有机硅类防水剂在干混砂浆中的应用及其防水机理探讨

论文摘要

通常用作建筑物的防水材料,是通过堵塞材料的孔隙以排斥外面的水分侵入,由于小孔被堵死,造成墙体不透气;而有机硅防水剂既可使建筑物保持正常透气,又能永久性防水,是一种新型的具有良好应用前景的刚性防水材料。本研究针对不同有机硅防水粉剂应用在三种干混砂浆体系（保温板配套抗裂砂浆、耐水腻子、填缝剂）上的综合性能研究,找出不同有机硅防水粉剂用在干混砂浆上效果最佳的使用方案,并确定最佳配合比,使其具备良好的工作性能、力学性能和耐久性能;并在此基础上,通过微观测试（X射线衍射、红外光谱、扫描电镜及原子力显微等）方法,了解有机硅防水剂防水的机理,完善有机硅防水反应的理论基础。综合性能指标测试包括:吸水量、抗折抗压强度、粘结强度、冻融循环、耐热耐碱性、干缩率等。通过研究发现:六种有机硅类防水剂均可以应用于干混砂浆中,并对其产生有效的防水性能,最高可以降低砂浆吸水量的90%,且有机硅类防水剂的防水率不随掺量的增加而增大,而是存在一个适宜掺量点。有机硅防水剂种类不同,防水效果也不同。单一组分的有机硅防水剂相对其它类型有机硅防水剂而言,综合性能一般;复合型聚硅氧烷具有最优的防水效果,且还可改善砂浆的部分性能;改性型有机硅防水剂对砂浆的性能改善作用较明显,防水效果也很明显;而包裹型硅氧烷可使基体材料的粘结强度得到提高,并有效地改善材料的耐水性。有机硅防水剂的防水机理主要表征在一方面可以在砂浆孔隙微细孔和毛细孔中形成牢固的憎水性表面层,形成一种斥水性网状硅氧烷分子膜,具有很低的表面张力,能均匀分布在多孔硅酸盐基材上,使微孔孔壁上有着极好的斥水性;另一方面是能够与水泥中的-OH反应,消耗掉水泥中的羟基,降低材料孔隙的表面张力,一定程度上提高水泥的密实度,进而提高砂浆的防水性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 水对建筑物的危害
• 1.1.2 水蒸气对建筑物的危害
• 1.1.3 防水剂分类
• 1.2 干混砂浆发展状况
• 1.2.1 干混砂浆的概念
• 1.2.2 干混砂浆的优势
• 1.2.3 干混砂浆在国内外应用发展现状
• 1.3 有机硅类防水剂
• 1.3.1 有机硅防水剂的性质
• 1.3.2 有机硅防水粉剂的载体
• 1.4 研究的目的和意义
• 1.5 研究的主要内容
• 第2章 实验方法与原材料特性
• 2.1 实验方法
• 2.1.1 新拌砂浆工作性实验
• 2.1.2 砂浆凝结时间测定
• 2.1.3 砂浆抗折强度和抗压强度测定
• 2.1.4 砂浆粘结强度测定
• 2.1.5 砂浆收缩率测定
• 2.1.6 砂浆吸水量测定
• 2.1.7 砂浆耐碱性和耐热性测定
• 2.1.8 砂浆可操作性试验
• 2.1.9 耐水性实验
• 2.1.10 抗冻性—冻融循环实验
• 2.1.11 耐磨性实验
• 2.1.12 砂浆抗裂性能-椭圆环约束开裂实验
• 2.1.13 红外光谱分析
• 2.1.14 X射线衍射分析
• 2.1.15 原子力显微分析
• 2.1.16 SEM显微分析
• 2.2 原材料及其特性
• 2.2.1 防水剂
• 2.2.2 集料
• 2.2.3 石灰石粉
• 2.2.4 可再分散性乳胶粉
• 2.2.5 纤维素醚
• 2.2.6 木质纤维素
• 2.2.7 减水剂
• 2.2.8 水泥
