本發(fā)明涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種建筑外墻防水結(jié)構(gòu)及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，建筑的材料和結(jié)構(gòu)形式也越發(fā)多樣化。各種節(jié)能保溫的輕質(zhì)墻體材料在框架結(jié)構(gòu)的填充墻中得到廣泛的應(yīng)用，但受到材料、工藝、技術(shù)和管理等多方面因素的影響，外墻滲漏水問題也越發(fā)突出。雖然墻面上的雨水量不是太大，但是在多雨的南方和沿海地區(qū)，梅雨季節(jié)的長時間雨淋、臺風時短時間內(nèi)大量雨水吹到墻面，導致外墻滲漏水問題異常突出，以致嚴重影響了建筑物的正常功能的使用，同時也縮短了建筑物的使用壽命。
目前，傳統(tǒng)的外墻由內(nèi)到外的構(gòu)造是：飾面層—抹灰找平層—糙底層—內(nèi)墻—抹灰層—涂料層，從內(nèi)到外沒有一道專用防水層。從根本上看，外墻缺乏專門的防水層是造成滲漏水的最主要原因；再者，隨使用時間的增長，墻體和混凝土框架的接壤部位隨溫度或濕度變化就會產(chǎn)生裂縫，進而發(fā)生滲漏。因此，需要在外墻增加防水結(jié)構(gòu)。但是，傳統(tǒng)的墻面防水涂料會隨著墻面抹灰的開裂而產(chǎn)生裂紋，傳統(tǒng)的防水涂料耐久性能也不佳，涂層易開裂和剝落，造成防水涂層的失效。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種建筑外墻防水結(jié)構(gòu)及其制備方法。本發(fā)明提供的建筑外墻防水結(jié)構(gòu)具有良好的抗?jié)B性、柔韌性、延展性和耐久性。
本發(fā)明提供了一種建筑外墻防水結(jié)構(gòu)，包括依次設(shè)置于建筑外墻表面的基層、底層和面層；所述基層包括水泥砂漿或聚合物防水砂漿；所述底層包括甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂層；所述面層包括聚脲彈性體防水涂層。
優(yōu)選的，所述水泥砂漿的厚度為15～20mm。
優(yōu)選的，所述水泥砂漿包括水泥和骨料；所述水泥和骨料的質(zhì)量比為1:(2.8～3)。
優(yōu)選的，所述聚合物防水砂漿的厚度為10～15mm。
優(yōu)選的，所述聚合物防水砂漿包括聚合物水泥防水砂漿改性劑、水泥和骨料，所述聚合物水泥防水砂漿改性劑、水泥和骨料的質(zhì)量比為(0.035～0.05):1:(2.4～2.6)。
優(yōu)選的，所述基層的含水率為10％以下。
優(yōu)選的，所述底層的厚度為0.3～0.5mm。
優(yōu)選的，所述面層的厚度為1.5～1.8mm。
本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述建筑外墻防水結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟：
(1)在建筑外墻表面涂覆水泥砂漿或聚合物防水砂漿，得到基層；
(2)在所述步驟(1)得到的基層表面涂覆甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料，得到底層；
(3)在所述步驟(2)得到的底層表面涂覆聚脲彈性體防水涂料，得到建筑外墻防水結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的，所述步驟(3)中涂覆時，所述基層的溫度為3℃以上。
本發(fā)明提供了一種建筑外墻防水結(jié)構(gòu)，包括依次設(shè)置于建筑外墻表面的基層、底層和面層；所述基層包括水泥砂漿或聚合物防水砂漿；所述底層包括甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂層；所述面層包括聚脲彈性體防水涂層。本發(fā)明提供的建筑外墻防水結(jié)構(gòu)的基層包括水泥砂漿或聚合物防水砂漿，使建筑外墻的墻體表面平整并充當一層剛性防水結(jié)構(gòu)；甲基丙烯酸甲酯樹脂(mma)防水涂層與聚脲彈性體防水涂層形成復合防水層，具有極強的粘結(jié)力、柔韌性與彈性，可有效防止墻體和基層的開裂，有效解決墻體或剛性防水涂層開裂導致滲漏問題，并且具有優(yōu)異的耐久性，可做到墻體全壽命周期的防水效果。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的建筑外墻防水結(jié)構(gòu)粘接強度可達3.9mpa；(0.6mpa，2h)不透水；彎折時未出現(xiàn)開裂、剝落的現(xiàn)象，柔韌性良好；斷裂伸長率為480％；加速老化實驗中,拉伸強度保持率87％，斷裂伸長率440％。