弹性水泥防水砂浆.pdf

材料介绍 弹性水泥防水砂浆 陈德金 北京市建筑工程研究院 100050 提要 本文介绍弹性水泥防水砂浆的研制 综合说明弹性体氯丁胶乳和丁苯胶乳水泥防水 砂浆的施工工艺 关键词 聚合物分散体 弹性水泥 防水砂浆 Abstract The article describes the development and use of the resilient cement waterproof mor tar which contains chloroprene emulsion and butadiene styrene emulsion Key words polymer dispersion resilient cement waterproof mortar 1991 年笔者用兰州化工研究院 5050 型 丁苯胶乳配制丁苯胶乳防水砂浆 1992 年通 过技术鉴定 1983 年用青岛化工厂生产的 阳离子氯丁胶乳 进行氯丁胶乳水泥防水砂 浆的试验研究工作 1985 年 10 月通过技术 鉴定 开辟了用弹性水泥砂浆解决建筑物地 下室 厕浴间 水池水塔 游游池等防水及补 漏工程的新途径 阳离子氯丁胶乳防水砂浆 已列为建设部 1995 至 1997 年国家重点科技 成果推广项目 1 组成原材料的一般要求 1 无机胶结材料 普通硅酸盐水泥 425 或 525 2 有机胶结材料 弹性体阳离子氯丁胶 乳 非离子丁苯胶乳 固含量 40 3 填料 粒径3mm 以下河砂 含泥量控 制在 2 以下 4 水 饮用的自来水 5 稳定剂 乳液状的阳离子 非离子表 面活性剂 6 消泡剂 乳液状的有机硅乳液 7 促凝剂 氯化钙 硫酸钠 2 配制方法 弹性体胶乳水泥砂浆 一般用高标水泥 洁净河砂 弹性体胶乳及有机助剂 拌合水 按一定比例 混合搅拌而成的粘稠性混合物 1 胶乳的稳定化 为了使胶乳水泥砂浆混合物具有足够的 化学的 机械的稳定性 保证在 1 5h 内具有 良好的和易性和施工稠度 必须加入适量的 对水泥水化无害的离子型表面活性剂作稳定 剂 2 气泡的消除 聚合物分散体氯丁胶乳 丁苯胶乳以及 加入的稳定剂与水泥砂浆混合拌制和施工过 程中 都会产生大量细小气泡 降低硬化胶乳 水泥砂浆的密实度和强度 因此 必须在胶 乳中加入适量的对水泥水化无害的消泡剂 以消除气泡 3 聚灰比的选择 胶乳水泥砂浆 聚灰比选择为 0 15 0 1 较合适 采用这个聚灰比配制氯丁和丁 苯胶乳水泥防水砂浆 取得优良的物理力学 性能 灰砂比为 1 2 合适 4 胶乳水泥砂浆的配合比 重量比 水 泥 中砂 阳离子氯丁胶乳防水剂 水为 1 2 0 375 0 15 0 20 其中稳定剂 消泡剂加 入胶乳中 5 胶乳水泥浆配合比 重量比 水泥 阳离子氯丁胶乳防水剂 水为 1 30 China Building Waterproofing No 4 1997 0 3 0 4 0 1 0 15 丁苯胶乳水泥浆 及砂浆配合比与上述相同 6 胶乳水泥浆的混合方法 根据配合比 把秤过的阳离子氯丁胶乳 防水剂 如 15kg 装入铁桶里 再加入适量水 如 7kg 用电动搅拌器混合均匀 然后边搅 拌边加入水泥 如 50kg 使其成为混合均匀 的胶乳水泥浆 作为基层处理用的结合层 混合后应在 1h 内用完 随用随拌 也可用胶 乳水泥浆单独做防水层 即胶乳防水剂与水 泥直接拌合而成的胶乳水泥浆 对混凝土基 层适用 7 胶乳水泥砂浆的混合方法 根据 配 合 比 把 秤 量 过 的 水 泥 如 100kg 河砂 200kg 装在钢板上用铁铣或机 械 搅拌机 干混均匀 然后加入阳离子氯丁 胶乳防水剂 37 5kg 和水 15kg 混合液 混 合搅拌均匀 即成为胶乳水泥砂浆 作砖石结 构墙面和地面的防水层涂抹用 混合在 1h 内用完 应随用随拌 胶乳水泥砂浆若太稠 不许加水调和 因加水会引起胶乳破乳现象 必须加胶乳防水剂与水混合液调和 夏季气 温高 阳光强 水泥 黄砂 胶乳应避免烈日曝 晒 以免拌制的胶乳水泥砂浆 因胶乳凝聚太 快而破乳 造成和易性不好 不能用其涂抹施 工的后果 3 技术特性 胶乳水泥砂浆中含有胶乳和水泥两种活 