丙烯酸酯系聚合物水泥防水涂料研究_贺行锐

0.3 MPa,30min 不透水
Φ10mm 棒，-10℃，无裂纹
无杂质、凝胶、结块
传统的 JS(I) 型涂料液料与粉料之比为 1：1， 涂膜干燥时间不仅长，而且拉伸性能指标也不够 理想，乳液用量比较大，造价高。配方三和配方 四的液料和粉料之比为 1：1.2，通过合理调整配 合比参数，所得涂膜满足 JC/T 894-2001 对 JS(I) 型的技术要求，并且获得了良好的拉伸性能。尤 其是配方三的 JS(I) 涂膜，其无处理拉伸强度达到 了 JC/T 894-2001 对 JS( Ⅱ ) 型涂料涂膜的要求。 由此可见，通过合理调整配合比，JS(I) 型涂料的 液粉比可以适当减小， 而涂膜性能组合得到优化。 3.3 涂料成膜机理 在粉料和液料以一定比例配合搅拌后，聚合 物颗粒均匀的分散在水泥浆体中。活性高的水泥 颗粒与乳液中的一部分水发生水化反应，形成一 定量的水泥凝胶体；而聚合物乳液中另一部分水 则挥发到大气中。 通过这两种途径， 胶乳不断失水， 凝聚、吸附在未水化的水泥颗粒、水泥化产物和 填料颗粒的表面。随着水化反应的进行，水分不 断消耗，水化产物增多，聚合物颗粒逐渐聚集于 毛细孔中，并在凝胶体表面、未水化水泥颗粒上 形成紧密堆积层。这聚集的聚合物颗粒逐渐填充 毛细孔并且覆盖着它们不能完全填充的毛细孔的 内表面。逐渐靠拢的聚合物水泥颗粒最终凝聚、 粘结成膜，形成由未水化水泥、水化水泥产物及 其他沿填料和聚合物微粒相互咬合贯穿的具有粘 14
3．实验结果及分析
3.1 涂膜物理力学性能 按照建材行业标准《聚合物水泥防水涂料》 JC/T 894-2001 制备涂膜并进行物理力学性能测 试，测试结果见表 3。 由表 3 可以看出，配方一要优于配方二，配 方三要优于配方四。配方一聚灰比 =1，配方二聚 灰比 =0.9；配方三聚灰比 =1.65，配方四聚灰比 =1.47，可见聚灰比对涂膜物理性能有着重要的影 响，填料的种类和细度也影响着涂膜的物理力学 性能。 3.2 JS(I) 型、JS( Ⅱ ) 型涂料性能比较 涂膜物理性能测定结果显示，JS(I) 型涂膜相 对 JS( Ⅱ ) 型具有较高的断裂延伸率，其主要原 因是 (I) 型涂料液料比较充足，可以对粉料充分包 裹，聚合物形成连续的网络结构，从而具有较好 的延伸性能。JS( Ⅱ ) 具有较高的拉伸强度，充分 体现了粉料作为无机填料对涂膜物理性能的改善 作用。 从应用角度看，JS(I) 型涂膜适应基层变形的 能力强，可以用于变形较大的部位；其潮湿基面 粘结强度不高，不适用作粘接材料。JS( Ⅱ ) 型涂 膜抗拉强度高，刚性大，可以用作修补填充材料； 利用其良好的潮湿基面粘结强度，可以用于背水 面防水。
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表 3 涂膜物理力学性能
测试项目 固含量 % 干燥时间 min 表干 实干 拉伸强度 MPa 断裂伸长率 % 不透水性 潮湿基面粘结强度 抗渗性（背水面）MPa 低温柔性 外观 1.1 0.6 — 测试结果 配方一 ( Ⅱ型 ) 86 60 140 2.8 104 配方二 ( Ⅱ型 ) 83 90 180 2.2 94 1.2 0.6 — 配方三 (I) 型 81 40 130 1.9 253 0.8 — 配方四 (I) 型 78 120 270 1.5 220 0.77 —
2 原材料与实验
2.1 原材料 液料：BA-310TS 丙烯酸酯共聚乳液（乳白 色 液 体， 固 含 量 为 57%±1，PH 值 5-7， 粘 度
。
虽然聚合物水泥防水涂料具有良好的综合性 12
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为 1000-3000cps，Tg 值 -20℃，最低成膜温度 <0℃）、DF-01 高效消泡剂、防腐剂。 粉料：普通硅酸盐水泥（PO32.5）、石英粉 （80-120 目）、石英粉（200 目）、方解石粉（200 目）、方解石粉（400 目）、重钙（400 目）、 普通高效减水剂。 2.2 涂膜制备及配合比设计 先将助剂按照各配方中的配比加入到丙烯酸 酯共聚乳液中，使用电动搅拌器进行缓慢搅拌， 同时将粉料渐渐加入到液料中，匀速搅拌 5 分钟 左右。用玻璃棒蘸取涂料，观察是否含有颗粒， 如果仍含有少许颗粒则应继续搅拌 1-2 分钟直 至颗粒全部溶解为止。静置几分钟，待涂料中不 再有气泡冒出时便可经行涂膜。涂膜在玻璃板上 进行，为防止涂膜与玻璃板粘接不易脱模，涂膜 前在玻璃板上涂一层薄薄的石蜡。涂膜分 3 次 进行，每次涂膜时间间隔 24 小时，涂膜厚度为 1.5mm。 将涂膜好的膜层置于温度（23±2）℃，相 对湿度 45%-70% 的养护室内，养护 7 天。然后 将涂膜放入烘箱中（50±2℃）处理 24 小时，取 出置于干燥器中， 在标准条件下至少放置 2 小时， 用切片机和刀具将涂膜冲切成实验所需规格。实 验所需试件规格及数量见表 1，涂料的配合比设 计如表 2 所示。
