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混凝土高效无机无碱无氯防水防潮抗裂剂
发布时间:2014-08-09
      1  Cl-对混凝土内部钢筋的腐蚀
    Cl-对混凝土内部钢筋的腐蚀作用是多方面的:(1)破坏钢筋表面钝化膜,造成钢筋坑蚀,水泥水化的高碱性,使钢筋表面产生一层致密的钝化膜,对钢筋有很强的保护能力。然而当pH值<11.5时,钝化膜就开始不稳定,当pH值<9.88时,钝化膜生成困难或已经生成的钝化膜逐渐破坏。C1-进入混凝土中,到达钢筋表面并吸附于局部钝化膜时,可使该处的pH值迅速降低到4以下,于是该处的钝化膜就被破坏。使这些部位露出了铁基体,与尚完好的钝化膜区域之间构成电位差,铁基体作为阳极而受腐蚀,作用的结果是钢筋表面产生点蚀(坑蚀)。由于大阴极(钝化膜区)对应小阳极(钝化膜破坏点),坑蚀发展十分迅速。(2)C1-的去极化作用。C1-与Fe相遇生成FeCl2,从而加速阳极过程,通常把此过程称作阳极去极化作用:而FeCl2是可溶的,在向混凝土扩散时遇到OH-,立即生成Fe(OH)2沉淀,又进一步氧化成铁的氧化物(通常的铁锈),而释放出的C1-可继续参与阳极去极化作用,从而周而复始地起破坏作用。(3) C1-的导电作用,电化学腐蚀的要素之一是要有离子通路。混凝土中CI-的存在,强化离子通路,降低了阴、阳极之间的电阻,提高了腐蚀电池的效率,从而加速了电化学腐蚀过程o


    NaCI(或氯盐)在混凝土内反复潮解和结晶作用产生的体积膨胀,使混凝土不断产生微裂缝导致耐久性降低:NaCl(或氯盐)使钢筋锈蚀导致降低钢筋强度外,锈蚀后钢筋体积发生
膨胀还使混凝土开裂。在实际工程中,NaCl(或氯盐)尽管掺量不大,但在某些部位由于未充分溶解就用于拌制混凝土,也可能局部形成较高浓度而使钢筋锈蚀,导致混凝土膨胀开裂,而使混凝土耐久性降低。故在水利工程、大体积混凝土等相关工程严禁采用NaCI(或氯盐)作为防水抗裂剂、密实剂、早强剂等外加剂组份。
    2  碱骨料反应的危害
    所谓碱骨料反应就是水泥中的碱与混凝土骨料中活性SiO2发生化学反应,生成碱的硅酸凝胶而产生混凝土膨胀性的开裂破坏,从而使建筑物遭受不同程度的破坏。膨胀剂、速凝剂、防水剂、抗裂剂、减水剂、早强剂、抗冻剂等很多外加剂材料碱性很高,掺入水泥中后,加速碱骨料反应,一般来说分3种形式:(1)碱硅酸反应;(2)碱硅酸盐反应。这2种反应时间较长(达一二十年以上)。(3)碱碳酸盐反应,反应快,半年后可能出现膨胀开裂现象,裂缝形状一般为网状和顺筋裂缝。凡含有Ca2+、Na+、K+的强电解质盐(如NaCl、Na2SO4),易导致碱骨料反应,尤其应用在电解车间、电气化运输设施中的混凝土,易发生电化腐蚀。因此,应严格控制混凝土中的总碱量,包括水泥、掺合料、水等,以及外加剂的含碱量。理想的外加剂应为无碱(无Ca2+、Na+、K+存在),以增大混凝土安全系数。另外,盐类结晶侵蚀危害很大,其中以Na:S0:最为严重,在温度高于32.3℃时,混凝土孔隙中充满了无水Na2SO4(由于混凝土表面蒸发掉水分),后来混凝土又在较低温度下被侵蚀,生成稳定的10H20结晶水化物,体积比无水时增大3倍,产生很大的膨胀压力,导致混凝土开裂破坏。因此,水库、大坝、拦洪坝、面板、公路等相关工程中,严禁采用含Na+、K+、Ca2+等盐作防水抗裂密实剂等相关外加剂。
    因此,新型无机无碱无氯防水防潮抗裂剂是避免混凝土碱骨料反应、钢筋锈蚀、裂缝的重要技术手段,是保证混凝土优良耐久性的重要措施。与无机防水防潮剂、膨胀剂、微膨胀补偿收缩剂、防裂抗裂剂、早强剂、抗冻剂、耐候剂、抗硫酸盐侵蚀剂、抗镁盐侵蚀剂、抗生物侵蚀剂、抗碳化剂、抗C1-渗透剂、黏结剂、抗碱骨料反应剂、抗侵蚀气体剂、抗油类侵蚀剂、阻锈剂等进行组合应用,由本公司研制的JYQ796高效无机无碱无氯防水防潮抗裂剂具有良好的综合性能。
    3  高效无机无碱无氯防水防潮抗裂剂的应用
    3.1  微观机理
    从SEM扫描电镜、X射线及红外光谱观察,以上组合物掺入混凝土后,与水泥反应生成Al(0H)3(铝胶)、C—S—H、大量钙钒石晶体等系列晶体、胶体物质。铝本身有抗紫外线功能,具有反射作用,按晶体掺杂效应同时掺入,起着无机复合作用,达到联动效应。晶体生长长大,向周围挤压,各向异性,阻止和抵消了水泥混凝土微裂缝的扩展,破坏了微裂缝,并通过胶体联结一体,胶体进入了毛细孔和微裂缝中,在水泥混凝土中形成永久坚固的防水结构。产品产生微膨胀后,水泥中大量细丝结构已经消失,微小松散颗粒已凝结成块,水化产物使集料的薄弱环节过渡带得到了根本改善,松散结构已成密实结构,补偿了水泥混凝土的收缩,堵塞了毛细孔,填充了微细孔隙,使水分子无法渗入通过。因而明显提高了混凝土的耐久性、抗渗性及抗冻性,从而大大提高水泥混凝土工程的使用寿命。
    3.2  产品技术指标