性成分 两者混合在一起具有许多特点 水 化硬化过程中 水泥吸收胶乳中的水 水化形 成水泥石 胶乳因脱水干燥形成粘弹性的和 粘接性的聚合物柔韧的质点 网络或膜层 贯 穿于水泥石骨料空间骨架中的孔隙和裂纹 并牢固地结合在一起 胶乳与水泥 是有机 和无机胶结材混合体 互相取长补短 形成具 有结构密闭性能优良的弹性复合材料 和普 通水泥砂浆相比 大致具有下列特性 其性 能指标如表 1所示 3 1 硬化前的性能 1 流动性增大 和易性好 水灰比可降 低 30 40 有利于提高强度和减少干 燥收缩 2 保水性好 利于薄层涂抹 不易因干 燥收缩而产生龟裂 3 粘聚性优良 具有抵抗泌浆和防止拌 合物分层离析的效能 4 具有一定的引气性 使结构内部孔隙 变小 且分布均匀 有利于提高流动性和抗冻 性 3 2 硬化后的性能 1 由于聚合物胶乳的存在 胶乳水泥砂 浆的保水性好 有利于水泥水化的持续进行 早期及后期强度增长都较快 即使不进行长 期水养护 强度增长仍很快 由于聚合物胶乳的粘结性和柔韧性好 增大了胶乳水泥砂浆的抗拉 抗弯强度和伸 长率 抗压强度有所下降 提高了材料的抗裂 性 2 粘接强度高 能很好粘接水泥混凝 土 砂浆 石料 瓷砖 钢材 玻璃 木料 塑料 等建筑材料 3 由于聚合物胶乳网络及膜层的填隙 性和良好粘结性 提高了气密性和水密性 因 此胶乳水泥砂浆的吸水率低 防水性好 具有 良好的抗渗 抗冻及抗碳化性能 4 因水灰比较小 密实度高 干燥收缩 小 5 由于聚合物胶乳的柔韧铰结作用 耐 冲击性可增加 10 15 倍 耐磨性增加几到几 十倍 6 对酸 碱 盐等腐蚀性介质有良好抵 抗能力 阳离子氯丁胶乳 丁苯胶乳水泥防水砂 浆 28d 龄期主要技术性能列于表 1 4 施工工艺 4 1 基层处理 砂浆 混凝土及砖砌体基层 表面应达到坚硬 平整 粗糙 干净 湿润 1 基层应有满足施工要求的强度 一般 31 中国建筑防水 1997 No 4 需二周以上的养护期 2 基层如有不平 凹凸之处 应进行平 整处理 表 1 项目 指标 普通水泥砂浆阳离子氯丁胶乳 水泥防水砂浆 丁苯胶乳 水泥防水砂浆 抗拉强度 MPa 3 9 4 55 3 6 74 6 5 4 抗弯强度 MPa 7 9 8 58 2 12 58 7 9 2 抗压强度 MPa 38 8 48 834 8 40 532 0 40 8 粘结强度 MPa 0 45 0 753 6 5 82 2 3 4 抗渗强度 MPa 0 1 0 3 不漏 1 5 2 5 不漏1 5 不漏 吸水率 6 9 8 02 6 2 92 0 2 2 干缩值 10 411 27 0 7 34 0 4 4 冻融 20 4 h 20 4h 50 次 抗拉强度 MPa 2 85 63 5 4 1 抗弯强度 MPa 4 710 46 4 6 9 抗压强度 MPa 36 240 030 1 33 6 注 参照日本聚合物水泥砂浆试验方法测的 3 基层如有妨碍粘接的浮灰层 尘土等 杂物应用钢丝刷除掉 油污 油脂等用溶剂除 去 基面若太光滑应凿毛处理 并用水冲净 4 对脆弱空鼓部位 应挖掉直至露出坚 硬的基底 用水泥砂浆修补找平 5 对各种缝隙 裂纹 冷接缝等部位 应 凿成 V 字形槽 用水泥或胶乳砂浆修补找 平 砖砌体灰缝应用水泥砂浆填实压平 6 对穿过基层的管道 铁件 电插座四 周 应剔成环形槽 其尺寸约 2cm 3cm 并 把铁锈清除干净 用胶乳水泥浆或砂浆嵌填 压实抹平 7 砖混结构地下室门窗洞口部位 是渗 漏水的薄弱环节 做防水层之前 应拆下门窗 框架 用胶乳水泥浆或砂浆进行密封处理 8 干燥的基层 特别是砖砌体表面要喷 水湿润处理 并注意用干布擦去游离水分 以 提高胶乳水泥浆与基层的结合力 9 对有快渗或压力水的洞孔部位 其流 水口周围应剔成 V 字凹槽 并清理干净 迅 速用干布吸去流水 立即塞入调好的快速 1min 左右凝固 堵漏剂 如四矾水玻璃防水 剂拌和水泥浆 待完全止水后 用胶乳水泥浆 或砂浆嵌填压实抹平 与基层表面顺平 总之 基层处理 是防水技术关键之一 应切实做好 4 2 涂抹施工 1 结合层胶乳水泥浆的喷涂施工 