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例1中建筑外墻防水結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1為基層，2為底層，3為面層。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種建筑外墻防水結(jié)構(gòu)，包括依次設(shè)置于建筑外墻表面的基層、底層和面層；所述基層包括水泥砂漿或聚合物防水砂漿；所述底層包括甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂層；所述面層包括聚脲彈性體防水涂層。
本發(fā)明提供的建筑外墻防水結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于建筑外墻表面的基層，所述基層包括水泥砂漿或聚合物防水砂漿。在本發(fā)明中，所述水泥砂漿的厚度優(yōu)選為15～20mm，更優(yōu)選為16～18mm。在本發(fā)明中，所述水泥砂漿優(yōu)選包括水泥和骨料；所述水泥和骨料的質(zhì)量比優(yōu)選為1:(2.8～3)，更優(yōu)選為1:(2.85～2.95)。在本發(fā)明中，所述水泥砂漿優(yōu)選還包括水，所述水與水泥的質(zhì)量比優(yōu)選為0.5～0.7:1，更優(yōu)選為0.55～0.65:1，最優(yōu)選為0.6:1。
在本發(fā)明中，所述聚合物防水砂漿的厚度優(yōu)選為10～15mm，更優(yōu)選為12～14mm。在本發(fā)明中，所述聚合物防水砂漿優(yōu)選包括聚合物水泥防水砂漿改性劑、水泥和骨料；所述聚合物水泥防水砂漿改性劑、水泥和骨料的質(zhì)量比優(yōu)選為(0.035～0.05):1:(2.4～2.6)，更優(yōu)選為(0.04～0.045):1:(2.45～2.55)。在本發(fā)明中，所述水泥砂漿優(yōu)選還包括水，所述水與水泥的質(zhì)量比優(yōu)選為0.5～0.7:1，更優(yōu)選為0.55～0.65:1，最優(yōu)選為0.6:1。
本發(fā)明對所述水泥、骨料和聚合物水泥防水砂漿改性劑的種類沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的市售產(chǎn)品即可。在本發(fā)明中，所述骨料優(yōu)選為河砂或石屑；所述河砂優(yōu)選為中砂，所述中砂為粒徑大于0.25mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50％的砂；所述石屑的粒徑優(yōu)選為0.5～2mm。在本發(fā)明的實施例中，所述聚合物水泥防水砂漿改性劑可具體為深圳市晉元建筑科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)的筑龍牌zl205型聚合物水泥防水砂漿添加劑。
在本發(fā)明中，所述基層的含水量優(yōu)選為10％以下，更優(yōu)選為8％以下。在本發(fā)明中，所述水泥砂漿或聚合物防水砂漿使建筑外墻的墻體表面平整并充當一層剛性防水結(jié)構(gòu)；優(yōu)選的，當所述基層包括聚合物水泥砂漿時，聚合物防水砂漿內(nèi)的活性物質(zhì)可以堵塞由于砂漿硬化、水分蒸發(fā)后而留下的孔隙，使砂漿不產(chǎn)生干收縮裂縫，達到防水抗?jié)B和抗裂等性能。
本發(fā)明提供的建筑外墻防水結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于基層表面的底層，所述底層包括甲基丙烯酸甲酯樹脂(mma)防水涂層。在本發(fā)明中，所述底層的厚度優(yōu)選為0.3～0.5mm，更優(yōu)選為0.35～0.45mm。本發(fā)明對所述甲基丙烯酸甲酯樹脂(mma)防水涂層的成分沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的甲基丙烯酸甲酯樹脂(mma)防水涂料即可。在本發(fā)明中，所述甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂層，一方面作為底漆滲入混凝土、砌體結(jié)構(gòu)的孔洞及裂縫，與內(nèi)部物質(zhì)發(fā)生固化反應(yīng)，封閉孔洞及裂縫，和基材緊密結(jié)合，將水分封閉于內(nèi)部，可以有效防止面層涂料在涂刷過程中產(chǎn)生氣泡，并和面層牢固粘結(jié)在一起形成復合防水涂層；另一方面作為防水涂料與基層粘接強度高，有著優(yōu)異的耐水性、較好的韌性與彈性，良好的耐老化性能和抗黃變性，使用壽命長，固化幾乎不受濕氣的影響，可在濕潤多雨的地區(qū)施工；快速固化施工方便。
