1.本发明属于混凝土防水处理技术领域，具体涉及一种抗裂抗渗防水材料及其制备方法和应用。


背景技术：

2.目前湿铺防水卷材在施工时都是用水泥浆进行粘贴，通过水泥浆的水化使卷材与基面完全贴合，形成防水层。但是实际施工的工程中，混凝土基层质量参差不齐，很多工程中作为防水基层的混凝土基层养护不良、表面强度低，表面平整度差，另外限于工程施工进度或气候条件因素，很多工程防水作业施工时，混凝土基层含水率过高，都会直接影响防水层破坏或时效，直接影响建筑防水工程的质量和寿命。针对作为防水基层的混凝土基层表面问题，目前工程中多在防水层施工前，采用对弱混凝土基层抛丸、打磨进行处理，虽然能够解决部分粘接的问题，但是施工成本高、现场施工作业设备受限，工程细部节点等高渗漏部位无法处理，很难全面满足防水层施工要求条件。
3.专利cn105672497a公开了一种混凝土基层表面防水施工处理方法，包括以下步骤：1)使用防水灰浆在混凝土基层表面设置防水灰浆粘接层，同时在所述防水灰浆粘接层上设置防水基层处理剂层(沥青类的防水基层处理剂)，其中，所述防水灰浆包括水和水泥，所述防水灰浆中的水的含量为30～40wt％；得到具备抗渗透性能的良好基层。2)在所述防水基层处理剂层上设置防水层(为防水卷材或者防水涂料层)，得到混凝土基层的抗渗透层。该层为主防水层。该专利技术虽然通过采用防水灰浆和防水基层处理剂复合施工工艺，将混凝土基层防水工艺和混凝土基层防水前表面质量提升工艺合二为一，以解决防水层的粘接性弱的问题，但沥青类防水基层处理剂与防水卷材或者防水涂料层粘结力不足，且设置多种功能层对施工要求较高，质量稳定性难以控制。
4.专利cn112227544a公开了一种湿浦卷材防水施工方法，包括：清洁待处理基材表面；使用密封固化剂对所述基材表面进行处理，得到第一处理表面；将水泥渗透结晶防水涂料加水稀释搅拌均匀；用无气喷涂机将所述水泥渗透结晶防水涂料喷涂在所述第一处理表面，边喷涂边将所述湿铺卷材铺设在预定的位置上；用刮板推挤所述湿浦卷材表面，挤出内部气体，使所述湿浦卷材、所述水泥渗透结晶防水涂料与所述第一处理表面完全粘合。该发明使用水泥渗透结晶防水涂料代替水泥素浆为粘结剂，使用密封固化剂对基材表面进行预处理增加防水效果。但该发明需依次使用密封固化剂处理及水泥渗透结晶防水涂料喷涂处理，以分别达到混凝土基层防水前表面质量提升和增强防水效果，仍存在施工工序复杂的问题。


技术实现要素：

5.针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种抗裂抗渗防水材料。
6.本发明的另一目的在于提供上述抗裂抗渗防水材料的制备方法。
7.本发明的再一目的在于提供上述抗裂抗渗防水材料在混凝土表面防水处理中的应用。采用本发明的抗裂抗渗防水材料代替普通素浆水泥粘结湿铺卷材，无需对混凝土基面进行抛丸、磨光、打平，密封固化剂处理，沥青类防水基层处理等表面处理工序。一道工序，两道防水，刚柔相济，同时节约成本，在大幅度提升防水性能的同时做到绿色施工。
8.本发明目的通过以下技术方案实现：
9.一种抗裂抗渗防水材料，包括以下重量份的组分：
[0010][0011][0012]
进一步优选地，所述抗裂抗渗防水材料包括以下重量份的组分：
[0013][0014]
进一步地，所述硅酸盐水泥选自普通硅酸盐水泥p.o52.5。
[0015]
进一步地，所述聚合物高分子材料为eva胶粉和丙烯酸酯胶粉中的至少一种。
[0016]
