一种防水自流平材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及建筑材料，尤其涉及一种防水自流平材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着建筑行业的快速发展，方便快捷也成为了工程施工的要求之一。其中，自流平砂浆技术是方便快捷施工的一个重要方面。

2、目前，自流平砂浆找平技术已开始在地面施工中逐渐推广。常见的自流平材料分为两种，一种是水泥基自流平材料，另一种是石膏基自流平材料。同水泥基自流平材料相比，石膏基自流平材料具有低碳环保、施工工艺简单、流平性高、收缩裂缝少等优势。但现有的石膏基自流平材料，仍存在施工搅拌时易结块，流动性差的问题，成型后也存在强度不足的缺陷，因此工程应用较局限。同时，耐水性差的问题是石膏基自流平材料一直存在的问题。

3、现有技术中，如申请公布号为cn114988838a的中国发明专利申请提供了一种石膏自流平砂浆及其制备方法，该自流平砂浆以磷石膏为基材，按重量份计，包括：磷石膏500～600份、改性碳化稻壳200～300份、细骨料150～200份，其中改性碳化稻壳为过600～800目筛网的细粉。该专利提供的石膏基自流平砂浆会存在以下问题：1)加水后形成的自流平砂浆在成型后自身抗压强度方面存在不足；2)石膏基自流平砂浆容易在使用中吸湿返潮，导致抗压强度下降。

技术实现思路

1、本发明要解决上述问题，从而提供一种防水自流平材料。本发明的自流平材料具有成型后抗压强度高的优点。

2、第一方面，本发明提供了一种防水自流平材料。

3、一种防水自流平材料，包括基础料和防护料；

4、所述基础料包括以下质量份的组分：

5、半水石膏400份、

6、水泥40～60份、

7、细骨料400～500份、

8、填料80～120份、

9、纳米二氧化硅10～15份、

10、消泡剂1～2份、

11、缓凝剂0.5～2.0份、

12、减水剂1.0～2.5份、

13、稳定剂1.0～5.0份；

14、所述的防护料包括以下质量份的组分：

15、丙烯酸乳液10份、

16、纳米三氧化二铝2～3份、

17、气相二氧化硅1～3份、

18、纳米纤维0.5～1.0份。

19、本发明自流平材料的基础料体系中，以半水石膏、水泥和填料作为凝胶材料，填料和水泥的加入，除了能调控成型后的强度外，还能够较好地调控凝胶材料的硬化特性。本发明材料体系中水泥40～60份、填料80～120份、半水石膏400份，以此配比混合能使本发明自流平材料有较好的硬化速度，填料在其中具有调和作用，同时可以弥补水泥易粘结和半水石膏成型后易开裂的缺陷，使成型后强度高。

20、本发明上述技术方案中，由于加入了纳米二氧化硅，高吸附性的纳米二氧化硅吸附在凝胶材料的表面，降低絮凝体之间的相互吸引力，对絮凝结构起到抑制和破坏作用，使得体系流动度大大提高。同时，纳米二氧化硅可代替部分水存在于半水石膏的晶体通道中，延缓其吸水重塑为凝胶的过程，使多余水分蒸发时能有充足的时间从体系中出来，防止气泡使形成孔隙；对自流平砂浆的抗裂起到良好的作用；并且添加纳米二氧化硅的砂浆，抗压强度得到了明显的提高。

21、本发明自流平材料的防护料体系中，以丙烯酸乳液为基础，添加有纳米三氧化二铝、气相二氧化硅和纳米纤维。防护料在基础料基本成型后就可使用，纳米纤维会在自流平表面形成一层孔径小、孔径分布均匀、孔连通性好、比表面积大、孔隙率高的界面薄膜，既可防水(防止自流平表面因吸湿而表面强度降低)，又能保证自流平在干燥过程中的水汽挥发，促进产品强度的顺利增长。

22、纳米三氧化二铝是一种功能粒子，能够提高防护层的表面硬度，以给基础料做成的流平层提供更好的防护。

23、气相二氧化硅是一种防沉剂，它形成的氢键结构非常均匀稳定，而且是三维网状结构。因此，对于防止体系中纳米三氧化二铝的沉淀非常有效。适当的添加量将大大提高纳米三氧化二铝的稳定性，以减少纳米三氧化二铝对体系的影响。此外，气相二氧化硅的防沉作用对防护料的存放非常有利，使用气相二氧化硅可保证其分散不沉淀。

