一種可同時(shí)提高生土材料防水性和力學(xué)性能的粉末防水劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，涉及一種粉末防水劑，具體涉及一種應(yīng)用于生土材料 中可同時(shí)提高生土材料防水性和力學(xué)性能的粉末防水劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 生土材料是泛指未經(jīng)過(guò)焙燒、僅僅經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單加工的原狀土質(zhì)材料，用其建造的建 筑稱為生土建筑。生土建筑的存在超過(guò)10000年的歷史，我國(guó)的黃土高原、東三省、內(nèi)蒙等 地也保留有生土建筑。但是，由于傳統(tǒng)生土材料存在強(qiáng)度低、脆性大、抗水性差的問(wèn)題，由此 建造的生土建筑存在抗震性差、耐久性差的問(wèn)題.
[0003] 生土材料具有低碳、環(huán)保、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，建筑行業(yè)對(duì)生土材料的性能優(yōu)化與綜合利 用研究技術(shù)有著廣泛的需求，同時(shí)受到了研究人員的青睞，目前，針對(duì)生土材料的理化性 能和力學(xué)性能存在的問(wèn)題已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)研究，例如利用水泥、石灰等材料對(duì)生土進(jìn)行改 性以提高生土材料的強(qiáng)度和耐久性，但效果不明顯。
[0004] 本發(fā)明研發(fā)了一種粉末防水劑，可應(yīng)用于生土材料中，可同時(shí)提高生土材料的防 水能力和力學(xué)性能，擴(kuò)大生土材料在建筑材料領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明研發(fā)一種粉末防水劑，可應(yīng)用于生土材料中，可同時(shí)提高生土材料的防水 能力和力學(xué)性能，擴(kuò)大生土材料在建筑材料領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述之目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0007] -種可提高生土材料防水性和力學(xué)性能的粉末防水劑，它的組分及各組分的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為：硬脂酸鈣42%、硬脂酸鋅30%、有機(jī)硅粉末憎水劑5%、氫氧化鈣5%、稀土偶聯(lián)劑 2 %、可分散性膠粉4 %、木質(zhì)素纖維4 %、聚丙烯纖維8 %。
[0008] 優(yōu)選的，所述的粉末防水劑在生土材料中的添加量為生土材料重量的2~5%。
[0009] 本發(fā)明粉末防水劑的各組分協(xié)同作用達(dá)到較好的防水和增強(qiáng)生土材料的目的，其 作用機(jī)理如下：
[0010] (1)硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、有機(jī)硅粉末憎水劑和氫氧化鈣等組分的協(xié)同作用可起到 較好的防水作用，硬脂酸鈣、硬脂酸鋅和有機(jī)硅粉末憎水劑均為憎水性表面活性成分，能在 生土材料內(nèi)部形成憎水層，降低生土砌塊的吸水率；氫氧化鈣可與生土混合料中的水泥發(fā) 生作用，一方面可以增強(qiáng)生土材料，同時(shí)還能提高生土材料的抗?jié)B性能；
[0011] (2)可分散性膠粉、木質(zhì)素纖維和聚丙烯纖維等組分對(duì)提高生土材料的力學(xué)性能 作用明顯，而且為了提高膠粉和纖維的增強(qiáng)效果，采用稀土偶聯(lián)劑對(duì)上述三種物質(zhì)進(jìn)行表 面改性，一方面可以提高三種物質(zhì)和生土材料的結(jié)合，另一方面稀土偶聯(lián)劑為絡(luò)合物，還能 起到一定的防水作用；
[0012] 本發(fā)明所具有的有益效果：
[0013] (1)本發(fā)明粉末防水劑配方合理，各組分具有協(xié)同作用，應(yīng)用于生土材料中，可同 時(shí)提高生土材料的防水性能和力學(xué)性能；
[0014] (2)本發(fā)明防水劑為粉末狀，易與生土材料混合均勻，粉末防水劑均勻分布于生土 材料內(nèi)部，達(dá)到立體防水的目的，防水效果優(yōu)異；
[0015] (3)多種纖維的加入提高了生土材料的力學(xué)性能，稀土偶聯(lián)劑改善了有機(jī)纖維與 無(wú)機(jī)生土材料的界面，提高了兩者的結(jié)合力，凸顯了纖維的增強(qiáng)效果；
[0016] (4)本發(fā)明粉末防水劑各組份無(wú)毒，屬于綠色建筑材料添加劑；
[0017] (5)本發(fā)明粉末防水劑在生土材料中的添加量較低，便于推廣應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0019] 實(shí)施例1
[0020] -種可同時(shí)提高生土材料防水性和力學(xué)性能的粉末防水劑，它的組分及各組分的 質(zhì)量為：
[0021] 硬脂酸鈣42Kg、硬脂酸鋅30Kg、有機(jī)硅粉末憎水劑5Kg、氫氧化鈣5Kg、稀土偶聯(lián)劑 2Kg、可分散性膠粉4Kg、木質(zhì)素纖維4Kg、聚丙烯纖維8Kg。
[0022] 制備步驟如下：
[0023] (1)準(zhǔn)確稱量可分散性膠粉、木質(zhì)素纖維和聚丙烯纖維，加入稀土偶聯(lián)劑對(duì)其進(jìn)行 表面改性；
