專利名稱：復(fù)合防水粉及其配制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的建筑防水材料-復(fù)合防水粉及其配制方法。
自1987年特別是1990年以來，我國研制出了一批新型的憎水性粉狀防水材料(下面簡稱憎水粉)。此類憎水粉是以憎水劑(例如脂肪酸、蠟類物質(zhì)、有機硅化合物等)處理無機粉末(例如石灰、輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉、粉煤灰等)而制成。例如，中國發(fā)明專利CN87101009A采用脂肪酸作憎水劑，與石灰漿加熱反應(yīng)，然后澄清、脫水、干燥、粉碎，制成建筑拒水粉。中國發(fā)明專利CN1044669A采用十二酸、十六酸、硬脂酸等脂肪酸作憎水劑處理粉煤灰等無機粉末，制成建筑防水粉。中國發(fā)明專利CN1056513A采用十八酸(硬脂酸)作憎水劑，處理輕質(zhì)碳酸鈣，制成隔熱鎮(zhèn)水粉。本發(fā)明人的中國發(fā)明專利CN1061988A則采用蠟類物質(zhì)配以輔助材料作憎水劑，處理無機或有機粉末，制成隔熱避水粉。
此類憎水粉可用于屋面防水隔熱、廁所衛(wèi)生間防漏補漏、倉庫及地下室防潮防滲等用途。施工時，通常按每平方米3-6Kg的用量鋪設(shè)于屋面找平層等基層上，然后用紙張或塑料薄膜隔離，再復(fù)蓋2-4cm厚的水泥砂漿或細(xì)石混凝土作保護(hù)層。
此類憎水粉克服了油氈、防水涂料等傳統(tǒng)防水材料高溫流淌、低溫脆裂、不耐老化、不耐基層開裂等缺點，并具有較好的隔熱保溫性能，因而受到普遍歡迎，迅速在全國各地推廣應(yīng)用。
但是，經(jīng)過幾年的大面積施工應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)此類憎水粉存在著下述不足之處1.實踐證明，為了獲得優(yōu)良而持久的防水和隔熱保溫性，防水粉層的厚度應(yīng)在壓實后達(dá)到8-10mm以上。憎水粉的松散容重一般為500-700Kg/m3，壓實后的容重為1000Kg/m3左右。因此，每平方米的憎水粉用量應(yīng)達(dá)8-10Kg以上，才能達(dá)到所需的粉層厚度。就目前的憎水粉價格來看，這樣的用量在造價上難以為用戶所接受。目前的用量一般為每平方米3-6Kg，不少地方只用3-4Kg，使得防水粉層過薄，難以保證優(yōu)良而持久的防水性和隔熱保溫性。因此，迫切需要大幅度降低成本，使防水粉層的厚度在可以為用戶接受的造價下達(dá)到8-10mm以上。
2.防水粉層是否鋪設(shè)得連續(xù)均勻是決定防水質(zhì)量的關(guān)鍵因素。由于憎水粉質(zhì)輕而極易流動，在制作保護(hù)層而向粉層上面的隔離紙或隔離薄膜上傾倒砂漿或細(xì)石混凝土?xí)r，無論多么小心，受壓的粉末都會向四周移動，造成受壓處的粉層過薄甚至缺粉。
3.憎水粉質(zhì)輕而微細(xì)，粉層很難均勻壓實，用作保護(hù)層的水泥砂漿或細(xì)石混凝土凝固后，保護(hù)層及隔離層與粉層之間容易形成許多大大小小的空腔。這些空腔不僅使得保護(hù)層局部空鼓而易于破壞，而且易使透過保護(hù)層的滲透水聚集在這些空腔里，逐漸匯集，形成局部的微小水流。憎水粉輕而憎水，在微小水流的作用下，易于逐漸上浮，最后導(dǎo)致粉層的局部松動破壞，使得滲透水流到粉層下面的基層上，形成滲漏。