本發(fā)明提供的建筑外墻防水結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于底層表面的面層，所述面層包括聚脲彈性體防水涂層。在本發(fā)明中，所述面層的厚度優(yōu)選為1.5～1.8mm，更優(yōu)選為1.6～1.7mm。本發(fā)明對所述聚脲彈性體防水涂層的成分沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的聚脲彈性體防水涂料即可。在本發(fā)明中，所述聚脲彈性體防水涂層集防水卷材的柔韌性和防水涂料的易施工性等優(yōu)點于一身，具有優(yōu)異的防水性和極強的粘結(jié)性且綠色無污染；有著優(yōu)異的抗拉強度、斷裂延伸率；固化速度較快，立面施工不掛流，一次施工可達到設(shè)計厚度，可大大縮短施工周期；抗沖擊、耐老化、耐穿刺、耐磨性能優(yōu)異，適合作為外墻防水層長期使用；材料強度可控，可無需外加保護層，可節(jié)約工期和成本；可根據(jù)需要調(diào)成多種顏色，滿足不同人的審美需求。
在本發(fā)明中，所述甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂層與聚脲高彈性防水涂層組合為復合防水層，可以充分發(fā)揮兩種材料性能上的優(yōu)勢，兩者具有極強的粘結(jié)力，可有效防止墻體和基層的開裂；兩者具有良好的柔韌性與彈性，是一種彈性復合防水結(jié)構(gòu)，可有效解決墻體或剛性防水涂層開裂導致滲漏問題。并且兩者具有優(yōu)異的耐久性，可做到墻體全壽命周期的防水效果；兩者與基層一起形成三層結(jié)構(gòu)，相互滲透融合，共同作用，達到更好的防水效果。
本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述建筑外墻防水結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟：
(1)在建筑外墻表面涂覆水泥砂漿或聚合物防水砂漿，得到基層；
(2)在所述步驟(1)得到的基層表面涂覆甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料，得到底層；
(3)在所述步驟(2)得到的底層表面涂覆聚脲彈性體防水涂料，得到建筑外墻防水結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明在建筑外墻表面涂覆水泥砂漿或聚合物防水砂漿，得到基層。本發(fā)明對所述水泥砂漿或聚合物防水砂漿的涂覆的操作沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的砂漿涂覆方式即可。本發(fā)明對所述水泥砂漿或聚合物防水砂漿的涂覆量沒有限定，能夠達到所需基層的厚度即可。
涂覆完成后，本發(fā)明優(yōu)選對所述涂覆后的砂漿進行干燥，得到基層。在本發(fā)明中，所述干燥的溫度優(yōu)選為20～30℃，更優(yōu)選為24～26℃，最優(yōu)選為25℃；時間優(yōu)選為7天以上，更優(yōu)選為8～12天。在本發(fā)明中，所述干燥使基層的含水量達到所需要求。在本發(fā)明中，所述基層的表面平整度允許偏差為2mm。
得到基層后，本發(fā)明在所述基層表面涂覆甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料，得到底層。本發(fā)明對所述甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料的來源沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的市售產(chǎn)品即可。在本發(fā)明的實施例中，所述甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料優(yōu)選為鄭州實創(chuàng)化工產(chǎn)品銷售有限公司生產(chǎn)的八一mma甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料。