• 2.2.9 水
• 2.3 各种有机硅防水剂XRD和红外分析
• 2.3.1 各种有机硅类防水剂XRD分析
• 2.3.2 各种有机硅类防水剂红外光谱分析
• 第3章 防水剂对外墙外保温抗裂砂浆性能影响
• 3.1 外墙外保温抗裂保温砂浆
• 3.1.1 外墙外保温系统发展状况
• 3.1.2 外墙外保温抗裂干混砂浆
• 3.1.3 研究防水剂对抗裂砂浆影响的意义
• 3.2 防水剂的不同掺量对抗裂砂浆性能影响
• 3.2.1 R0对抗裂砂浆性能影响
• 3.2.2 R3对抗裂砂浆性能影响
• 3.2.3 R4对抗裂砂浆性能影响
• 3.2.4 R5对抗裂砂浆性能影响
• 3.2.5 R1对抗裂砂浆性能影响
• 3.2.6 R2对抗裂砂浆性能影响
• 3.2.7 防水剂掺量对抗裂砂浆性能影响综合比较
• 3.3 不同品种防水剂对抗裂砂浆长期耐久性能的影响
• 3.3.1 抗裂砂浆凝结时间
• 3.3.2 抗裂砂浆可操作时间
• 3.3.3 抗裂砂浆抗冻性
• 3.3.4 抗裂砂浆干燥收缩
• 3.3.5 抗裂砂浆耐水性能
• 3.3.6 抗裂砂浆耐碱性能
• 3.3.7 抗裂砂浆耐热性能
• 3.3.8 抗裂砂浆抗裂性能
• 3.5 本章小结
• 第4章 防水剂对耐水腻子的性能影响
• 4.1 腻子概述
• 4.1.1 建筑腻子的国内外研究进展
• 4.1.2 当前耐水腻子存在的问题
• 4.1.3 耐水腻子性能要求
• 4.2 防水剂的不同掺量对耐水腻子的性能影响
• 4.2.1 R0对耐水腻子性能影响
• 4.2.2 R3对耐水腻子性能影响
• 4.2.3 R4对耐水腻子性能影响
• 4.2.4 R5对耐水腻子性能影响
• 4.2.5 R1对耐水腻子性能影响
• 4.2.6 R2对耐水腻子性能影响
• 4.2.7 防水剂掺量对耐水腻子性能影响综合比较
• 4.3 不同品种防水剂对耐水腻子性能影响
• 4.3.1 耐水腻子凝结时间
• 4.3.2 耐水腻子可操作时间
• 4.3.3 耐水腻子抗冻性
• 4.3.4 耐水腻子干燥收缩
• 4.3.5 耐水腻子耐水性能
• 4.3.6 耐水腻子耐碱性能
• 4.3.7 耐水腻子耐热性能
• 4.3.8 耐水腻子抗裂性能
• 4.4 本章小结
• 第5章 防水剂对填缝剂的性能影响
• 5.1 填缝剂概述
• 5.2 防水剂的不同掺量对填缝剂的性能影响
• 5.2.1 R0对填缝剂性能影响
• 5.2.2 R3对填缝剂性能影响
• 5.2.3 R4对填缝剂性能影响
• 5.2.4 R5对填缝剂性能影响
• 5.2.5 R1对填缝剂性能影响
• 5.2.6 R2对填缝剂性能影响
• 5.2.7 防水剂掺量对填缝剂性能影响综合比较
• 5.3 不同品种防水剂对填缝剂长期耐久性能的影响
• 5.3.1 填缝剂凝结时间
• 5.3.2 填缝剂干燥收缩
• 5.3.3 填缝剂耐水性能
• 5.3.4 填缝剂耐磨性能
• 5.3.5 填缝剂耐碱性能
• 5.3.6 填缝剂耐热性能
• 5.4 本章小结
• 第6章 有机硅防水剂防水机理分析
• 6.1 有机硅防水剂的防水机理
• 6.2 有机硅防水剂的微观分析
• 6.2.1 扫描电子显微镜（SEM）分析
• 6.2.2 原子力显微（AFM）分析
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