[0024] (2)依次加入硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、有機(jī)硅粉末憎水劑和氫氧化鈣，攪拌混合均勻， 即得粉末防水劑。
[0025] 所述的粉末防水劑在生土材料中的添加量為生土材料重量的3%。
[0026] 為了說(shuō)明本實(shí)施例粉末防水劑的性能，將該粉末防水劑添加入生土材料中，制備 生土砌塊，測(cè)試生土砌塊的吸水率和抗壓強(qiáng)度。生土材料的組份及各組份的重量比為生土： 生石灰：水泥：水=60 :3 :3 :16,將生土材料各組份準(zhǔn)確稱量，混合均勻，然后加入3%粉末 防水劑，攪拌混合均勻，然后將混合料移入模具中，填滿模具并壓實(shí)，放入干燥箱中在60°C 下干燥6h后脫模制成生土砌塊坯體，最后將坯體放入干燥箱中在60°C下干燥12h，制得生 土砌塊。測(cè)試生土砌塊吸水率的步驟包括：稱量生土砌塊質(zhì)量記為M，放入水中浸泡，水面 高出砌塊上表面2cm，120min后取出試樣，擦干外表面，稱其質(zhì)量并標(biāo)記為M12。，按照下式計(jì) 算得到生土砌塊的吸水率：
[0027]
[0028] 生土砌塊的抗壓強(qiáng)度采用JYE-300A型全自動(dòng)恒應(yīng)力壓力試驗(yàn)機(jī)測(cè)試，生土砌塊 的尺寸規(guī)格（長(zhǎng)X寬X高）為50mmX30mmX30mm。
[0029] 測(cè)試結(jié)果顯示：加入3 %粉末防水劑的生土砌塊的吸水率為3%，抗壓強(qiáng)度為 2. 43MPa，而不加粉末防水劑的生土砌塊的吸水率高達(dá)23%、抗壓強(qiáng)度為I. 67MPa，說(shuō)明本 實(shí)施例粉末防水劑的加入達(dá)到同時(shí)提高生土材料防水性能和力學(xué)性能的目的。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] -種可同時(shí)提高生土材料防水性和力學(xué)性能的粉末防水劑，配方和制備方法同實(shí) 施例1。
[0032] 所述的粉末防水劑在生土材料中的添加量為生土材料重量的5%。
[0033] 生土砌塊的配方、制備方法及性能測(cè)試方法均同實(shí)施例1。
[0034] 測(cè)試結(jié)果顯示：加入5%粉末防水劑的生土砌塊的吸水率為0. 8%，抗壓強(qiáng)度為 2. 92MPa，而不加粉末防水劑的生土砌塊的吸水率為23%、抗壓強(qiáng)度為I. 67MPa，說(shuō)明本實(shí) 施例粉末防水劑的加入達(dá)到同時(shí)提高生土材料防水性能和力學(xué)性能的目的。
[0035] 實(shí)施例3
[0036] -種可同時(shí)提高生土材料防水性和力學(xué)性能的粉末防水劑，配方和制備方法同實(shí) 施例1。
[0037] 所述的粉末防水劑在生土材料中的添加量為生土材料重量的2%。
[0038] 生土砌塊的配方、制備方法及性能測(cè)試方法均同實(shí)施例1。
[0039] 測(cè)試結(jié)果顯示：加入2%粉末防水劑的生土砌塊的吸水率為4. 8%，抗壓強(qiáng)度為 2. 19MPa，而不加粉末防水劑的生土砌塊的吸水率為23%、抗壓強(qiáng)度為I. 67MPa，說(shuō)明本實(shí) 施例粉末防水劑的加入達(dá)到同時(shí)提高生土材料防水性能和力學(xué)性能的目的。
[0040] 上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例之一，并非以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，故： 凡依本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所做的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可同時(shí)提高生土材料防水性和力學(xué)性能的粉末防水劑，其特征在于，它的組分 及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：硬脂酸鈣42%、硬脂酸鋅30%、有機(jī)硅粉末憎水劑5%、氫氧化鈣 5 %、稀土偶聯(lián)劑2 %、可分散性膠粉4 %、木質(zhì)素纖維4 %、聚丙烯纖維8 %。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可同時(shí)提高生土材料防水性和力學(xué)性能的粉末防水劑， 其特征在于，所述的粉末防水劑在生土材料中的添加量為生土材料重量的2~5%。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，涉及一種粉末防水劑，具體涉及一種應(yīng)用于生土材料中可同時(shí)提高生土材料防水性和力學(xué)性能的粉末防水劑。一種可同時(shí)提高生土材料防水性能和力學(xué)性能的粉末防水劑的組分及各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：硬脂酸鈣42％、硬脂酸鋅30％、有機(jī)硅粉末憎水劑5％、氫氧化鈣5％、稀土偶聯(lián)劑2％、可分散性膠粉4％、木質(zhì)素纖維4％、聚丙烯纖維8％，所述的粉末防水劑在生土材料中的添加量為生土材料重量的2～5％。本發(fā)明粉末防水劑可同時(shí)提高生土材料的防水能力和力學(xué)性能。
【IPC分類(lèi)】C04B24/42
【公開(kāi)號(hào)】CN105060765
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510454162
【發(fā)明人】李軍偉, 劉志華, 李嘉輝, 王遠(yuǎn)福, 孫聰
【申請(qǐng)人】天津城建大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月29日