进一步地，所述石英砂粒径为70～120目。
[0017]
进一步地，所述疏水改性纳米粒子为疏水改性白炭黑。更优选所述疏水改性纳米粒子为氟硅烷偶联剂改性白炭黑。所述氟硅烷偶联剂选自全氟辛基三乙氧基硅烷或全氟癸基三甲氧基硅烷。
[0018]
上述抗裂抗渗防水材料的制备方法，包括如下制备步骤：将疏水改性纳米粒子加入到水泥基渗透结晶母料中搅拌混合均匀，然后与硅酸盐水泥、聚合物高分子材料、石英砂和杜拉纤维搅拌混合均匀，最后加入粉体消泡剂混匀，得到所述抗裂抗渗防水材料。
[0019]
进一步地，所述疏水改性纳米粒子通过如下方法制备：
[0020]
将白炭黑加入到95％(v/v)乙醇水溶液中搅拌分散均匀，加热至30～60℃，然后滴
加白炭黑质量0.5％～5％的氟硅烷偶联剂进行表面改性反应，反应完成后喷雾干燥，得到疏水改性纳米粒子。
[0021]
上述抗裂抗渗防水材料在混凝土表面防水处理中的应用。
[0022]
进一步地，所述应用步骤为：将抗裂抗渗防水材料与水搅拌混合均匀后涂刷于混凝土表面，然后铺贴防水卷材，干燥固化，完成防水处理。
[0023]
进一步地，所述抗裂抗渗防水材料与水搅拌混合的质量比为1:15～30。
[0024]
进一步地，所述防水卷材是指沥青防水卷材或聚合物改性沥青防水卷材。
[0025]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0026]
(1)本发明的抗裂抗渗防水材料适用于所有混凝土基面，基面无需抛丸、磨光、打平；使用本产品代替普通素浆水泥粘结湿铺卷材，一道工序，两道防水，刚柔相济，同时节约成本，在大幅度提升防水性能的同时做到绿色施工。
[0027]
(2)本发明的抗裂抗渗防水材料使用后在混凝土表面形成一层密实刚性防水层，其中渗透结晶材料遇水后在水泥水化过程中渗透到混凝土表面2-3mm，结晶固化后堵塞混凝土的毛细孔，关闭渗水通道，形成一层永久性防水层，让混凝土形成自防水体系。
[0028]
(3)本发明通过在渗透结晶母料中加入疏水改性纳米粒子，可进一步增强混凝土基面的抗渗性。通过将高疏水性的氟硅烷以表面改性反应的方式接枝到纳米白炭黑表面，有利于高疏水性分子在体系中的混合分散，并利于后续同渗透结晶材料渗透到混凝土表面改善防水性，以解决常规液体疏水硅氧烷成分难以与粉体或水性成分混合分散、无法有效发挥疏水功效的问题。
[0029]
(4)本发明的抗裂抗渗防水材料中掺加的杜拉纤维及聚合物高分子材料能让涂层紧密粘结，抗裂密实，更好地改善防水卷材与混凝土基面的粘结性能，大幅度提高防水效果。很大程度上优于普通的渗透结晶防水材料。
具体实施方式
[0030]
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0031]
实施例1
[0032]
本实施例的一种抗裂抗渗防水材料，包括以下重量份的组分：
[0033][0034][0035]
本实施例抗裂抗渗防水材料的制备方法，包括如下制备步骤：
[0036]
(1)将工业白炭黑加入到95％(v/v)乙醇水溶液中搅拌分散均匀，加热至40～50℃，然后滴加白炭黑质量2％的全氟辛基三乙氧基硅烷进行表面改性反应，反应完成后喷雾干燥，得到疏水改性纳米粒子。
[0037]
(2)将疏水改性纳米粒子加入到水泥基渗透结晶母料中搅拌混合均匀，然后与硅酸盐水泥、丙烯酸酯胶粉、石英砂和杜拉纤维搅拌混合均匀，最后加入粉体消泡剂混匀，得到所述抗裂抗渗防水材料。
