阅读说明：本技术 一种水泥基防水填充材料 (Cement-based waterproof filling material ) 是由 李学虎 李灶林 高红刚 于 2019-06-18 设计创作，主要内容包括：一种水泥基防水填充材料,包括：基料、硅酸钠溶液和水；基料、硅酸钠溶液和水之间的质量配比为基料：硅酸钠溶液：水＝10：(0.5～1.1)：15；基料,按质量分数,包括：82～96％的水泥、0.5～5％早强剂、0.1～1.1％水泥发泡剂、1～2％的丙烯酸胶粉、0.1～1％的抗裂纤维及余量的钙粉；早强剂为甲酸钙、碳酸锂和硫酸锂中的任意一种或组合；水泥发泡剂为α-烯基磺酸钠。本设计为一种防水填充材料,其带丙烯酸胶粉和硅酸钠溶液,两者配合本申请的水泥、早强剂、特定比例的水泥发泡剂、抗裂纤维及钙粉,能在本申请的配方降低吸水率和提高抗压强度。(A cement-based waterproof filler material comprising: base material, sodium silicate solution and water; the mass ratio of the base material, the sodium silicate solution and the water is as follows: sodium silicate solution: water 10: (0.5-1.1): 15; the base material comprises the following components in percentage by mass: 82-96% of cement, 0.5-5% of an early strength agent, 0.1-1.1% of a cement foaming agent, 1-2% of acrylic acid rubber powder, 0.1-1% of anti-cracking fiber and the balance of calcium powder; the early strength agent is any one or combination of calcium formate, lithium carbonate and lithium sulfate; the cement foaming agent is alpha-sodium alkenyl sulfonate. The design is a waterproof filling material, which is provided with acrylic acid rubber powder and a sodium silicate solution, and the acrylic acid rubber powder and the sodium silicate solution are matched with the cement, the early strength agent, the cement foaming agent with a specific proportion, the anti-cracking fiber and the calcium powder, so that the water absorption rate can be reduced and the compressive strength can be improved in the formula.)

一种水泥基防水填充材料

技术领域

本发明涉及水泥技术领域，尤其涉及一种水泥基防水填充材料。

背景技术

随着房地产业发展迅猛，各房地产市场异常活跃，但楼盘的质量普遍都存在不尽人意的现状，人们花大价钱所购置的商品房却存在质量问题，其中卫生间渗漏问题最为突出。楼房的卫生间沉池采用陶粒填充，陶粒自身硬度低，并不防水；采用砂浆做填充，普通砂浆不防水，采用防水砂浆，价格高。砂浆比较重，容易导致沉池下沉，开裂漏水。

发明内容

本发明的目的在于提出一种水泥基防水填充材料，利用丙烯酸胶粉和硅酸钠溶液之间的组分，按特定的配比有最佳的防水效果，吸水率低的同时，又具有最佳的抗压强度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种水泥基防水填充材料，包括：基料、硅酸钠溶液和水；

所述基料、所述硅酸钠溶液和所述水之间的质量配比为基料：硅酸钠溶液：水＝10：(0.5～1.1)：15；

所述基料，按质量分数，包括：82～96％的水泥、0.5～5％早强剂、0.1～ 1.1％水泥发泡剂、1～2％的丙烯酸胶粉、0.1～1％的抗裂纤维及余量的钙粉；

所述早强剂为甲酸钙、碳酸锂和硫酸锂中的任意一种或组合；所述水泥发泡剂为α-烯基磺酸钠。

更进一步说明，所述硅酸钠溶液的模数为3～4。

更进一步说明，所述钙粉的目数为320～330目。

更进一步说明，所述钙粉的目数为325目。

更进一步说明，所述早强剂的目数为120～200目。

更进一步说明，所述水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝水泥中的任意一种或组合。

更进一步说明，所述水泥为硅酸盐水泥和硫铝水泥的组合；

其中，硅酸盐水泥的强度等级为42.5R；硫铝水泥的强度等级为42.5。

本发明的有益效果：

1、本设计为一种防水填充材料，其带丙烯酸胶粉和硅酸钠溶液，两者配合本申请的水泥、早强剂、特定比例的水泥发泡剂、抗裂纤维及钙粉，能在本申请的配方降低吸水率和提高抗压强度。