在处理好的基层表面上 用喷枪或橡胶 刮板 把胶乳水泥浆均匀地涂盖在基层表面 上 不得有空白部位 其厚度为 1mm 其作用 是填塞基层表面的细小孔洞和微裂缝 增强 基层表面与胶乳水泥砂浆防水层的粘结力 2 防水层胶乳水泥砂浆的涂抹施工 待结合层胶乳水泥 浆初凝不粘手指 30min 左右 后 把拌和好的胶乳水泥砂浆 用木抹子涂抹在胶乳水泥浆的结合层上 顺 着一个方向 边压实边抹平 先墙面后地面 涂抹 一般垂直抹面厚度为 5mm 水平抹面 厚度为 10mm 要求整个抹面层平整密实 阴阳角处必须做成圆弧或八字斜坡 以增加 防水层厚度 增强其抗渗能力 因胶乳成膜 较快 所以胶乳水泥砂浆摊开后 必须迅速涂 抹 一次成活 切勿反复搓动 上述胶乳水泥砂浆防水层的施工方法适 用于砖砌体墙面 对于钢筋混凝土墙面或游 泳池墙面和底板 防水层用胶乳水泥浆就可 以 结合层 防水层胶乳水泥浆总厚度 2mm 3mm 就有足够的防水抗渗能力 3 保护层抹面施工 胶乳水泥浆或砂浆防水层做完后应检查 一遍 有缺陷部位 应及时修补 胶乳水泥浆 或砂浆防水层凝固时间比普通水泥浆或砂浆 缓慢 初凝 20 4h 左右 终凝 8h 左右 凝 固后不易吸水 因此必须在胶乳水泥浆或砂 浆初凝后终凝前 做水泥净浆或砂浆保护层 使它们紧密地结合成为一体 一般墙面保护 层砂浆厚为 5mm 左右 地面 为 20mm 30mm 涂抹时应使整个墙 地面平整光滑 4 3 养护条件 下转第 35 页 32 China Building Waterproofing No 4 1997 水中 在标准条件下浸泡 7d 在标准条件下 从水中取出 10min 内测试 8 6 2 5 按 ASTM G 53 将 5 个试件置 放在气候老化试验箱内 曝露 5000h 每个 循环 8h 60 140 下紫外线辐照 UV 430 灯 4h 接着在 40 104 凝露 4h 按 G 53 连续试验 保证胶粘界面正对 UV 光 源 试验结束后在标准条件下测试试件 8 7 贮存期 原包装没有开启的密封膏 在 制造商规定的温度下贮存 规定贮存期限内 密封膏的性能应符合表 1 要求 8 8 颜色 在标准条件下养护 14d 应符合 表 1 要求 附录 1 非强制性 注 解 附录 1 1 本标准没有将硅酮结构密封膏技 术要求的全部性能指标列入 ASTM C 24 建筑密封及密封膏委员会在 C24 C35 分委 员会正在研究其它性能指标和相应试验方 法 这些性能包括 模量 剪切强度 极限伸长 率 疲劳强度 持久强度和寿命等 附录 1 2 采用本标准的用户反馈信息十分 重要 能使 C24 C35委员会更好地制订将要 确定的性能指标 用户的参与能使本标准尽 快完善 附录 1 3 C24 C35 委员会认为 由于众所 周知的原因 本标准目前尽管还不完善 而且 正在发展之中 但是 对建筑玻璃结构系统装 配行业 本标准以现版本发行是完全必要的 中国化学建筑材料公司马启元 译 编辑 潘德润 上接第 32 页 1 一般胶乳水泥砂浆施工后固化前不 能洒水和两淋 2d 5d 内湿润养护 其后尽 量处于干燥状态下养护 2 在潮湿的地下室 可在自然状态下养 护 3 在养护过程中 应避免振动和冲击 防止风干 4 施工温度在 5 以上 冬季施工应采 取必要的防冻措施 5 工程应用 弹性体阳离子氯丁胶乳 非离子丁苯胶 乳水泥浆及砂浆拌合物 和易性 保水性好 适宜于潮湿基层上薄层喷 刮 抹施工 特别 是复杂形状基层表面可一次涂抹成活 其薄 层防水层内部的毛细孔基本上被胶状薄膜 网络所填塞 只要仔细施工可以形成密闭的 防水体 阳离子氯丁胶乳水泥浆及砂浆 自 1984 年试点工程至 1995 年推广应用工程以来 在 建筑物地下室 厕浴间 水池水塔 喷水池 屋 面 阳台等防水补漏工程 防水施工面积约有 50万 m2 早期试点工程经考查防水效果良 好 达到国家建材局防水材料公司提出的 10 年不渗漏的质量保证期 丁苯胶乳水泥防水 砂浆 1992 年冬通过技术鉴定 系国内首次 应用 尚待推广应用 6 结 论 1 用弹性体阳离子氯丁胶乳和非离子 丁苯胶乳掺加多种有机助剂 制作的聚合物 水泥砂