由于上述原因，采用憎水粉施工的防水工程，發(fā)生局部滲漏的現(xiàn)象已屢有所見，必須盡快予以解決。
本發(fā)明的目的其一是提供一種既能保持現(xiàn)有憎水粉優(yōu)良性能，又能大幅度降低成本的復(fù)合防水粉及其配制方法。
其二是提供一種施工性能優(yōu)良，防水粉層容易鋪設(shè)得連續(xù)均勻的復(fù)合防水粉及其配制方法。
其三是提供一種防水粉層易于均勻壓實，在水流作用下不易上浮和松動破壞的復(fù)合防水粉及其配制方法。
本發(fā)明人經(jīng)過潛心研究，發(fā)現(xiàn)在憎水粉中加入較大數(shù)量的骨料和吸水性粉末，能夠配制成價格十分低廉、施工性能和防水性能十分優(yōu)良的復(fù)合防水粉，經(jīng)過反復(fù)試驗，終于成功地完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的原理是以較小數(shù)量的憎水粉作為發(fā)揮防水作用的功能材料，以較大數(shù)量的骨料作為增量材料和骨架材料，通過混合，配制成價廉質(zhì)優(yōu)的復(fù)合防水粉。
在復(fù)合防水粉中進(jìn)一步加入吸水性粉末，由于憎水粉微粒與吸水性粉末微粒相間排列，發(fā)揮相反相成作用，使得復(fù)合防水粉的防水性能進(jìn)一步得到提高，成本進(jìn)一步降低。
本發(fā)明復(fù)合防水粉的原料配比為憎水粉100Kg骨料(粒徑≤10mm) 0.05-2m3吸水性粉末(細(xì)度≥60目)0-200Kg最佳配比范圍為憎水粉100Kg骨料 0.1-1m3吸水性粉末10-100Kg用于本發(fā)明配制復(fù)合防水粉的骨料包括各種無機顆粒，例如河砂、山砂、海砂、石英砂等天然砂;方解石、白云石、石灰石等巖石顆粒;火山渣及煤渣、礦渣、鋼渣等廢渣;珍珠巖、蛭石等輕質(zhì)粒料;生鐵和鐵礦石碎粒及粉末;陶粒等人造骨料;建筑工業(yè)中常用的豆石、米石等細(xì)卵石和細(xì)碎石。配制復(fù)合防水粉時，選用其中一種或數(shù)種作原料。
骨料的粒徑宜≤10mm，最好≤5mm。骨料可以不經(jīng)憎水處理，以其風(fēng)干狀態(tài)直接用于配制本發(fā)明的復(fù)合防水粉，但預(yù)先用憎水劑處理骨料，使之變成憎水性骨料，則效果更好。用于本發(fā)明處理骨料的憎水劑選自下列物質(zhì)之一種或數(shù)種a.蠟類物質(zhì)石蠟、地蠟、褐煤蠟、蜂蠟、蟲蠟、巴西棕櫚蠟、氧化石蠟、聚乙烯蠟等;
b.脂肪酸或其鹽硬脂酸、硬脂酸鈣、月桂酸、油酸、合成脂肪酸等;
c.樹脂酸及其鹽松香、氫化松香、聚合松香等;
d.有機硅化合物硅油、甲基硅醇鈉等。
憎水劑用量為骨料重量的0.2-5%，具體用量視骨料種類和粒徑而定，以憎水劑足以完全包裹骨料顆粒，形成一層均勻的憎水薄膜為原則。
本發(fā)明用憎水劑處理骨料的方法十分簡單，可以選擇下述兩種方法之中的任何一種a.將骨料和憎水劑按比例直接投入炒鍋或轉(zhuǎn)筒干燥機，加熱至80-180℃，熱處理3-20分鐘，使憎水劑均勻分布于骨料表面，然后出料，冷卻;