Байду номын сангаас
4 结论
对丙烯酸酯系聚合物水泥防水涂料配合比的 优化研究，以及该类型涂料主要性能及其影响因 素的分析，得出如下结论：Ⅰ型、Ⅱ型 JS 涂料各
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水泥与混凝土
明是设计概算的纲领原则性文件， 一旦出现差错， 就意味着具体计算必有问题。 在审查设计概算总体编制的完整性时，要注 意前面提到的“三级概算”内容，即建设项目总 概算、单项工程综合概算、单位工程概算有没有 按照规范深度进行整理和编制，避免过度简化和 遗漏的现象发生。 审查土建工程设计概算的具体内容时，工作 量较大，重点在于审核检查建设规模，即生产能 力投资规模；此外，建设用地、建筑及其配套工 程标准应契合立项批文的标准；由于水泥工业项 目存在区域性特征，其土建工程造价应与所在地 计价定额、能源费用定额和人工、材料、机械价 格指数统一；由于水泥产业正处于新经济形势下 的转型期，遇到设备更新和进口的非标准情况， 其价格、 数量和配置应与初步、 扩初设计相一致， 并符合国家相关主管部门的规定；在审查工程技 术经济指标时， 考虑到水泥工业会造成粉尘污染、 水污染的特殊性，应重视对“环境治理”等非生 产性项目的投资费用的概算审查。土建工程设计 概算审查中，常用的方法有三条：对比分析法、 联合会审法与查询核实法，分别针对设计规范、 概算完整性和个别重要设施进行对比、分析和调 整。
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能，但在实际的使用过程中还存在一些问题。涂 膜本身力学性能不够理想，抗拉强度比较低，容 易出现开裂的情况。有些涂料吸水率比较高，耐 水性差，降低了物理力学性能。涂料耐久性差是 普遍存在的问题， 在适用三、 四年以后变硬发脆， 延伸性能降低，影响长期防水功能。按国家屋面 防水的标准，该产品一般只能用于 Ⅲ 类和 Ⅳ 类建 筑物防水，对 Ⅲ 类以上的防水工程不能使用， 严重限制了该类涂料的推广和应用。本文通过对 JS(I) 型、JS（Ⅱ）型聚合物水泥防水涂料配合比 的研究，分析聚合物水泥防水涂膜的作用机理， 为聚合物水泥防水涂料应用提供指导。

RCO O R OH RCOO ROH
2 RCOO Ca 2 RCOO Ca 2 OOCR 这种以 Ca2+ 桥连离子键大分子体系，形成 以化学键结合的交织互穿网络结构，改善了水泥 砂浆硬化体的物理组织结构，缓解内应力，增强 了聚合物防水涂料的致密性。
丙烯酸酯系聚合物水泥防水涂料研究
1 概述
聚合物水泥防水涂料（简称 JS 涂料）是以丙 烯酸酯等聚合物乳液和水泥为主要原料，加入其 它外加剂制得的双组份水性建筑防水涂料。这种 涂料有“刚柔相济”的特性，既有聚合物涂膜的 延伸性、防水性，也有水性胶凝材料强度高、易 与潮湿基层粘结的优点。JS 涂料可以广泛用于厕 浴和厨房间、 外墙、 屋面天沟和女儿墙、 地下工程、 储液池工程等部位的防水。由于聚合物乳液和水 泥的比例不同，聚合物水泥涂膜会表现出不同的 物理力学性能。根据其物理力学性能，聚合物水 泥防水涂料主要分为 2 种：I 型和 II 型。I 型产 品属高伸长率产品，其伸长率在 200％以上，主 要适于底材较干燥及位移较大部位的防水；II 型 产品属低伸长率产品，其伸长率在 80％以上，主 要适于潮湿底材和底材位移较小部位的防水
结性、弹塑性的柔韧聚合物网络结构。聚合物颗 粒在水泥水化产物表面的凝结覆盖，影响了钙矾 石和粗大的氢氧化钙晶体的生长，有效延缓了水 泥固化体的缺陷和微裂纹的出现及扩展，同时由 于聚合物在界面过渡区的填充和胶结作用，使 JS 涂料的性能得到了很大的改善 [5]。 在上述物理作用过程，一些聚合物分子中的 活性基团（如丙烯酸酯分子中的 COO-）与水泥水 化产物中的 Ca2+、Al3+ 等产生交联反应。丙烯酸 酯乳液含有大量的酯基 COO-，当与 Ca(OH)2 接触 时。Ca(OH)2 溶解出的 OH- 使酯基水解： 生成的羧酸根离子 COO- 可与 Ca2+ 以离子 键结合，在 Ca（OH）2 颗粒表面发生反应：
