FS一1新型水泥基复合防水涂料的研制

O 前言
长期以来,建筑工程结构的渗漏问题一直是困扰建筑行业的一个难题。在传统防水材料中,刚性防水材料与基材融合性好,但是变形性差 ;柔性防水材料品种多,变形性好,但与基面相容性差,还存在老化的问题;聚合物水泥防水涂料克服了水泥水化过程中的收缩开裂与水性聚合物耐水性差的缺陷,能与混凝土基面形成致密且具有弹性的复合防水层,但由于聚合物乳液价格昂贵,且多为有毒物质,因此,目前国内外建筑业专家学者致力于研究以无机材料为主的性能优良的结构防水材料。
国外产品“赛柏斯”(XYPEX)渗透结晶型防水材料嘲,是一种性能优良的新型刚性防水材料,该材料与混凝土基材相容性好,不存在老化隐患,无挥发性气体释放,渗透结晶后的防水混凝土结构物仍具有透气性,既可以表面粉刷,又可以喷涂应用,但国内售价昂贵。
本文以膨胀水泥基材料和整形石英砂为主体 ,采用有机、无机复合的方法,研制了FS一1新型水泥基复合防水涂料,与同类型产品相比较,具有性能优良、成本低廉、施工方便并适宜各种工程条件使用的优点,因此具有良好的应用前景]。

1 原材料和实验方法
1.1 涂料组分原材料
(1)水泥熟料:化学成分和物理性能分别见表1和表2。
(2)二水石膏:化学成分见表1。
(3)铝酸盐水泥:62.5级,化学成分见表1。
(4)粉煤灰:化学成分见表1。
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(5)活性渗透结晶组分JA、ZB:组分JA、ZB均是市售的化学纯试剂,JA为白色晶体,主要成分为NszSiO3,纯度在99.5% 以上;ZB为白色粉体,主要成分为Na2CO3。
(6)高效减水剂FDN:高效减水剂是固态黄褐色粉状,减水率20%以上,为市售工业级产品。
(7)粉磨砂:普通细河砂,经筛分、整形(球磨机内无磨球研磨4h)、清洗,其级配为30~100目。
(8)水溶性高分子材料:羧甲基纤维素,市售化学分析纯试剂,白色粉末。
(9)纤维材料:聚丙烯工程纤维,其基本性能指标参数见表3。
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1.2 基体试块原材料
普通硅酸盐水泥,P·042.5;砂为Ⅱ区中砂,细度模数2.6;碎石子粒径5-30mm;水采用自来水。

1.3 实验方法
1.3.1 基体试块的制备
粘结强度实验采用“8”字模砂浆试块,选用的基体砂浆配合比为:水泥:砂:水=1:2:0.5。抗渗实验混凝土试块选用的配合比为:水泥:砂:碎石:水=1:3-3:4.4:0.75,水泥用量250 kg/m 。
1-3.2 涂层处理及养护
抗渗混凝土基体试块成型ld后脱模,用钢丝刷将上、下两端表面打毛,清洗,除去积水,使试样表面处于饱和面干状态。然后将配制好的防水材料以5:1的质量比与水混合均匀(水中溶解适量CeC1 ,作为示踪离子测试防水材料渗透深度)[1O-Ill,在混凝土基体的上表面(背水面)分2次涂刷,第二次涂刷要在第一次涂刷完成后放置至手触感觉干时进行。涂刷量为1.8kg,m 2o 第二次涂刷后,移人标准养护室内养护3d,再将涂层混凝土浸在深度为试件高度3/4的水中养护(涂层表面不能浸水),水温为20℃±3℃ ,抗渗基体试块及性能检测试块的抗渗龄期均为28d。

1.3.3 性能测试方法
所有性能测试方法均按照GB 18445—2001(Ⅱ型)的规定要求进行。力学性能按照GB/T 17671规定进行。成型试模采用40 mm~40 mm~l60 mm的三联模,每个方案成型2组。试件成型后移人标准养护室养护,ld后脱模,继续在标准条件下养护,但不能浸水。试验龄期为7d、28d。测试仪器包括:水泥标准稠度凝结测定仪、DKZ一5000型电动抗折试验机、NYL一300型压力试验机、HS 0型手动混凝土抗渗仪、WE一10oB 100千牛顿液压万能试验机(用于湿基面粘结强度测试)。在抗渗压力测试中,取每组第三个试块被击穿时的压力为该组的抗渗压力。

2 实验方案
在前期查阅文献[1 31及初步试验的基础上,以水泥熟料、石膏、JA和FDN作变量进行四因素三水平试验选择其最佳掺量,实验中固定羧甲基纤维素和聚丙烯纤维掺量(分别为0.05%和0.25%),以粉煤灰、高铝水泥、ZB组成的混合料(其比例为10%:8%:0.5%)做总量调节剂,并固定胶砂比为1:1,分别以抗压、抗折强度、粘结强度和一次抗渗强度作为测试指标。正交设计因素及水平见表4,对应的实验配比方案见表5。

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