b.先將骨料投入炒鍋或干燥機，加熱至80-180℃，然后加入粉末狀、碎粒狀或熔化為液態(tài)或制備成乳液或溶液的憎水劑，熱處理3-20分鐘，待憎水劑均勻分布于骨料表面后，出料，冷卻。
用于配制本發(fā)明復(fù)合防水粉的吸水性粉末包括磨細(xì)的硅膠粉、膨潤土、改性膨潤土、聚丙烯酰胺等吸水樹脂粉末。配制復(fù)合防水粉時，選用其中一種或數(shù)種作原料。
配制本發(fā)明復(fù)合防水粉的方法十分簡單，只需將憎水粉、經(jīng)過憎水處理或未經(jīng)憎水處理的骨料以及吸水性粉末在施工前的任何時候按比例混合均勻即可。為了便于包裝和運輸，復(fù)合防水粉的配制方法有下列三種，可根據(jù)生產(chǎn)和施工地區(qū)的具體情況任選一種a.將憎水粉與骨料及吸水性粉末混合均勻，作為單一包裝的復(fù)合防水粉出廠;
b.將憎水粉與吸水性粉末混合均勻，包裝，骨料則單獨包裝或在施工地區(qū)就地取材，臨用前混合均勻，配制成復(fù)合防水粉;
c.將憎水粉、骨料及吸水性粉末各自分別包裝，臨用前混合均勻，配制成復(fù)合防水粉。
本發(fā)明的復(fù)合防水粉保持了憎水粉無臭無毒、耐熱耐寒耐老化、耐基層開裂、具有良好隔熱保溫性能等一切優(yōu)點，克服了憎水粉施工性能差、粉層不易鋪勻、不易均勻壓實、易于上浮導(dǎo)致粉層松動破壞等缺點，且價格低廉，防水性能更加可靠，可以代替油氈、防水涂料、防水油膏等傳統(tǒng)防水材料和憎水粉，用于屋面防水隔熱、廁所衛(wèi)生間防漏補漏、倉庫、地下室防潮防滲等用途。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一個突出優(yōu)點是成本大幅度降低。由于骨料價格只有憎水粉成本的2-10%，采用較大數(shù)量骨料和較小數(shù)量憎水粉配制的復(fù)合防水粉，以單位重量計，成本只有憎水粉的10-30%，以壓實后的單位厚度計，成本只有憎水粉的20-60%。因此，可以在較低的造價下將防水粉層鋪設(shè)至壓實厚度8-10mm以上，以保證防水層具有優(yōu)良而持久的防水和隔熱保溫效果。
本發(fā)明的另一個突出優(yōu)點是施工性能優(yōu)良。用復(fù)合防水粉鋪設(shè)防水粉層時，骨料成為防水粉層的骨架，憎水粉則充填骨料之間的空隙并包圍骨料，構(gòu)成復(fù)合防水粉層。施工表明，復(fù)合防水粉層容易鋪設(shè)得連續(xù)均勻并易于均勻壓實。此外，由于骨料對憎水粉末的屏蔽保護(hù)作用，在微小水流作用下，憎水粉不易上浮，粉層不易松動破壞，因此，防水可靠性顯著優(yōu)于單純的憎水粉。
本發(fā)明的再一個優(yōu)點是通過選用適當(dāng)?shù)墓橇侠缗蛎浾渲閹r和膨脹蛭石等，可以配制出隔熱保溫性能極佳的復(fù)合防水粉，用于屋面防水及隔熱保溫等用途，效果優(yōu)于使用單純的憎水粉。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點是在復(fù)合防水粉中加入膨潤土等吸水性粉末，不僅進(jìn)一步降低了成本，而且進(jìn)一步提高了復(fù)合防水粉的防水性能。