[发明专利]一种高粘结力无机防水材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种高粘结力无机防水材料及其制备方法与应用，由磷酸镁水泥100‑160份、石英砂240‑450份、超细矿物掺合料10‑25份、缓释型活性材料1‑5份、钙镁膨胀剂3‑8份、水25‑45份混合组成。该材料以磷酸镁水泥为胶凝体系，粘结力优于普通硅酸盐水泥。超细矿物掺合料的加入一方面可以适当延缓磷酸镁水泥的凝结时间，另一方面可以起到胶凝材料级配作用，使材料密实度提高；并且超细矿物掺合料水化生成的水化产物可进一步密实防水材料。缓释型活性材料可延长该防水材料的防水年限。

技术领域

本发明涉及建筑用防水材料制备技术领域，具体涉及一种高粘结力无机防水材料及其制备方法与应用。

背景技术

混凝土结构由于其脆性大，在工程应用中往往不可避免产生开裂。这种开裂导致混凝土结构水密性下降、渗漏，影响工程的使用寿命，甚至无法正常使用。这是建筑界普遍存在的问题。混凝土结构中裂缝的产生主要有两大类原因，一类由变形引起，包括因温度湿度变化引起收缩、膨胀，不均匀沉陷等；另一类是外荷载(动、静荷载)直接应力引起。据统计，前者为主要因素，约占75％。从混凝土结构产生开裂的原因分析着手，开发出新型的防水材料势在必行。

目前，防水材料众多，可分为柔性防水与刚性防水两大类。从国外内多年的实践证明，传统的柔性防水材料如卷材与涂料，虽然具有柔性特点，耐久性也较好，但与基面混凝土粘结力弱，尤其在基面潮湿或有渗水的情况下无法使用，不宜作背水面和潮湿基面的防水。

刚性水泥基防水材料具有柔性材料无法比拟的性能而广泛应用。申请号为201910529292.0的发明专利公开了一种双组份防水砂浆及其制备方法，液体组分为石墨烯纳米结晶硅防水剂，包括以下重量百分比的各组分：石墨烯1％～5％，防水剂5％～30％，纳米二氧化硅溶液5％～40％，分散剂0.2％～1％，氢氧化钡5％～40％，水20％～80％。液体组分可单独作为防水剂使用，其有机组分与无机组分相结合，具有渗透能力强，防水性好，吸水率低等优点。石墨烯纳米复合无机活性物质则渗透到混凝土内部形成大量不溶纳米晶体，封堵混凝土的孔隙和微小裂缝。当混凝土干燥后，该物质会继续发应形成晶体，具有多次修复能力，起到防水和改性作用。

但目前已公开的专利中或普遍使用的水泥基防水材料均未对防水材料与其修补的基面的粘结力作出要求或限定。在受环境的物理、化学、生物侵蚀作用下，防水涂层产生持续的退化过程；一旦防水涂层遭到破坏，防水能力随之丧失。从混凝土结构开裂原因、工程应用特点与防水特性分析认为，开发出具有微细裂缝自愈合、渗透结晶、可在背水面施工等特点的永久性高粘结力无机防水材料十分必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高粘结力无机防水材料及其制备方法与应用，该无机防水材料与待修补基面的粘结性好、粘结时间长、抗剥离能力强，且防渗漏性好。

为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种高粘结力无机防水材料，由以下按重量份数计的组分组成：磷酸镁水泥100-160份、石英砂240-450份、超细矿物掺合料10-25份、缓释型活性材料1-5份、钙镁膨胀剂3-8份、水25-45份；其中，所述磷酸镁水泥由氧化镁(MgO)和磷酸二氢钾(KH₂PO₄)按重量比4：1进行混合。

作为改进的是，所述石英砂为江沙，细度模数＜1.9，且最大颗粒尺寸＜1.5mm，二氧化硅含量＞75％。

作为改进的是，所述超细矿物掺合料由超细矿粉、超细粉煤灰、超细硅灰混合制得；所述超细矿粉、超细粉煤灰、超细硅灰的质量比为1：1-4：0.1-0.3。

进一步改进的是，所述超细矿粉的比表面积＞600m²/kg、平均粒径＜15m；超细粉煤灰的比表面积＞600m²/kg、平均粒径＜15m；超细硅灰的比表面积＞800m²/kg、平均粒径＜10m。