24、作为上述技术方案的优选，所述的细骨料包括40～70目的6#砂和70～100目的7#砂。

25、作为上述技术方案的优选，所述的6#砂的质量份为150～250份，所述7#砂的质量份为细骨料质量份的余量。

26、作为上述技术方案的优选，所述的填料选自火山灰、粉煤灰、玻化微珠中的一种或多种。

27、作为上述技术方案的优选，按重量份计，所述减水剂1.0～1.5份。

28、本发明自流平材料中加入了水泥，为了控制水泥的用量并改善体系的工作性能，可加入1.0～1.5份减水剂。减水剂可以减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性；也可以减少单位水泥用量，改善体系的工作性能。

29、作为上述技术方案的优选，按重量份计，所述稳定剂1.0～2.0份。

30、稳定剂可以助力于形成均匀分散的体系，从而降低了体系颗粒之间的粘着力，减少内聚力的作用，减少水泥颗粒的水化阻力，从而使砂浆的流动性增加。

31、作为上述技术方案的优选，按重量份计，所述缓凝剂0.5～1.0份。

32、缓凝剂可以减缓自流平材料搅拌过程的初凝或凝固时间，使砂浆有足够的时间自流平，也使得因搅拌而产生的内部气泡得以充分的消除。

33、作为上述技术方案的优选，按重量份计，还包括分散剂0.1～0.3份。

34、分散剂的加入可以改善自流平材料的力学性能和耐久性能。

35、作为上述技术方案的优选，按重量份计，还包括消泡剂0.8～1.0份。

36、消泡剂加入目的是防止自流平材料在拌合过程中气泡过多，减少凝固过程中的气泡产生，使成型后结构更加坚固。

37、第二方面，本发明提供了上述防水自流平材料的制备方法。

38、防水自流平材料的制备方法，包括以下步骤：

39、将所述基础料的各组分混合均匀；

40、将所述纳米三氧化二铝、气相二氧化硅和纳米纤维均匀分散到丙烯酸乳液中形成防护料。

41、第三方面，本发明提供了上述防水自流平材料在建筑找平中的应用。

42、防水自流平材料在建筑找平中的应用，所述应用包括以下步骤：将所述的基础料混匀，加入20～45wt％的水，拌匀，施用到地面或建筑物基层平面，待其自流平成型，初步硬化后在表面喷洒或涂覆所述的防护料。

43、综上所述，本发明具有以下有益效果：

44、1、本发明通过以半水石膏、水泥、填料作为凝胶材料，以6#砂和7#砂为骨料，同时加入纳米二氧化硅、缓凝剂、减水剂、稳定剂和消泡剂，得到的自流平基础料流动度好、成型后疏水性好、强度高；

45、2、本发明提供的防水自流平基础料在应用过程中加水量可为20～45wt％，多余的水可保证体系的流动度；同时，加水量可调节度大，适应于操作工人使用时多以经验加水的状况，使用便利；

46、3、本发明提供的防水自流平基础料，由于添加了纳米二氧化硅，使得自流平砂浆的抗压强度得到了明显的提高，并且，砂浆的流动性和抗裂性能也得到了提高；

47、4、本发明提供的防水自流平防护料，以水性丙烯酸乳液为基础，具有隔水的效果，且添加有纳米纤维，纳米纤维会在自流平表面形成一层孔径小、孔径分布均匀、孔连通性好、比表面积大、孔隙率高的界面薄膜，既可防止自流平表面因吸湿而表面强度降低，又能保证自流平在干燥过程中的水汽挥发，促进产品强度的顺利增长；

48、5、本发明提供的防水自流平防护料，添加有纳米三氧化二铝，纳米三氧化二铝是一种功能粒子，能够提高防护层的表面硬度，以给基础料做成的流平层提供更好的防护；

49、6、本发明提供的防水自流平防护料，添加有气相二氧化硅，气相二氧化硅是一种防沉剂，它形成的氢键结构非常均匀稳定，而且是三维网状结构。因此，对于防止体系中纳米三氧化二铝的沉淀非常有效。适当的添加量将大大提高纳米三氧化二铝的稳定性，以减少纳米三氧化二铝对体系的影响。此外，气相二氧化硅的防沉作用对防护料的存放非常有利，使用气相二氧化硅可保证其分散不沉淀。