2、当丙烯酸胶粉在1～2％含量时，有最优的吸水率和抗压强度性能，使本设计防水填充材料自身密度低，硬度高，防水性好，可有效解决卫生间沉池漏水。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种水泥基防水填充材料，包括：基料、硅酸钠溶液和水；

所述基料、所述硅酸钠溶液和所述水之间的质量配比为基料：硅酸钠溶液：水＝10：(0.5～1.1)：15；

所述基料，按质量分数，包括：82～96％的水泥、0.5～5％早强剂、0.1～ 1.1％水泥发泡剂、1～2％的丙烯酸胶粉、0.1～1％的抗裂纤维及余量的钙粉；

所述早强剂为甲酸钙、碳酸锂和硫酸锂中的任意一种或组合；所述水泥发泡剂为α-烯基磺酸钠。

本设计为一种防水填充材料，其带丙烯酸胶粉和硅酸钠溶液，两者配合本申请的水泥、早强剂、特定比例的水泥发泡剂、抗裂纤维及钙粉，能在本申请的配方降低吸水率和提高抗压强度；并且当丙烯酸胶粉在1～2％含量时，有最优的吸水率和抗压强度性能，使本设计防水填充材料自身密度低，硬度高，防水性好，可有效解决卫生间沉池漏水。

而本申请中，硅酸钠溶液作为固化剂，用于将基料和水固化。

所述硅酸钠溶液的模数为3～4。

模数用于控制本设计的防水填充材料固化速度和硬度；但模数不能过高或过低，因为模数如果过高的话，固化速度快，但因固化速度快，内部的组分并还没有完全调节完全即被固化，组分存在分布不均及内应力大，因此对防水填充材料是不利的，出现容易断裂等问题；而模数过低，则容易出现固化速度慢，硬度低的问题，不利于成品的最终效果。

所述钙粉的目数为320～330目。

本设计钙粉属于成本的组分，具有最佳的填充的效果，能填充后，降低成本；同时，本申请还发现，其目数在320～330目范围内，对材料的抗压强度有提高。

所述钙粉的目数为325目。

所述早强剂的目数为120～200目。

所述水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝水泥中的任意一种或组合。

水泥为普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥或硫铝水泥等，强度≥42.5Mpa；本发明采用PO42.5R和硫铝水泥42.5作为粘结剂，硫铝水泥的加入提高产品的硬度。

所述水泥为硅酸盐水泥和硫铝水泥的组合；其中，硅酸盐水泥的强度等级为42.5R；硫铝水泥的强度等级为42.5。

评价项目的方法：

(1)干密度

取3个试件，量取长、宽、高三个方向的长度值，每一方向的长度值应在其两端和中间各测量1次，再在其相对的面上再各测1次，共6次，并应精确至1mm，6次测量的平均值作为该方向的长度值。计算每块试件的体积V。

应将3块试件在标准条件下养护至27天，然后放在温度为(60±5)℃干燥箱烘干至前后两次间隔4h的质量差小于1g，取出后，试件应放入干燥器内并在试件冷却至室温后称取试件烘干质量，精确到1g。

干密度计算：

干密度＝试件烘干质量/试件的体积；

若干密度≤300kg/m³即为合格。

(2)抗压强度

按标准配比制膜40mm*40mm*160mm，标准条件下养护28天，取3个试件，采用标准抗压试验机进行测试，抗压强度≥2.0Mpa即为合格。

(3)质量吸水率

按标准配比制膜40mm*40mm*160mm，在标准条件下养护至27天，然后放在温度为(60±5)℃干燥箱烘干至前后两次间隔4h的质量差小于1g，取出后，试件应放入干燥器内并在试件冷却至室温后称取试件烘干质量，精确到1g。放入水槽中，完全浸泡到水中24h。将试件从水中取出用湿布抹去表面水分，应立即厂区质量，精确至1g。

