本发明属于防水材料,具体地,涉及一种房屋建筑施工防水材料。
背景技术:
1、防水材料是建筑构造防水、防渗性能的关键介质,在大型建筑工程、管廊工程、隧道工程、石油石化工程及环保工程等领域普遍使用。水泥基防水涂料作为一种无机环保防水材料,已逐渐成为各类混凝土结构防水工程的主要材料。但是在水泥水化过程中,水泥基防水材料内部难以避免的出现大量孔隙,在实际应用中存在收缩程度大、容易开裂、耐久性不良等弊端,导致水泥基防水材料出现渗漏现象,后期修复困难且效果不佳。因此,提供一种可以实现自愈合功能的防水材料具有十分重要的意义和作用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种房屋建筑施工防水材料,将菌液吸附在沸石的孔隙中,然后在沸石表面包覆磷酸酯型环氧树脂得到微生物外加剂。向防水材料中添加该微生物外加剂,可以补偿水泥基防水材料的收缩效应,同时可实现自修复防水效果。
2、本发明要解决的技术问题:在水泥水化过程中,水泥基防水材料内部难以避免的出现大量孔隙,在实际应用中存在收缩程度大、容易开裂、耐久性不良等弊端,导致水泥基防水材料出现渗漏现象,后期修复困难且效果不佳。
3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
4、一种房屋建筑施工防水材料,包括以下重量份数的组分:硅酸盐水泥30-40份、细河砂42-50份、微生物外加剂2-6份、营养盐1.8-2.4份、增强纤维0.4-1.2份、减水剂0.3-0.5份、消泡剂0.05-0.15份、水15-20份。
5、进一步地,微生物外加剂的制备方法,包括以下步骤:
6、a1、将巴氏芽孢杆菌接种至液体培养基中,在27-32℃下振荡培养24-48h,得到菌液;
7、进一步地,步骤a1中,菌液的浓度为109-1010cells/ml。
8、进一步地,步骤a1中,液体培养基为:蛋白胨3-6g/l、牛肉膏2-5g/l,使用氢氧化钠调节溶液ph至8-10。
9、a2、将沸石放入步骤a1制得的菌液中真空浸渍12-18h,干燥,得负载有菌液的沸石;
10、进一步地,步骤a2中,菌液和沸石的质量比为1:5-9。
11、进一步地,步骤a2中,沸石的粒径为1-4mm。
12、a3、将氢化双酚a和环氧氯丙烷放入乙二醇和去离子水的混合溶液中搅拌均匀,接着加入氢氧化钠,在65-75℃下搅拌6-8h,然后加入磷酸单乙基酯和酯化催化剂,在80-85℃下搅拌反应12-18h,反应结束后加入乙酸乙酯进行静置萃取,收集有机相,然后通过旋转蒸发和真空抽滤去除乙酸乙酯,得到磷酸酯型环氧树脂;
13、进一步地,步骤a3中,氢化双酚a、环氧氯丙烷、乙二醇、去离子水、氢氧化钠、磷酸单乙基酯和酯化催化剂的用量比为(2.1-2.5)g:(3.2-3.4)g:(60-70)ml:(82-90)ml:(0.9-1.3)g:(1-1.4)g:(0.05-0.09)g。
14、进一步地,步骤a3中,酯化催化剂为二环己基碳二亚胺。
15、a4、将磷酸酯型环氧树脂加入去离子水中,搅拌均匀后喷洒在负载有菌液的沸石的表面,干燥,得到微生物外加剂。
16、进一步地,步骤a4中,磷酸酯型环氧树脂和去离子水的用量比为1g:(5-10)ml。
17、上述制备过程中,通过真空浸渍技术将菌液吸附在沸石的孔隙中,然后将磷酸酯型环氧树脂包覆在负载有菌液的沸石表面,即得微生物外加剂。该微生物外加剂以沸石为载体,可以对巴氏芽孢杆菌进行保护,同时位于外层的磷酸酯型环氧树脂可以对巴氏芽孢杆菌进一步保护,防止混凝土基体中的碱性环境对巴氏芽孢杆菌的生存产生影响。
