專利名稱：鋼性粘土無機防水材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種防水材料，特別涉及到一種跟粘土、膨潤土、硅酸鹽礦物有關，具有高防水性、高防滲性、防火、防高溫、抗凍脹具有長期穩(wěn)定性，用于防水工程的一種粉末狀無機防水材料。
在現(xiàn)有的各種防水材料中，有瀝青系、橡膠系、樹脂系等密封材料，這些屬有機防水材料，此種有機防水材料因放置環(huán)境之溫度變化而硬化、分解或其他因素導致防水功能降低。另外，此種有機防水材料無防火性。
在現(xiàn)有防水材料中還有用水泥類，蒙脫石類作為防水材料。利用膨潤土吸水膨脹性將膨潤土直接以粉末、粒狀物的狀態(tài)施工使用，這些防水材料施工性及長時間保持防水效果兩方面均無法達到。
在防水材料專利申請(公告號CN 1070826C專利號95120237.5)中，介紹了用粘土和礦物油合成可塑性防水材料。還有用膨潤土與瀝青合成膨潤土膠泥產(chǎn)品和粒狀的膨潤土卷材防水材料，以上三種防水材料在大面積的地下防水工程和屋面防水工程中都存在著生產(chǎn)工藝復雜、施工困難多、生產(chǎn)成本高的缺點。此外，還存在抗壓強度低。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有長期穩(wěn)定性，防火性，抗壓強度高，制造及施工簡單并且成本低，適于大面積施工的粉末狀的鋼性粘土無機防水材料。既保留了粘土的可塑性、膨脹性、防水性，又具有硅酸鹽建筑材料的抗壓強度與凝固性能，同時又實現(xiàn)了其他防水材料在地下防水受到現(xiàn)場條件的約束，屋面防水受到消防部門對防火措施要求的限制。
針對以上發(fā)明的目的本發(fā)明采用膨潤土或人工合成粘土40-60％，硅酸鹽礦物質(zhì)30-50％，粘土添加劑1-10％(粘土添加劑就100重量分的粘土添加劑而言，其組成為聚丙烯酰胺10-30％，硫酸鉀鋁5-20％，氯化鈣鎂40-60％，氟硅酸鈉5-20％，為將此無機鹽類保證有足夠的量，將其密封相互置換混合反應而得。)在現(xiàn)場施工時可以做防水層填料，又可加入適量的水拌和成所需要的稠度對施工面進行施工，按照普通砼砂漿操作施工即可。
本發(fā)明的防水材料遇水能快速水化結(jié)合，慢慢形成無機凝膠凝固群體的機理特性。其特性限制了粘土分子極端的膨脹性，又阻止了硅酸鹽礦物的滲水性。具體說就是本發(fā)明的防水材料中的膨潤土或人工合成粘土在水作用的搬運下形成的一種層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽為主要成分的鈉基蒙脫石，層狀結(jié)構(gòu)的空隙水及氫氧化物分子可以進入。正是這個顯著的吸水性能，使鈉基離子具有高度的膨脹性，在有限的空間內(nèi)形成一種致密的防水膜，因而達到優(yōu)異的防水效果。
本發(fā)明中加入了硅酸鹽礦物質(zhì)，其中硅酸二鈣、硅酸三鈣在水化過程中產(chǎn)生的氫氧化鈣與本發(fā)明中之添加劑發(fā)生化學反應，進而生成氫氧化鋁等不溶于水的膠體物質(zhì)。同時與水中的水化鋁酸鈣作用，生成具有一定膨脹性的復鹽硫鋁酸鈣晶體。這些膠體物質(zhì)和晶體填充在硅酸鹽礦物質(zhì)和鈉基蒙脫石凝膠簇團中，從而提高了它們的后期抗壓強度和防水抗?jié)B能力。
本發(fā)明中之添加劑相互反應生成多元素絡合物與硅酸鹽礦物質(zhì)水化析出的氫氧化鈣作用，生成多種鈣鹽，進而生成氯硅酸鈣、氯鋁酸鈣及硫鋁酸鈣晶體，進一步提高了密實性，具有高防水性。
