其抗渗压力和收缩率按jc/t984-2011《聚合物水泥防水砂浆》的有关规定进行测试,并与列出的对比例1~2中公开的数据进行对比,对比结果详见下表1~5:
97.表1:
[0098][0099]
本发明中通过添加硅灰、灰钙和碳纳米管,灰钙作为激发物质可在水泥水化过程中充分发挥硅灰的火山灰活性,促进生成水化硅酸钙等产物。其次,在水化过程中碳纳米管以范德华力与胶粉的聚合物分子连接,提高聚合物的交联度形成网状结构,这种网状结构在70℃热老化条件下不会发生分解现象,大幅增加拉伸粘结强度和热老化后拉伸粘结强
度。本发明中还掺入了丁二烯和苯乙烯共聚物胶粉,其独有的c-c双键结构,在碱水条件下仍不会发生水解,使得在砂浆中形成的聚合物网状结构不会发生分解,可显著提高浸水后拉伸粘结强度。从表1数据中可以看出,水泥、砂的总份数与填料、胶粉和碳纳米管的总份数比例与拉伸粘结强度存在线性关系,当其比例在1:0.2左右时,拉伸粘结强度最高,这是因为填料、胶粉等各组份在水泥砂浆中均匀分布,发挥了最优的性能,实施例4中水泥、砂的总份数与填料、胶粉和碳纳米管的总份数比例约为1:0.23,因此其拉伸粘结强度最高。
[0100]
表2:
[0101][0102]
本发明中通过加入碳纳米管,一方面由于其材料本身极易弯曲、柔韧性好的特性,提高了粘结材料的柔韧性能,另一方面水化过程中,碳纳米管因为其有极大的长径比,以范德华力与胶粉的聚合物分子连接,提高聚合物的交联度极大的提高了粘结材料的柔韧性能。从表2数据中可以看出,粘结材料的横向变形能力随着碳纳米管的增加呈现出先增大后减小的趋势,这是因为碳纳米管表面能较大,当掺量超过6份时,会产生团聚现象,从而导致试件横向变形能力稍差。实施例1和实施例3中胶粉掺量均为4份,而实施例1中碳纳米管较多,发生团聚现象导致横向变形能力下降。
[0103]
表3:
[0104][0105]
本发明中通过加入超细材料硅灰和碳纳米管,可填充至砂浆薄弱部位,提高粘结材料整体的密实性,同时碳纳米管与胶粉发生交联作用,极大的提升了聚合物膜的性能,阻止水分在粘结材料内部迁移,提升了粘结材料的防水抗渗能力。从表3数据中可以看出,当碳纳米管和胶粉的比例逐渐变大时,粘结材料的抗渗性能呈现先增大后减小的趋势。另经试验测试得出,当碳纳米管与胶粉的比例为2.5:1左右时,碳纳米管最大限度提高了聚合物膜的交联度并形成致密的网状结构,此时粘结材料的防水抗渗性能最好。实施例1和实施例4中碳纳米管和胶粉的比例分别为2.75:1和2.67:1,因此其抗渗压力较好。
[0106]
表4:
[0107][0108]
水泥基材料的收缩主要是由毛细管内的水分蒸发减少,产生了表面张力导致的。本发明中通过减少水泥并加入硅灰和碳纳米管,一方面减少了因水泥引起的收缩,另一方面硅灰和碳纳米管填充了大部分的毛细管,提高了整体的密实性,降低了粘结材料的收缩率。从表4数据中可以看出,当水泥掺量增加时,实施例1~5的收缩率也随之增加。同时,实施例5与对比例2都掺入40份水泥,但实施例5的收缩率较低,这是因为硅灰和碳纳米管增加了材料的密实性,从而降低了收缩率。
[0109]
表5:
[0110][0111]
由上表中对比组数据可知,本发明涉及的超柔抗渗防水粘结材料在粘结强度、柔韧性、抗渗压力方面远高于两组对比例数据,且收缩率远低于两组对比例数据。其中,实施
例4的综合性能优于其他四组实施例,这是因为其粉料组分中的水泥、矿物填料、可再分散乳胶粉和多壁碳纳米管掺量达到一个均衡比例,各组分之间充分发挥协同作用,达到了较好的粘结强度、柔韧性和防水防渗效果,并相应降低了体系的收缩率。此外,本发明通过大幅降低可再分散胶粉和水泥掺量,降低了综合成本和生产能耗,实现了节能环保、降本增效目的。
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