[0038]
本实施例所述抗裂抗渗防水材料在混凝土表面防水处理中的应用，所述应用步骤为：
[0039]
将抗裂抗渗防水材料与水按质量比为1:20搅拌混合均匀后涂刷于混凝土表面，然后铺贴沥青防水卷材，干燥固化，完成防水处理。
[0040]
实施例2
[0041]
本实施例的一种抗裂抗渗防水材料，包括以下重量份的组分：
[0042][0043]
本实施例抗裂抗渗防水材料的制备方法，包括如下制备步骤：
[0044]
(1)将工业白炭黑加入到95％(v/v)乙醇水溶液中搅拌分散均匀，加热至40～50℃，然后滴加白炭黑质量5％的全氟辛基三乙氧基硅烷进行表面改性反应，反应完成后喷雾干燥，得到疏水改性纳米粒子。
[0045]
(2)将疏水改性纳米粒子加入到水泥基渗透结晶母料中搅拌混合均匀，然后与硅酸盐水泥、丙烯酸酯胶粉、石英砂和杜拉纤维搅拌混合均匀，最后加入粉体消泡剂混匀，得到所述抗裂抗渗防水材料。
[0046]
本实施例所述抗裂抗渗防水材料在混凝土表面防水处理中的应用，所述应用步骤为：
[0047]
将抗裂抗渗防水材料与水按质量比为1:20搅拌混合均匀后涂刷于混凝土表面，然后铺贴沥青防水卷材，干燥固化，完成防水处理。
[0048]
实施例3
[0049]
本实施例的一种抗裂抗渗防水材料，包括以下重量份的组分：
[0050][0051]
本实施例抗裂抗渗防水材料的制备方法，包括如下制备步骤：
[0052]
(1)将工业白炭黑加入到95％(v/v)乙醇水溶液中搅拌分散均匀，加热至40～50℃，然后滴加白炭黑质量0.5％的全氟癸基三甲氧基硅烷进行表面改性反应，反应完成后喷雾干燥，得到疏水改性纳米粒子。
[0053]
(2)将疏水改性纳米粒子加入到水泥基渗透结晶母料中搅拌混合均匀，然后与硅酸盐水泥、丙烯酸酯胶粉、eva胶粉、石英砂和杜拉纤维搅拌混合均匀，最后加入粉体消泡剂混匀，得到所述抗裂抗渗防水材料。
[0054]
本实施例所述抗裂抗渗防水材料在混凝土表面防水处理中的应用，所述应用步骤为：
[0055]
将抗裂抗渗防水材料与水按质量比为1:20搅拌混合均匀后涂刷于混凝土表面，然后铺贴沥青防水卷材，干燥固化，完成防水处理。
[0056]
对比例1
[0057]
本对比例的一种混凝土表面防水处理的方法，与实施例1相比，未涂刷抗裂抗渗防水材料，铺贴沥青防水卷材前先对混凝土表面进行抛丸处理，其余相同，具体处理步骤如下：
[0058]
(1)用抛丸机对混凝土表面进行基面处理；
[0059]
(2)在步骤(1)处理后的混凝土表面铺贴沥青防水卷材，干燥固化，完成防水处理。
[0060]
对比例2
[0061]
本对比例的一种混凝土表面防水处理的方法，与实施例1相比，所述抗裂抗渗防水材料中未加入疏水改性纳米粒子，其余相同。具体处理步骤如下：
[0062]
(1)将15份水泥基渗透结晶母料与30份普通硅酸盐水泥p.o52.5、5份丙烯酸酯胶粉、40份70～120目石英砂和5份杜拉纤维搅拌混合均匀，最后加入5份粉体消泡剂混匀，得到抗裂抗渗防水材料。
[0063]
(2)将抗裂抗渗防水材料与水按质量比为1:20搅拌混合均匀后涂刷于混凝土表面，然后铺贴沥青防水卷材，干燥固化，完成防水处理。
[0064]
对比例3
[0065]
本对比例的一种混凝土表面防水处理的方法，与实施例1相比，所述抗裂抗渗防水
材料中未加入水泥基渗透结晶母料，其余相同。具体处理步骤如下：
[0066]