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Study on department of acrylic polymer modified cement Based waterproof coating 贺行锐（安徽省宿松建筑工程质量监督站，安徽 宿松 246501）
摘 要：聚合物水泥基防水涂料是一种新型、高效的双组份水性建筑防水涂料，代表着防水材料的发展方向之一。但 目前聚合物水泥基防水涂料仍存在力学性能不够理想，耐水性、耐久性差等问题，限制了该类涂料的推广和应用。本文通 过对丙烯酸酯系聚合物水泥防水涂料合理配合比设计及其涂膜物理性能测试，得出以下结论：JS(I) 型涂料的液粉比可以适 当减小，而涂膜物理性能组合得到优化；聚灰比是影响聚合物水泥基防水涂料物理性能的关键因素。 关键词：聚合物水泥防水涂料；配合比设计；成膜机理 Abstract：The polymer modified cement based waterproofing coating was the new efficient component water-based architectural material, representing one aspect of the waterproofing materials progress. But the problem of their mechanical properties, resistance to water, durability and so on still existed. These limited the promotion and application of this type of paint. Reasonable mix ratio of acrylic polymer cement-based waterproof coating was studied and the physical properties of the coatings were tested. The principal research conclusions were as following: the ratio of liquid and powder of JS (I)-type paint may be appropriate to reduce, and the comprehensive physical properties were optimized; The proportion of polymer and cement was the key factor affecting the structure and performance of the polymer modified cement based waterproof coating. Keyword：polymer modified cement based waterproofing coating；mix ratio design；coating-forming mechanism 中图分类号：TU561.65 文献标识码：B 文章编号：1003-8965（2012)04-0012-03
表 1 试验试件数量
试验项目 拉伸强度和断裂伸长率 不透水性 低温柔性 试件形状 GB/T 528-1998 中规定的 I 型哑铃形试件 150mm×150mm 100mm×25mm 试件数量 ( 个 ) 6 3 3
表 2 JS 涂料配合比设计
配方及液粉比 配方一 (1:2) 配方二 (1:2) 配方三 (1:1.2) 配方四 (1:1.2) 液料 (g) BA-310TS 330 296 450 400 DF-01 3 3 4 4 水 / 34 / 50 防腐剂 1 1 1 1 水泥 332 332 272 272 粉料 (g) 填料 332( 方解石 200、400 目粉 ) 332( 石英粉 120、200 目 ) 271( 重钙粉 400 目 ) 271( 石英粉 200 目 ) 减水剂 3 3 2 2