    依照JC474—99(92)《混凝土防水剂》,混凝土掺入该产品后(掺量0.8%),28d的收缩率比为120%(标准要求一等品≤125%、合格品≤135%),说明该产品具有优良的抗裂性能;泌水率比为28.1,具有优良保水性,不泌水,不离析,坍落度损失小,保坍性能好,改善泵送性能:透水压力比为400%(一等品为300%),产品具有优良的抗渗性和耐老化性;3d、7d、28d的强度均超过一等品指标。    
    3.3  施工方法
    (1)高性能混凝土、商品混凝土防水抗裂剂的掺量占水泥用量的0,5%-1%(以本公司8#原液为例),每次使用8#原液前用力振荡包装捅1min,或用干净木棒搅拌1min,使沉淀物质充分搅拌均匀。混凝土配比为m(水):m(水泥):m(中砂):m(石)=0.5:1:2:3,8#原液在水中搅拌均匀后(或与水一起倒入搅拌机),掺入水泥、砂、石搅拌后即成防水抗渗抗裂混凝土。
    (2)干屋面:基层如有油毡、沥青类有机物,须清除凿毛,预制板缝先凿毛,清洗干净,用水充分湿透,用本公司3#防水砂浆粉压实抹光。新建屋面预制板缝先用水湿透,清洗干净,混凝土须捣实,收光压实。严格按GB 50207—2002《屋面工程质量验收规范》,按m(8#原液):m(自来水)=1:50配比,并在搅拌机中充分搅拌均匀,或按8#原液占水泥用量的0.8%-1%计量加水变成混合液代替水倒入搅拌机中拌匀,混凝土表面须作1cm厚1:3的水泥砂浆保护层,湿水养护14do
    (3)大跨度混凝土现浇屋面和斜屋面现浇混凝土直接按8#液0.5%-1%掺量,加水拌匀后,倒入混凝土中搅拌,浇注10cm厚以上。也可在现浇屋面上再做1~1.5cm厚3#防水砂浆层和1cm厚水泥砂浆保护层,养护14d即可。
    (4)防水抗裂砂浆按0.5%~1%掺量,或用m(8#原液):m(水)=1:50配成混合液,须用搅拌机拌匀,砂浆层1~2cm厚。
    3.4  防水混凝土应用注意事项
    (1)不能用火山灰质水泥,水泥强度不低于32.5级;石子直径5~40mm,含泥量不得大于1%:砂用中砂,含泥量不大于3%。外加剂掺入搅拌机后,应比普通混凝土多搅拌30s。
    (2)水泥用量不得少于300kg/m3,砂率宜为35%~45%,灰砂比为1:(2~2.5),水灰比不大于0.55,反复捣实,以混凝土浆不冒气泡为止,以防漏振、欠振、超振。混凝土终凝前应采用机械或人工多次抹压。
    (3)尽量不留或少留施工缝,必须留时注意接搓方式或用3#防水砂浆胶结。
    (4)对于大体积混凝土和大面板混凝土,表面抹压后用塑料膜覆盖,混凝土硬化后,宜采用蓄水养护或用湿麻袋覆盖,保护混凝土表面湿润,养护时间不少于14d。
    (5)对于墙体不易保水的结构,宜从顶部设水管喷淋,拆模时间不宜少于3d,拆模后宜用湿麻袋紧贴墙体覆盖,并浇水养护14d。
    (6)冬季施工时,混凝土浇筑后应立即用塑料薄膜和保温材料覆盖,养护期不少于14d,对于墙体带模板养护不应少于7d。
    (7)在计划浇筑区段内连续浇筑混凝土,不得中断,以阶梯式推进,浇筑间隔时间不得超过混凝土的初凝时间。
    (8)经长距离运输后,如出现浮浆时,应再翻拌均匀。灌筑时宜用机械振捣,掌握好振动时间,避免出现蜂窝、麻面、浮水和离析现象,每层以20~30cm为宜。
    (9)推荐级配:小石子5~40mm占50%,细石子5~25mm占30%、5~15mm占20%;中砂85%,细砂15%。   


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