一种可同时提高生土材料防水性和力学性能的粉末防水剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料领域，涉及一种粉末防水剂，具体涉及一种应用于生土材料 中可同时提高生土材料防水性和力学性能的粉末防水剂。
【背景技术】
[0002] 生土材料是泛指未经过焙烧、仅仅经过简单加工的原状土质材料，用其建造的建 筑称为生土建筑。生土建筑的存在超过10000年的历史，我国的黄土高原、东三省、内蒙等 地也保留有生土建筑。但是，由于传统生土材料存在强度低、脆性大、抗水性差的问题，由此 建造的生土建筑存在抗震性差、耐久性差的问题.
[0003] 生土材料具有低碳、环保、节能的优点，建筑行业对生土材料的性能优化与综合利 用研究技术有着广泛的需求，同时受到了研究人员的青睐，目前，针对生土材料的理化性 能和力学性能存在的问题已经进行了相关研究，例如利用水泥、石灰等材料对生土进行改 性以提高生土材料的强度和耐久性，但效果不明显。
[0004] 本发明研发了一种粉末防水剂，可应用于生土材料中，可同时提高生土材料的防 水能力和力学性能，扩大生土材料在建筑材料领域的应用。
【发明内容】
[0005] 本发明研发一种粉末防水剂，可应用于生土材料中，可同时提高生土材料的防水 能力和力学性能，扩大生土材料在建筑材料领域的应用。
[0006] 为实现上述之目的，本发明采用的技术方案为：
[0007] -种可提高生土材料防水性和力学性能的粉末防水剂，它的组分及各组分的质量 分数为：硬脂酸钙42%、硬脂酸锌30%、有机硅粉末憎水剂5%、氢氧化钙5%、稀土偶联剂 2 %、可分散性胶粉4 %、木质素纤维4 %、聚丙烯纤维8 %。
[0008] 优选的，所述的粉末防水剂在生土材料中的添加量为生土材料重量的2~5%。
[0009] 本发明粉末防水剂的各组分协同作用达到较好的防水和增强生土材料的目的，其 作用机理如下：
[0010] (1)硬脂酸钙、硬脂酸锌、有机硅粉末憎水剂和氢氧化钙等组分的协同作用可起到 较好的防水作用，硬脂酸钙、硬脂酸锌和有机硅粉末憎水剂均为憎水性表面活性成分，能在 生土材料内部形成憎水层，降低生土砌块的吸水率；氢氧化钙可与生土混合料中的水泥发 生作用，一方面可以增强生土材料，同时还能提高生土材料的抗渗性能；
[0011] (2)可分散性胶粉、木质素纤维和聚丙烯纤维等组分对提高生土材料的力学性能 作用明显，而且为了提高胶粉和纤维的增强效果，采用稀土偶联剂对上述三种物质进行表 面改性，一方面可以提高三种物质和生土材料的结合，另一方面稀土偶联剂为络合物，还能 起到一定的防水作用；
[0012] 本发明所具有的有益效果：
[0013] (1)本发明粉末防水剂配方合理，各组分具有协同作用，应用于生土材料中，可同 时提高生土材料的防水性能和力学性能；
[0014] (2)本发明防水剂为粉末状，易与生土材料混合均匀，粉末防水剂均匀分布于生土 材料内部，达到立体防水的目的，防水效果优异；
[0015] (3)多种纤维的加入提高了生土材料的力学性能，稀土偶联剂改善了有机纤维与 无机生土材料的界面，提高了两者的结合力，凸显了纤维的增强效果；
[0016] (4)本发明粉末防水剂各组份无毒，属于绿色建筑材料添加剂；
[0017] (5)本发明粉末防水剂在生土材料中的添加量较低，便于推广应用。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。
[0019] 实施例1
[0020] -种可同时提高生土材料防水性和力学性能的粉末防水剂，它的组分及各组分的 质量为：
[0021] 硬脂酸钙42Kg、硬脂酸锌30Kg、有机硅粉末憎水剂5Kg、氢氧化钙5Kg、稀土偶联剂 2Kg、可分散性胶粉4Kg、木质素纤维4Kg、聚丙烯纤维8Kg。
[0022] 制备步骤如下：
[0023] (1)准确称量可分散性胶粉、木质素纤维和聚丙烯纤维，加入稀土偶联剂对其进行 表面改性；
[0024] (2)依次加入硬脂酸钙、硬脂酸锌、有机硅粉末憎水剂和氢氧化钙，搅拌混合均匀， 即得粉末防水剂。
[0025] 所述的粉末防水剂在生土材料中的添加量为生土材料重量的3%。