(1)将工业白炭黑加入到95％(v/v)乙醇水溶液中搅拌分散均匀，加热至40～50℃，然后滴加白炭黑质量2％的全氟辛基三乙氧基硅烷进行表面改性反应，反应完成后喷雾干燥，得到疏水改性纳米粒子。
[0067]
(2)将6份疏水改性纳米粒子与30份普通硅酸盐水泥p.o52.5、5份丙烯酸酯胶粉、40份70～120目石英砂和5份杜拉纤维搅拌混合均匀，最后加入5份粉体消泡剂混匀，得到抗裂抗渗防水材料。
[0068]
(3)将抗裂抗渗防水材料与水按质量比为1:20搅拌混合均匀后涂刷于混凝土表面，然后铺贴沥青防水卷材，干燥固化，完成防水处理。
[0069]
对比例4
[0070]
本对比例的一种混凝土表面防水处理的方法，与实施例1相比，所述抗裂抗渗防水材料中未加入杜拉纤维及聚合物高分子材料，其余相同。具体处理步骤如下：
[0071]
(1)将工业白炭黑加入到95％(v/v)乙醇水溶液中搅拌分散均匀，加热至40～50℃，然后滴加白炭黑质量2％的全氟辛基三乙氧基硅烷进行表面改性反应，反应完成后喷雾干燥，得到疏水改性纳米粒子。
[0072]
(2)将6份疏水改性纳米粒子加入到15份水泥基渗透结晶母料中搅拌混合均匀，然后与30份普通硅酸盐水泥p.o52.5、40份70～120目石英砂搅拌混合均匀，最后加入5份粉体消泡剂混匀，得到抗裂抗渗防水材料。
[0073]
(3)将抗裂抗渗防水材料与水按质量比为1:20搅拌混合均匀后涂刷于混凝土表面，然后铺贴沥青防水卷材，干燥固化，完成防水处理。
[0074]
性能测试：
[0075]
对以上实施例及对比例所得防水层进行性能测试，主要包括抗裂抗渗性能(抗渗压力，mpa)(t0568-2005)；耐热性(极限值测定法，℃)、低温柔性(℃)、接缝剥离性能(n/50mm)和接缝剪切性能(n/50mm)(gbt328-2007)。测试结果如下表1所示。
[0076]
表1
[0077] 实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3对比例4抗渗压力1.81.81.60.61.20.61.7耐热性1121081057693117115低温柔性-30-30-30-18-12-30-30接缝剥离性能186178170106179155147接缝剪切性能237226219148230202183
[0078]
通过表1结果可以看出，本发明的抗裂抗渗防水材料可显著增强混凝土基面的抗渗性(抗渗等级均大于p12)，水泥基渗透结晶母料的加入(对比例2)和水泥基渗透结晶母料与疏水改性纳米粒子的共同加入(实施例1～3)对抗渗性的提高具有显著作用。而单独的疏水改性纳米粒子(对比例3)对抗渗性的提高无作用。说明疏水改性纳米粒子的改善效果依赖于水泥基渗透结晶母料的协同作用，在不加入水泥基渗透结晶母料的情况下，疏水改性纳米粒子难以进入水泥孔隙发挥相应的改进抗渗性效果。另外可以看出，本发明疏水改性纳米粒子的加入对防水层的耐热性和低温柔性具有显著改善，该效果不依赖于水泥基渗透结晶母料的协同作用，而是对沥青防水卷材性能的改善，使其可以应用于更严苛的使用环
境。另外，本发明的抗裂抗渗防水材料可显著增强防水卷材与混凝土基面的粘接力，在无需抛丸打磨处理的情况下，相比抛丸打磨后直接铺贴防水卷材的剥离性能显著提高。其中杜拉纤维和聚合物高分子材料对粘接力的改善比较显著，水泥基渗透结晶母料的改善效果次之。
[0079]
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。