本發(fā)明對所述甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料的涂覆的操作沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料涂覆的技術(shù)方案即可。在本發(fā)明中，所述甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料的涂覆優(yōu)選為噴涂、輥涂或刷涂。在本發(fā)明中，所述甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料的涂覆溫度優(yōu)選為5～40℃，更優(yōu)選為10～30℃，最優(yōu)選為20～25℃。本發(fā)明對所述甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料的涂覆量沒有特殊的限定，能夠得到所述厚度的甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂層即可。在本發(fā)明中，所述甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料涂覆量優(yōu)選為0.5～0.7kg/m2，更優(yōu)選為0.6kg/m2。
甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料的涂覆完成后，本發(fā)明優(yōu)選對所述涂覆的甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料進行干燥，得到底層。在本發(fā)明中，所述干燥的溫度優(yōu)選為常溫；所述干燥的時間優(yōu)選為5～7h，更優(yōu)選為5.5～6.5h。
得到底層后，本發(fā)明在所述底層表面涂覆聚脲彈性體防水涂料，得到建筑外墻防水結(jié)構(gòu)。本發(fā)明對所述聚脲彈性體防水涂料的來源沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的市售產(chǎn)品即可。在本發(fā)明的實施例中，所述聚脲彈性體防水涂料可具體為德國巴斯夫化工(中國)有限公司生產(chǎn)的basfⅱ型聚脲。
在本發(fā)明中，所述聚脲彈性體防水涂料的涂覆時，所述基層的溫度優(yōu)選為3℃以上，更優(yōu)選為10～30℃，最優(yōu)選為20～25℃。在本發(fā)明中，所述聚脲彈性體防水涂料的涂覆優(yōu)選為多次噴涂；所述噴涂的次數(shù)優(yōu)選為3次以上，更優(yōu)選為4～6次。本發(fā)明對每次噴涂的厚度沒有特殊的限定，以最終厚度達到所需厚度為準。
聚脲彈性體防水涂料在噴涂時會放熱，基層水分受熱蒸發(fā)會產(chǎn)生鼓包、脫落等現(xiàn)象，極大地影響了其整體防水效果，本發(fā)明首先將甲基丙烯酸甲酯樹脂涂料先涂于基層表面，滲入基面結(jié)構(gòu)的孔洞，和其中的水汽反應(yīng)而固化，封閉孔洞及裂縫，與基面牢牢結(jié)合，并和面層粘結(jié)在一起，形成復合防水涂層。
為了進一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的建筑外墻防水結(jié)構(gòu)及其制備方法進行詳細地描述，但不能將它們理解為對本發(fā)明保護范圍的限定。
實施例1:
(1)建筑外墻砌筑或澆筑完成后達到適宜強度后方可進行彈性防水結(jié)構(gòu)施工。施工前將墻面上殘存的砂漿、污垢、灰塵等清理干凈，用細水管自上而下澆水濕潤，磚墻面濕潤深度15mm，混凝土面濕潤深度8mm。
(2)基層采用水泥與中砂配比為1：3的水泥砂漿，總抹面厚度為18mm，其中抹底層砂漿厚度為10mm，抹面層砂漿8mm。底層砂漿抹好后，第二天可抹面層砂漿。施工完成后的基層砂漿表面平整度允許偏差為2mm，用靠尺和楔形塞尺對基層進行平整度檢驗，對不合格的部位進行處理?；鶎由皾{平整度、濕度檢驗合格后，才可進行甲基丙烯酸甲酯樹脂防水層施工。
(3)底層涂料甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料選用鄭州實創(chuàng)化工產(chǎn)品銷售有限公司生產(chǎn)的八一mma甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料。干膜厚度為0.4mm，用量為0.6kg/m2，采用輥涂施工方式。施工過程需均勻涂布，且涂膜無孔洞、針孔或鼓；施工完成后及時檢查涂層表觀情況，對有缺陷的噴涂區(qū)再次噴涂，在涂刷面層涂料之前對基面較大的坑洞進行點補。甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料干燥時間宜在6h左右，實干之后再進行聚脲彈性體防水涂料的施工。
(4)面層涂料聚脲彈性體防水涂料選用德國巴斯夫化工(中國)有限公司生產(chǎn)的basfⅱ型聚脲。施工厚度為1.7mm，采用雙組分高溫高壓無氣噴涂設(shè)備噴涂。噴涂厚度采用涂料測厚儀全程測量監(jiān)控，以確保涂層厚度和均勻度。噴涂聚脲的全過程，應(yīng)連續(xù)、快速完成，細部節(jié)點、交角、異性材料連接處等薄弱部位需進行噴厚處理。施工結(jié)束后無需專門養(yǎng)護，一般十分鐘即可實干。若產(chǎn)生鼓包，剔除鼓泡后可直接用聚脲修補材料修補至設(shè)計厚度。底層涂料和面層涂料施工過程中工作人員和附近人員需佩戴目鏡、防毒面具、手套、防護服等勞保用品，并保證施工環(huán)境通風良好。