[0026] 为了说明本实施例粉末防水剂的性能，将该粉末防水剂添加入生土材料中，制备 生土砌块，测试生土砌块的吸水率和抗压强度。生土材料的组份及各组份的重量比为生土： 生石灰：水泥：水=60 :3 :3 :16,将生土材料各组份准确称量，混合均匀，然后加入3%粉末 防水剂，搅拌混合均匀，然后将混合料移入模具中，填满模具并压实，放入干燥箱中在60°C 下干燥6h后脱模制成生土砌块坯体，最后将坯体放入干燥箱中在60°C下干燥12h，制得生 土砌块。测试生土砌块吸水率的步骤包括：称量生土砌块质量记为M，放入水中浸泡，水面 高出砌块上表面2cm，120min后取出试样，擦干外表面，称其质量并标记为M12。，按照下式计 算得到生土砌块的吸水率：
[0027]
[0028] 生土砌块的抗压强度采用JYE-300A型全自动恒应力压力试验机测试，生土砌块 的尺寸规格（长X宽X高）为50mmX30mmX30mm。
[0029] 测试结果显示：加入3 %粉末防水剂的生土砌块的吸水率为3%，抗压强度为 2. 43MPa，而不加粉末防水剂的生土砌块的吸水率高达23%、抗压强度为I. 67MPa，说明本 实施例粉末防水剂的加入达到同时提高生土材料防水性能和力学性能的目的。
[0030] 实施例2
[0031] -种可同时提高生土材料防水性和力学性能的粉末防水剂，配方和制备方法同实 施例1。
[0032] 所述的粉末防水剂在生土材料中的添加量为生土材料重量的5%。
[0033] 生土砌块的配方、制备方法及性能测试方法均同实施例1。
[0034] 测试结果显示：加入5%粉末防水剂的生土砌块的吸水率为0. 8%，抗压强度为 2. 92MPa，而不加粉末防水剂的生土砌块的吸水率为23%、抗压强度为I. 67MPa，说明本实 施例粉末防水剂的加入达到同时提高生土材料防水性能和力学性能的目的。
[0035] 实施例3
[0036] -种可同时提高生土材料防水性和力学性能的粉末防水剂，配方和制备方法同实 施例1。
[0037] 所述的粉末防水剂在生土材料中的添加量为生土材料重量的2%。
[0038] 生土砌块的配方、制备方法及性能测试方法均同实施例1。
[0039] 测试结果显示：加入2%粉末防水剂的生土砌块的吸水率为4. 8%，抗压强度为 2. 19MPa，而不加粉末防水剂的生土砌块的吸水率为23%、抗压强度为I. 67MPa，说明本实 施例粉末防水剂的加入达到同时提高生土材料防水性能和力学性能的目的。
[0040] 上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的保护范围，故： 凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种可同时提高生土材料防水性和力学性能的粉末防水剂，其特征在于，它的组分 及各组分的质量分数为：硬脂酸钙42%、硬脂酸锌30%、有机硅粉末憎水剂5%、氢氧化钙 5 %、稀土偶联剂2 %、可分散性胶粉4 %、木质素纤维4 %、聚丙烯纤维8 %。2.根据权利要求1所述的一种可同时提高生土材料防水性和力学性能的粉末防水剂， 其特征在于，所述的粉末防水剂在生土材料中的添加量为生土材料重量的2~5%。
【专利摘要】本发明属于建筑材料领域，涉及一种粉末防水剂，具体涉及一种应用于生土材料中可同时提高生土材料防水性和力学性能的粉末防水剂。一种可同时提高生土材料防水性能和力学性能的粉末防水剂的组分及各组分的质量分数为：硬脂酸钙42％、硬脂酸锌30％、有机硅粉末憎水剂5％、氢氧化钙5％、稀土偶联剂2％、可分散性胶粉4％、木质素纤维4％、聚丙烯纤维8％，所述的粉末防水剂在生土材料中的添加量为生土材料重量的2～5％。本发明粉末防水剂可同时提高生土材料的防水能力和力学性能。
【IPC分类】C04B24/42
【公开号】CN105060765
【申请号】CN201510454162
【发明人】李军伟, 刘志华, 李嘉辉, 王远福, 孙聪
【申请人】天津城建大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月29日