吸水率计算：

吸水率＝(试件吸水后质量-试件烘干后质量)/试件烘干后质量*100

若质量吸水量≤5即为合格。

实施例A：

将水泥、早强剂、水泥发泡剂、丙烯酸胶粉、抗裂纤维和钙粉；按表1-1 配成基料；本实施例的水泥使用硅酸盐水泥42.5R和硫铝水泥45.2的组合；早强剂使用甲酸钙和碳酸锂组合；水泥发泡剂使用α-烯基磺酸钠；硅酸钠溶液的模数为3；钙粉的目数为320目；制得未固化的防水填充材料，将填充材料放进统一尺寸下的模具，并通过自然烘干的方法制得防水填充材料成品。

将基料、硅酸钠溶液和水按10：1：15混合实施例A1～A9成防水填充材料；并进行上述(2)的实验数据测试；实验数据由如表1-2；

表1-1实施例A中防水填充材料的配方

表1-2实施例A的吸水率对比

说明：

1、对比实施例A1和实施例A2；实施例A2比实施例A1多了0.5％的丙烯酸胶粉，而实施例A2比实施例A1的吸水率效果好；即说明加入丙烯酸胶粉后，能降低本设计成品的吸水率，使产品的防水性效果好，不容易积水。

2、对比实施例A2和实施例A3～A9；实施例A3比实施例A2多了0.5％的丙烯酸胶粉，但却比实施例A2的吸水率低了2.4％，满足了产品吸水率≤5％的要求；同时；随着丙烯酸胶粉的含量增加，吸水率依次降低，有最低值，为实施例A5的3.5％和实施例A6的3.6％，其防吸水的效果最佳；而随着丙烯酸胶粉含量提高，实施例A7和实施例A8的吸水率提高，分别为3.8％和4.2％；而直到实施例A9的时候，再提高丙烯酸胶粉含量，反而提高吸水率，虽仍满足合格要求，但效果不大，反而加大丙烯酸胶粉的成本；因此也表明了本设计的丙烯酸胶粉于含量在1.0～2.0％有最优的防吸水效果。

实施例B：

将90％的水泥、3％的早强剂、0.5％的水泥发泡剂、1.6％的丙烯酸胶粉、 0.5％的抗裂纤维和余量的钙粉配成基料，加入硅酸钠溶液、水和钙粉，按质量比来算，基料：(硅酸钠溶液+钙粉)：水＝10：1.3：15；其中，硅酸钠溶液质量分别为实施例B1～B9的0kg、0.05kg、0.1kg、0.3kg、0.5kg、0.7kg、 0.9kg、1.1kg和1.3kg，钙粉作为填料依次补全与1.3kg相差的质量；如表 2-1；本实施例的水泥使用硅酸盐水泥42.5R和硫铝水泥45.2的组合；早强剂使用甲酸钙和碳酸锂组合；水泥发泡剂使用α-烯基磺酸钠；硅酸钠溶液的模数为3；钙粉的目数为320目；即可制得未固化的防水填充材料，将填充材料放进统一尺寸下的模具，并通过自然烘干的方法制得防水填充材料成品。

表2-1实施例B中防水填充材料的配方

注：此处的钙粉仅作填充，并不作反应使用；

将实施例B作上述(1)～(3)的实验，制得表2-2；

表2-2实施例B的实验数据对比

说明：

1、对比实施例B2和实施例B1；实施例B2使用了硅酸钠溶液，而实施例 B1没有使用硅酸钠溶液；所以实施例B2无论在干密度、抗压强度和吸水率的实验数据都比实施B1好，其干密度差为15kg/m³，其因为加入硅酸钠溶液作为硅酸钠溶液，而硅酸钠溶液的加入，通过反应提高其他组分的结合度，使材料固化；也表明了硅酸钠溶液在本配方中能降低干密度和吸水率，在残余含水率随干密度的增大线性增大的前提下，本申请的材料不容易吸水。