復(fù)合防水粉中的憎水粉具有強烈的憎水作用，吸水性粉末則具有強烈的吸水膨脹作用，兩種粉末的微粒相間排列，克服了單純的憎水粉遇水容易散開退讓的缺點，使侵入粉層表層的水分子易被固定下來，不能形成連續(xù)的水柱或水膜向下滲透。本發(fā)明人及通過實驗證明，在單純的憎水粉中強制拌入15%的水，憎水粉即失去防水性，粉層表面的水即能在粉層中形成連續(xù)的水柱或水膜，透過厚度10mm以上的粉層向下滲漏。相反，在復(fù)合防水粉中強制拌入憎水粉和吸水性粉末總重40-50%的水，經(jīng)淹水一周觀察，粉層仍不透水。
下面用實施例對本發(fā)明作具體的說明。
實施例1憎水粉(隔熱避水粉)100Kg河砂(中粗砂) 0.7m3膨潤土120Kg先將憎水粉與膨潤土混合均勻，然后與河砂混合均勻，即得到本發(fā)明的復(fù)合防水粉。
實施例2憎水粉(市售建筑拒水粉)100Kg石英砂(粒徑≤5mm) 0.5m3將兩者混合均勻，即得到本發(fā)明的復(fù)合防水粉。
實施例3憎水粉(市售隔熱鎮(zhèn)水粉)100Kg方解石(粒徑≤5mm) 0.6m3膨潤土100Kg先將憎水粉與膨潤土混合均勻，然后與方解石混合均勻，即得到本發(fā)明的復(fù)合防水粉。
實施例4憎水粉(隔熱避水粉)100Kg鐵礦石(通過5mm篩孔的碎粒和粉末) 0.2m3將兩者混合均勻，即得到本發(fā)明的復(fù)合防水粉。
下面三例說明本發(fā)明憎水骨料的制備方法。
實施例5白云石(粒徑≤5mm)100Kg地蠟(80°)0.5Kg將白云石和破碎成小塊的地蠟投入炒鍋，在翻動攪拌下加熱至100-130℃，待地蠟熔完并均勻附著于白云石顆粒表面之后，出料，冷卻，即得到本發(fā)明的憎水骨料。
實施例6河砂(中粗砂)100Kg石蠟(60°)1Kg將河砂投入轉(zhuǎn)筒干燥機，加熱至100-120℃，加入預(yù)先熔化為液態(tài)的石蠟，繼續(xù)處理3-5分鐘，待物料混合均勻，石蠟均勻附著于河砂顆粒表面之后，出料，冷卻，即得本發(fā)明的憎水骨料。
實施例7膨脹珍珠巖 8Kg(0.1m3)石蠟(58°)0.4Kg將膨脹珍珠巖投入轉(zhuǎn)筒干燥機，加熱至80-110℃，噴入熔化為液態(tài)的石蠟。噴完后，繼續(xù)處理3-5分鐘，待石蠟均勻附著于膨脹珍珠巖顆粒表面之后，出料，冷卻，即得到本發(fā)明的憎水骨料。
實施例8憎水粉(隔熱避水粉)100Kg按實施例5制造的憎水粉白云石 0.9m3膨潤土100Kg先將憎水粉與膨潤土混合均勻，然后與憎水白云石混合均勻，即得到本發(fā)明的復(fù)合防水粉。
實施例9
憎水粉(隔熱避水粉)100Kg按實施例6制造的憎水河砂 1m3膨潤土150Kg先將憎水粉與膨潤土混合均勻，然后與憎水河砂混合均勻，即得到本發(fā)明的復(fù)合防水粉。
實施例10憎水粉(隔熱避水粉)100Kg按實施例7制備的憎水膨脹珍珠巖 0.5m3將兩者混合均勻，即得到本發(fā)明的復(fù)合防水粉。此種復(fù)合防水粉隔熱保溫性能十分優(yōu)良，特別適合屋面防水及隔熱保溫等用途。
實施例11憎水粉(隔熱避水粉)100Kg按實施例6制備的憎水河砂 0.4m3將兩者混合均勻，即得到本發(fā)明的復(fù)合防水粉。
