防水混凝土分類及作用機(jī)理

1、防水混凝土分類及作用機(jī)理湖北工業(yè)大學(xué)鄭正旗摘要:介紹了防水混凝土的分類及特點(diǎn),并對(duì)普通防水混凝土、外加劑防水混凝土、膨脹水泥防水混凝土（也稱為補(bǔ)償收縮防水混凝土）、復(fù)合型防水混凝土的特征、性能及作用機(jī)理進(jìn)行了評(píng)述.防水混凝土具有較好的粘結(jié)性能、拉伸強(qiáng)度、低吸水率和阻燃、抗老化、無毒、無異味等特點(diǎn),是一種理想的防水堵漏材料.防水混凝土的防水機(jī)理：針對(duì)普通混凝土內(nèi)部存在毛細(xì)管和縫隙引起的滲水，采取相應(yīng)的措施，提高混凝土的密實(shí)性、憎水性和抗?jié)B性。即通過選擇合適的骨料級(jí)配、降低水灰比、改善配合比、加強(qiáng)施工管理、摻加適量外加劑、加強(qiáng)混凝土振搗、重視混凝土養(yǎng)護(hù)等，減少和破壞存在于混凝土內(nèi)部的毛細(xì)管網(wǎng)絡(luò)，切

2、斷滲水通道，已達(dá)到防水目的。關(guān)鍵詞:剛性;防水混凝土;抗?jié)B性;分類;作用機(jī)理。1防水混凝土材料分類及特點(diǎn)防水混凝土材料又稱抗?jié)B混凝土，是指以水泥、砂石為原料,或其內(nèi)摻入少量外加劑、高分子聚合物等材料,通過調(diào)整配合比、抑制或減少孔隙率、改變孔隙特征,增加各原材料接口間的密實(shí)性等方法,使其滿足抗?jié)B等級(jí)等于或大于抗?jié)B等級(jí)0.6MPa（S6）要求的不透水性混凝土。一般可分為普通防水混凝土、外加劑防水混凝土、膨脹水泥防水混凝土。防水材料具有以下特點(diǎn)：兩種可以大大簡(jiǎn)化施工工藝，縮短施工工期，并兼有防水和承重功能；（2）有較高的拉伸強(qiáng)度及一定的防水性能的抗?jié)B能力。（3）抗凍、抗老化性能,能滿足耐久性要求。（

3、4）材料易得、造價(jià)低廉、施工簡(jiǎn)便。（5）一般為無機(jī)材料,不燃燒、無毒、無異味,有透氣性。（6）可有效節(jié)約建筑材料，降低工程造價(jià)。（7）如果防水結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏時(shí)，不僅容易進(jìn)行檢查，而且便于施工維修。2普通防水混凝土 普通防水混凝土是以調(diào)整配合比的方法,來達(dá)到提高自身密實(shí)度和抗?jié)B性要求的一種防水混凝土.它是在普通混凝土基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。他與普通混凝土的不同之處：普通混凝土是根據(jù)混凝土所需強(qiáng)度進(jìn)行配置的，而普通防水混凝土是根據(jù)所需要的抗?jié)B要求配置的，其中粗骨料的骨架作用并不十分強(qiáng)調(diào)，水泥砂漿除滿足填充和粘接作用外，還要求能在粗骨料周圍形成一定厚度的、良好的砂漿包裹層，已提高混凝土的抗?jié)B性。普通防水混凝

4、土與普通混凝土在配合比的選擇上有所不同：一般要求水灰比不大于0.6，水泥用量不小于 320Kg/m3，砂率不小于35%，灰砂比 0.40.5。普通防水混凝土的防水機(jī)理：在保證一定的施工和易性的前提下，降低混凝土的水灰比，已減毛細(xì)孔的數(shù)量和孔徑，適當(dāng)增加水泥的用量、砂率和灰砂比使粗骨料彼此隔離，已阻隔沿粗骨料相互連通的滲水孔網(wǎng)。影響普通防水混凝土抗?jié)B性的主要因素：水灰比及坍落度、水泥用量、水泥品種及強(qiáng)度、骨料、砂率及灰砂比、養(yǎng)護(hù)條件等。3外加劑防水混凝土外加劑防水混凝土是在普通混凝土中摻入適量的有機(jī)或無機(jī)物外加劑，來改善混凝土拌和物的和易性,提高密實(shí)性和抗?jié)B性,以滿足建筑工程需要的一系列防水混凝

5、土.按所摻入的外加劑種類的不同,外加劑防水混凝土可分為減水劑防水混凝土、引氣劑防水混凝土、三乙醇胺防水混凝土、氯化鐵防水混凝土等。3.1減水劑防水混凝土減水劑防水混凝土是在混凝土拌合物中摻入適量的不同類型的減水劑配制而成,以提高其抗?jié)B能力為目的的防水混凝土,稱為減水劑防水混凝土。目前用于配制防水混凝土的減水劑種類很多，主要有木質(zhì)素磺酸鹽、萘磺酸鹽物、三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮合物和糖蜜等。減水劑防水混凝土的防水機(jī)理：（1）在混凝土中摻入適量的減水劑后，由于減水劑具有強(qiáng)烈的吸附-擴(kuò)散作用，得以將水泥凝聚體中所包裹的游離水釋放出來，可以顯著地改善拌和物的和易性。所以，在相同的施工和易性要求時(shí)，可以減少混