2、对比实施例B2～B9；随着硅酸钠溶液含量的提高，干密度从实施例B2 的275kg/m³下降至最低值为实施例B7的265kg/m³，此时的干密度最低，材料的残余含水率最低，即最不容易残余有水；随着硅酸钠溶液含量的提高，干密度从实施例B7的267kg/m³上升至实施例B9的274kg/m³，干密度上升，硅酸钠溶液的含量提高开始起了反作用；即对于本配方来看，基料：硅酸钠溶液：水＝10：(0.5～1.1)：15，其干密度最低，残余含水率最低。

3、对比实施例B2～B9，随着硅酸钠溶液含量的提高，从实施例B2的 2.2Mpa提高至实施例B7的2.6Mpa后，抗压强度变化不大；而在基料：硅酸钠溶液：水＝10：(0.5～1.1)：15的范围下，抗压强度最佳。

4、对比实施例B2～B9，随着硅酸钠溶液含量的提高，吸水率依次从实施例B2的7.0％下降至实施例B5的4.5％，刚好合格；而继续添加硅酸钠溶液，实施例B7有最低的吸水率，为3.9％；而到达最低值后继续添加硅酸钠溶液，材料在实施例B8吸水率为4.2％后，继续添加硅酸钠溶液对吸水率影响小；因此，表2-2表明了，基料：硅酸钠溶液：水＝10：(0.5～1.1)：15有最佳的防吸水效果。

实施例C：

将90％的水泥、3％的早强剂、0.5％的水泥发泡剂、1.6％的丙烯酸胶粉、 0.5％的抗裂纤维和余量的钙粉配成基料，加入硅酸钠溶液、水和钙粉，使基料：硅酸钠溶液：水＝10：1：15；本实施例的水泥使用硅酸盐水泥42.5R和硫铝水泥42.5的组合；早强剂使用甲酸钙和碳酸锂组合；如表3-1，水泥发泡剂如实施例C中分别使用双氧水和α-烯基磺酸钠；硅酸钠溶液的模数为3；钙粉的目数为320目；制得未固化的防水填充材料，将填充材料放进统一尺寸下的模具，并通过自然烘干的方法制得防水填充材料成品。

分别对实施例C1～C3测量上述(3)的对比实验数据。

表3-1不同发泡剂对吸水率的影响

	实施例C1	实施例C2	实施例C3
				水泥发泡剂	不加发泡剂	双氧水	α-烯基磺酸钠

表3-2不同发泡剂对吸水率的影响

	实施例C1	实施例C2	实施例C3
				吸水率(％)	9.7％	5.1％	3.6％

说明：

本申请优选以α-烯基磺酸钠作为发泡剂；其吸水率最佳，仅为3.6％；相对于双氧水的5.1％，本设计使用的α-烯基磺酸钠，能降低1.5％的吸水率，提高防吸水的效果。

实施例D：

将水泥、早强剂、水泥发泡剂、丙烯酸胶粉、抗裂纤维和余量的钙粉配成基料，如表4-1，其中水泥发泡剂含量分别为表4-1中的0％、0.05％、0.10％、 0.30％、0.50％、0.70％、0.90％、1.10％和1.30％；本实施例的水泥使用硅酸盐水泥42.5R和硫铝水泥42.5的组合；早强剂使用甲酸钙和碳酸锂组合；水泥发泡剂使用α-烯基磺酸钠；硅酸钠溶液的模数为3；钙粉的目数为320目；制得未固化的防水填充材料，将填充材料放进统一尺寸下的模具，并通过自然烘干的方法制得防水填充材料成品。