鈉基蒙脫石分子遇水膨脹生成防水簇團，硅酸鹽礦物質(zhì)遇水化合后快速凝固，在鈉基蒙脫石分子遇水還沒有來及膨脹生成防水簇團時，已經(jīng)形成了強有力的硅酸鹽、氯酸鈣晶體骨架，緊緊的把鈉基蒙脫石防水簇團牢牢地凝固在硅酸鹽骨架中間。使它變成了具有良好防水性能和鋼性的凝固復合群體。含水后的鈉基蒙脫石粉末是一種堅韌的軟化乳狀物，可以密封硅酸鹽、氯酸鈣鹽晶體骨架中的裂縫，經(jīng)反復水化循環(huán)凍脹都不會喪失其密封防水性能，故具有長期穩(wěn)定性。
本發(fā)明另一特點，以往防水材料在防水工程作業(yè)時受到現(xiàn)場條件的約束要求作業(yè)面干燥，而本發(fā)明無此限制。防水接觸面最好充分濕潤，但不要有明水。本發(fā)明防水材料，為保持長期的抗壓強度，在凝固期間要保持濕度。在凝固期完成后，即使因經(jīng)時干燥或固化而導致施工后產(chǎn)生微量的龜裂，亦可再度吸水發(fā)揮其可逆的膨脹致密性，從而將微量裂紋膨脹密實達到無限期循環(huán)的防水效果。
由表1的實驗結(jié)果可充分看出本發(fā)明的抗壓強度高、防水性、防滲性及長期穩(wěn)定性方面的特點。
表1
實施例1組份(W/W)粘土45％、硅酸鹽礦物質(zhì)50％、粘土添加劑5％(其中粘土添加劑就100重量分的粘土添加劑而言，其組成為聚丙烯酰胺22％，硫酸鉀鋁9％，氯化鈣鎂56％，氟硅酸鈉13％)，適量水拌和，用于接縫、裂紋防水。
實施例2粘土50％、硅酸鹽礦物質(zhì)47％、粘土添加劑3％(其中粘土添加劑就100重量分的粘土添加劑而言，其組成為聚丙烯酰胺20％，硫酸鉀鋁12％，氯化鈣鎂60％，氟硅酸鈉8％)，適量水拌和，用于地下防水。
實施例3粘土60％、硅酸鹽礦物質(zhì)30％、粘土添加劑10％(其中粘土添加劑就100重量分的粘土添加劑而言，其組成為聚丙烯酰胺18％，硫酸鉀鋁15％，氯化鈣鎂57％，氟硅酸鈉10％)，適量水拌和，用于屋面防水。
權(quán)利要求
1.一種鋼性粘土無機防水材料，其組成包括膨潤土或人工合成粘土40-60％，硅酸鹽礦物質(zhì)30-50％，粘土添加劑1-10％。其中粘土添加劑就100重量分的粘土添加劑而言，其量為聚丙烯酰胺10-30％，硫酸鋁鉀5-20％，氯化鈣鎂40-60％，氟硅酸鈉5-20％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼性粘土無機防水材料，其特征在于膨潤土或人工合成粘土包括蒙脫石系粘土及膨潤性云母粘土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼性粘土無機防水材料，其特征在于硅酸鹽礦物質(zhì)包括硅酸鹽水泥熟料及硅酸鹽水泥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼性粘土無機防水材料，其特征在于硫酸鋁鉀包括硫酸鋁、硫酸鉀、硫酸鋁鉀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼性粘土無機防水材料，其特征在于氯化鈣鎂包括氯化鈣、氯化鎂。
全文摘要
本發(fā)明提出一種鋼性無機防水材料，是由膨潤土或人工合成的粘土40－60％、硅酸鹽礦物質(zhì)30－50％、粘土添加劑1－10％。上述粘土添加劑則由100重量分的粘土添加劑而言，其量為聚丙烯酰胺10－30％，硫酸鉀鋁5－20％，氯化鈣鎂40－60％，氟硅酸鈉5－20％。這種無機防水材料，既保留了粘土的可塑性、膨脹性、防水性，又具有硅酸鹽建筑材料的抗壓強度與凝固性能。廣泛用于地下防水工程和屋面防水工程。
文檔編號C09K3/18GK1485368SQ0214410
公開日2004年3月31日 申請日期2002年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月29日
發(fā)明者陳玉國 申請人:陳玉國