實施例12將本發(fā)明的復(fù)合防水粉鋪設(shè)于屋面找平層上，松散厚度為13mm，壓實后厚度為10mm，用牛皮紙和塑料薄膜隔離，然后用100號細(xì)石混凝土復(fù)蓋3cm厚作保護(hù)層。保護(hù)層養(yǎng)護(hù)一周后，連續(xù)淹水觀察三周，無任何滲漏現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.復(fù)合防水粉及其配制方法，其特征是在憎水性粉狀防水材料(憎水粉)中加入骨料和吸水性粉末，混合均勻，其原料配比為憎水粉 100Kg骨料(粒徑≤10mm) 0.05-2m3吸水性粉末(細(xì)度≥60目) 0-200Kg
2.按權(quán)利要求1所述，其特征是所用的骨料選自下述材料中的一種或數(shù)種a.河砂、山砂、海砂、石英砂等天然砂;b.方解石、白云石、石灰石等巖石顆粒;c.火山渣以及煤渣、礦渣、鋼渣等廢渣;d.珍珠巖、蛭石等輕質(zhì)顆粒料;e.生鐵及鐵礦石的碎粒及粉末;f.陶粒等人造骨料;g.米石、豆石等細(xì)石。
3.按權(quán)利要求1所述，其特征是所用的骨料以其風(fēng)干狀態(tài)直接使用，或以骨料重量0.2-5%的憎水劑進(jìn)行憎水處理后使用，處理骨料的憎水劑選自下列物質(zhì)之一種或數(shù)種a.蠟類物質(zhì)石蠟、地蠟、褐煤蠟、蜂蠟、蟲蠟、巴西棕櫚蠟、氧化石蠟、聚乙烯蠟等;b.脂肪酸或其鹽硬脂酸、硬脂酸鈣、月桂酸、油酸、合成脂肪酸等;c.樹脂酸及其鹽松香、氫化松香、聚合松香等;d.有機硅化合物硅油、甲基硅醇鈉等。骨料的憎水處理方法選自下列方法之一種a.將骨料和憎水劑直接投入炒鍋或轉(zhuǎn)筒干燥機，加熱至80-180℃，熱處理3-20分鐘，待憎水劑均勻分布于骨料表面，然后出料，冷卻;b.先將骨料投入炒鍋或轉(zhuǎn)筒干燥機，加熱至80-180℃，然后加入粉末狀、碎粒狀或熔化為液態(tài)或制備成溶液或乳液的憎水劑，熱處理3-20分鐘，待憎水劑均勻分布于骨料表面后，出料，冷卻。
4.按權(quán)利要求1所述，所用的吸水性粉末選自下列材料的一種或數(shù)種a.膨潤土或改性膨潤土;b.磨細(xì)的硅膠粉;c.聚丙烯酰胺等吸水樹脂粉末。
5.按權(quán)利要求1所述，其特征是復(fù)合防水粉的配制方法選自下列方法之一種a.將憎水粉與骨料和吸水性粉末混合均勻，作為單一包裝的復(fù)合防水粉出廠;b.將憎水粉與吸水性粉末混合均勻，包裝，骨料則單獨包裝，臨用前混合均勻，配制成復(fù)合防水粉;c.將憎水粉、骨料和吸水性粉末各自分別包裝，臨用前混合均勻，配制成復(fù)合防水粉。
全文摘要
復(fù)合防水粉及其配制方法，在憎水性粉狀防水材料(憎水粉)中加入骨料和吸水性粉末，混合均勻，配制成復(fù)合防水粉。該產(chǎn)品保持了憎水粉的全部優(yōu)點，克服了單純的憎水粉施工性能差，粉層不易鋪設(shè)均勻，遇水容易上浮和松動破壞等缺點，防水可靠性大幅度提高，成本大幅度降低，可代替防水卷材、防水涂料和憎水粉廣泛用于屋面防水隔熱、廁所衛(wèi)生間防漏補漏、倉庫及地下室防滲防潮等用途。
文檔編號C09K3/18GK1068354SQ9210821
公開日1993年1月27日 申請日期1992年7月22日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月22日
發(fā)明者張世生 申請人:張世生