将基料、硅酸钠溶液和水按10：1：15混合实施例D1～D9成防水填充材料；并进行上述(2)～(3)的实验数据测试；实验数据由如表4-2；

表4-1实施例D中防水填充材料的配方

表4-2不同含量的α-烯基磺酸钠对材料的影响

说明：

1、对比实施例D2和D1，加入发泡剂后，仅在0.05％的α-烯基磺酸钠即可使材料的吸水率降低4.3％，说明α-烯基磺酸钠作为发泡剂，能降低本申请材料的吸水率，使防吸水性更好。

2、对比实施例D2～D8，随着发泡剂的含量提高，实施例D2～实施例D7的吸水率下降，并于实施例D7 0.9％的α-烯基磺酸有最佳的吸水率，仅为3.9％；而α-烯基磺酸钠含量继续提高，吸水率从实施例D7的3.9％上升至实施例D8 的4.2％，而继续提高α-烯基磺酸钠含量，则不再影响吸水率；说明了0.1～ 1.1％水泥发泡剂有最佳的防吸水性能。

3、对比实施例D1～D9，提高发泡剂的含量，从实施例D1的1.9Mpa提高至实施例D7的2.6Mpa；继续提高发泡剂的含量，则对抗压强度影响不大；即说明α-烯基磺酸钠在0.1～0.9％的范围内有最佳的抗压强度。

实施例E：

将90％的水泥、3％的早强剂、0.5％的水泥发泡剂、1.6％的丙烯酸胶粉、 0.5％的抗裂纤维和余量的钙粉配成基料，加入硅酸钠溶液、水和钙粉，使基料：硅酸钠溶液：水＝10：1：15；本实施例的水泥使用硅酸盐水泥42.5R和硫铝水泥42.5的组合；早强剂使用甲酸钙和碳酸锂组合；水泥发泡剂使用α-烯基磺酸钠；硅酸钠溶液的模数为3；钙粉的目数按实施例E1～E9为300目、305 目、310目、315目、320目、325目、330目、335目、340目；制得未固化的防水填充材料，将填充材料放进统一尺寸下的模具，并通过自然烘干的方法制得防水填充材料成品。

并对实施例E1～E9分别作上述(2)的实验，获得对比数据，如表5-2；

表5-1实施例E中不同目数的钙粉

表5-2实施例E的抗压强度对比

说明：

实施例E中，钙粉在目数为320～330，抗压强度为最佳的2.6-2.7；其能在填充的效果的同时，还能将抗压强度提高至最高的2.7。

实施例F：

将82％的水泥、5％的早强剂、0.1％的水泥发泡剂、1％的丙烯酸胶粉、1％的抗裂纤维和余量的钙粉配成基料，加入硅酸钠溶液、水和钙粉，使基料：硅酸钠溶液：水＝10：0.5：15；本实施例的水泥使用硅酸盐水泥42.5R和硫铝水泥42.5的组合；早强剂使用甲酸钙、碳酸锂和硫酸锂组合；水泥发泡剂使用α- 烯基磺酸钠；硅酸钠溶液的模数为4；钙粉的目数320。制得未固化的防水填充材料，将填充材料放进统一尺寸下的模具，并通过自然烘干的方法制得防水填充材料成品。

实施例G

将96％的水泥、0.5％的早强剂、1.1％的水泥发泡剂、2％的丙烯酸胶粉、 0.1％的抗裂纤维和余量的钙粉配成基料，加入硅酸钠溶液、水和钙粉，使基料：硅酸钠溶液：水＝10：1.1：15；本实施例的水泥使用硅酸盐水泥42.5R、铝酸盐水泥和硫铝水泥42.5的组合；早强剂使用甲酸钙；水泥发泡剂使用α- 烯基磺酸钠；硅酸钠溶液的模数为3；钙粉的目数320。制得未固化的防水填充材料，将填充材料放进统一尺寸下的模具，并通过自然烘干的方法制得防水填充材料成品。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。