如圖1所示，最終測得建筑外墻防水結(jié)構(gòu)包括建筑外墻表面依次設(shè)置的基層1，底層2和面層3；該建筑外墻防水結(jié)構(gòu)的粘接強度為3.9mpa；不透水性(0.6mpa，2h)不透水；彎折時未出現(xiàn)開裂、剝落的現(xiàn)象，柔韌性好；斷裂伸長率為480％。加速老化實驗中,拉伸強度保持率87％，斷裂伸長率440％。該建筑外墻防水結(jié)構(gòu)可使用30年以上；所選甲基丙烯酸甲酯樹脂涂料和聚脲涂料固含量高、有機揮發(fā)物符合國家規(guī)定，符合環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展的要求。
實施例2:
按照實施例1的方法，不同的是：步驟(2)中基層砂漿采用配比為聚合物水泥防水砂漿改性劑(粉體)：水泥：砂＝0.035：1：2.5。
最終測得建筑外墻防水結(jié)構(gòu)的粘接強度為3.95mpa；0.6mpa，2h不透水；彎折時未出現(xiàn)開裂、剝落的現(xiàn)象，柔韌性良好；斷裂伸長率為475％；加速老化實驗中,拉伸強度保持率87％，斷裂伸長率440％。
實施例3:
按照實施例1的方法，不同的是：步驟(3)甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂層的厚度為0.3mm。
最終測得建筑外墻防水結(jié)構(gòu)的粘接強度為3.7mpa；0.5mpa，2h不透水；彎折時未出現(xiàn)開裂、剝落的現(xiàn)象，柔韌性良好；斷裂伸長率為475％；加速老化實驗中,拉伸強度保持率86％，斷裂伸長率435％。
實施例4:
按照實施例1的方法，不同的是：步驟(4)聚脲彈性體噴涂厚度為1.5mm。
最終測得建筑外墻防水結(jié)構(gòu)的粘接強度為3.7mpa；0.6mpa，2h不透水；彎折時未出現(xiàn)開裂、剝落的現(xiàn)象，柔韌性良好；斷裂伸長率為465％。加速老化實驗中,拉伸強度保持率87％，斷裂伸長率430％。
對比例1:
按照實施例1的方法，與實施例1中不同的是：本對比例中不含有實施例1中的步驟(4)，即外墻彈性防水結(jié)構(gòu)為基層砂漿和甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料的組合，不包含聚脲彈性體涂料。
最終測得防水結(jié)構(gòu)的粘接強度為3.9mpa；0.3mpa，2h不透水；彎折時未出現(xiàn)開裂、剝落的現(xiàn)象，柔韌性較好；斷裂伸長率為145％；加速老化實驗中，拉伸強度保持率85％，斷裂伸長率120％。甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂層可使用20年以上；有機揮發(fā)物符合國家規(guī)定，綠色環(huán)保。
單獨使用甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料雖然與基層間的粘結(jié)強度較高，但是在柔韌性、延展性、耐久性方面與實施例1相比存在差距。
對比例2:
按照實施例1的方法，與實施例1中不同的是：本對比例中不含有實施例1中的步驟(3)，即外墻彈性防水結(jié)構(gòu)為基層砂漿和聚脲彈性體防水涂料的組合，不包含甲基丙烯酸甲酯樹脂防水涂料。
最終測得彈性防水結(jié)構(gòu)的粘接強度為2.0mpa；0.5mpa，2h不透水；彎折時未出現(xiàn)開裂、剝落的現(xiàn)象，柔韌性好；斷裂伸長率為520％。加速老化實驗中,拉伸強度保持率88％，斷裂伸長率455％。脲彈性體防水涂層可使用30年以上；99％固含量，綠色環(huán)保。
單獨使用聚脲彈性防水涂料在柔韌性、延展性、不透水性方面表現(xiàn)優(yōu)異，但是在實施過程中發(fā)現(xiàn)在局部會出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象，影響與基層的粘接效果，嚴重時可能會導致局部涂層脫落。
由以上實施例和對比例可以看出，本發(fā)明提供的建筑外墻防水結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的柔韌性、延展性、不透水性和粘結(jié)力，耐久性能良好，材料綠色環(huán)保，是一種性能優(yōu)異的建筑外墻防水結(jié)構(gòu)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。