18、本发明将磷酸酯接枝至环氧树脂分子链上,一方面是利用磷酸酯提高环氧树脂的水溶性,在防水材料出现微小裂缝时,水分会流进裂缝内,当本发明制得的微生物外加剂遇到水后,其外层可以更快破裂,位于沸石孔隙中的微生物快速繁殖诱导矿化沉积,快速填补裂缝,减少了微小裂缝的产生,进而提高防水材料的抗压强度和防水性能;另一方面是磷酸酯型环氧树脂上的磷酸酯基团在强碱环境下会逐步水解,释放出游离的磷酸根离子,磷酸根离子可以与水泥水化产物发生反应,形成致密难溶的磷酸盐薄层,提高防水材料的防水能力。
19、进一步地,细河砂细度模数为1.8-2.3。
20、进一步地,增强纤维为聚丙烯纤维、碳纤维、玄武岩纤维中的至少一种。
21、进一步地,增强纤维的平均长度为1-8mm。
22、进一步地,减水剂为聚醚型聚羧酸减水剂。
23、进一步地,消泡剂为有机硅类消泡剂。
24、进一步地,营养盐为尿素和硝酸钙的混合物;尿素和硝酸钙的质量比为1:(1.5-2)。
25、本发明的有益效果:
26、(1)本发明技术方案中,向水泥基防水材料中添加微生物外加剂,可以实现自修复防水效果,增强纤维的添加提高了防水材料的抗压强度。
27、(2)本发明技术方案中,通过真空浸渍技术将菌液吸附在沸石的孔隙中,然后将磷酸酯型环氧树脂包覆在负载有菌液的沸石表面,制得微生物外加剂。该微生物外加剂以沸石为载体,可以对巴氏芽孢杆菌进行保护,同时位于外层的磷酸酯型环氧树脂可以对巴氏芽孢杆菌进一步保护,防止混凝土基体中的碱性环境对巴氏芽孢杆菌的生存产生影响。
28、(3)本发明技术方案中,将磷酸酯接枝至环氧树脂分子链上,一方面可以利用磷酸酯提高环氧树脂的水溶性,在防水材料出现微小裂缝时,水分会流进裂缝内,当本发明制得的微生物外加剂遇到水后,其外层可以更快破裂,位于沸石孔隙中的微生物快速繁殖诱导矿化沉积,快速填补裂缝,减少了微小裂缝的产生,进而提高防水材料的抗压强度和防水性能;另一方面磷酸酯型环氧树脂上的磷酸酯基团在强碱环境下会逐步水解,释放出游离的磷酸根离子,磷酸根离子可以与水泥水化产物发生反应,形成致密难溶的磷酸盐薄层,提高防水材料的防水能力。
1.一种房屋建筑施工防水材料,其特征在于:包括以下重量份数的组分:硅酸盐水泥30-40份、细河砂42-50份、微生物外加剂2-6份、营养盐1.8-2.4份、增强纤维0.4-1.2份、减水剂0.3-0.5份、消泡剂0.05-0.15份、水15-20份;
2.根据权利要求1所述的一种房屋建筑施工防水材料,其特征在于:所述步骤a1中,菌液的浓度为109-1010cells/ml。
3.根据权利要求1所述的一种房屋建筑施工防水材料,其特征在于:所述步骤a1中,液体培养基中:蛋白胨3-6g/l、牛肉膏2-5g/l,使用氢氧化钠调节溶液ph至8-10。
4.根据权利要求1所述的一种房屋建筑施工防水材料,其特征在于:所述步骤a2中,菌液和沸石的质量比为1:5-9。
5.根据权利要求1所述的一种房屋建筑施工防水材料,其特征在于:所述步骤a2中,沸石的粒径为1-4mm。
6.根据权利要求1所述的一种房屋建筑施工防水材料,其特征在于:所述步骤a3中,氢化双酚a、环氧氯丙烷、乙二醇、去离子水、氢氧化钠、磷酸单乙基酯和酯化催化剂的用量比为(2.1-2.5)g:(3.2-3.4)g:(60-70)ml:(82-90)ml:(0.9-1.3)g:(1-1.4)g:(0.05-0.09)g。
7.根据权利要求1所述的一种房屋建筑施工防水材料,其特征在于:所述步骤a3中,酯化催化剂为二环己基碳二亚胺。
8.根据权利要求1所述的一种房屋建筑施工防水材料,其特征在于:所述步骤a4中,磷酸酯型环氧树脂和去离子水的用量比为1g:(5-10)ml。
9.根据权利要求1所述的一种房屋建筑施工防水材料,其特征在于:所述增强纤维为聚丙烯纤维、碳纤维、玄武岩纤维中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的一种房屋建筑施工防水材料,其特征在于:所述营养盐为尿素和硝酸钙的混合物;所述尿素和硝酸钙的质量比为1:(1.5-2)。