6、凝土拌和水的用量，使得硬化后的混凝土中毛細(xì)孔數(shù)量相應(yīng)減少，從而大大減少毛細(xì)管滲水通道，提高混凝土的抗?jié)B性。（2）在大體積防水混凝土中,減水劑可推遲水泥水化熱峰值出現(xiàn),這就減少或避免了在混凝土取得一定強(qiáng)度前因溫度應(yīng)力而開裂,從而提高了混凝土的防水效果。（3）減水劑溶于水之后，可以離解為陰離子和金屬陽離子，陰離子吸附于水泥顆粒的表面，使之帶負(fù)電荷而相互排斥，因而使顆粒彼此分離，均勻分布于混凝土中，進(jìn)而改變混凝土的空隙結(jié)構(gòu)，使總孔隙率明顯減少。（4）此外，減水劑的使用可以降低水灰比從而使混凝土更加密實(shí)，這也是減水劑防水機(jī)理的一部分。3.2氯化鐵防水混凝土氯化鐵防水混凝土，是在混凝土中摻入適量的氯化鐵

7、配置而成的。氯化鐵防水劑配制簡(jiǎn)單，且材料來源廣泛，價(jià)格低廉，并具有增強(qiáng)、耐久、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。氯化鐵防水混凝土的防水機(jī)理：（1）氯化鐵防水劑加入混凝土中，生成一系列膠體，這些膠體填塞于混凝土的空隙從而提高混凝土的抗?jié)B性。(2)氯化鐵防水劑與水泥水化析出的Ca(oH)2反應(yīng)，生成Call2，它又激活了水泥熟料中的礦物，使其加速水化，并與硅酸二鈣、硅酸三鈣及水反應(yīng)，生成氯硅酸鈣和氯鋁酸鈣晶體，從而提高了混凝土的密實(shí)度。（3）摻加氯化鐵減水劑后，生成的不溶于水的氫氧化鐵和氫氧化鋁膠體使得混凝土的泌水率降低，也能減少混凝土內(nèi)部的空隙，提高抗?jié)B性。（4）此外，混凝土中的硫酸鈣與水化鋁酸鈣及水反應(yīng)生成硫鋁酸

8、鈣晶體，這個(gè)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生微小的體積膨脹，使混凝土內(nèi)部更加密實(shí)。3.3三乙醇胺防水混凝土在混凝土拌合物中摻入適量的三乙醇胺,以提高其抗?jié)B性能為目的而配制的混凝土稱三乙醇胺防水混凝土。具備防水早強(qiáng)和增強(qiáng)的多種作用，特別適用于需要早強(qiáng)的防水工程，是一種良好的防水混凝土。三乙醇胺防水混凝土的防水機(jī)理：在混凝土中加入三乙醇胺后，能促使水泥顆粒的吸附分散和化學(xué)分散，加速水泥的水化作用，水化生成物增多，水泥石結(jié)晶變細(xì)，結(jié)構(gòu)密實(shí)，進(jìn)而提高混凝土的抗?jié)B性。當(dāng)三乙醇胺和氯化鈉、亞硝酸鈉等無機(jī)鹽復(fù)合時(shí),三乙醇胺不僅能促進(jìn)水泥自身的水化,還可以促進(jìn)氯化鈉、亞硝酸鈉等無機(jī)鹽與水泥的反應(yīng),所生成的氯鋁酸鹽等絡(luò)合物,體積膨脹

9、,能堵塞混凝土內(nèi)部的孔隙和切斷毛細(xì)管通路,增大混凝土的密實(shí)性.3.4引氣劑防水混凝土引氣劑防水混凝土是應(yīng)用較普遍的一中外加劑混凝土，它是在普通混凝土拌和物中摻入微量的引氣劑配制而成的，這種防水混凝土具有良好的和易性、抗?jié)B性、抗凍性和耐久性，具有較好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果，可用于一般防水工程和對(duì)抗凍性、耐久性要求較高的防水工程。常用的引氣劑：松香熱聚物、松香酸鈉、烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉、松香皂和氯化鈣符合外加劑。引氣劑防水混凝土的防水機(jī)理：引氣劑是一種具有憎水作用的表面活性物質(zhì),它能顯著降低混凝土拌合水的表面張力,經(jīng)攪拌可在拌合物中產(chǎn)生大量密閉、穩(wěn)定和均勻的微小氣泡,這些密閉氣泡形成的密閉球殼阻塞了毛

10、細(xì)孔道，使混凝土拌和物中自由水的蒸發(fā)線路（毛細(xì)管）變得細(xì)小、曲折、分散,因而改變了毛細(xì)管的數(shù)量和特征，減少了滲水通道。引氣劑還可增加黏滯性,改善和易性,減少沉降泌水和分層離析,彌補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)的缺陷,從而提高了混凝土的密實(shí)性和抗?jié)B性。4膨脹水泥防水混凝土膨脹水泥防水混凝土，又稱為補(bǔ)償收縮防水混凝土，在工程上習(xí)慣稱為補(bǔ)償收縮防水混凝土。補(bǔ)償補(bǔ)償收縮防水混凝土是用膨脹水泥，或者在普通混凝土中摻入適量的膨脹劑配制而成的一種微膨脹混凝土。膨脹水泥防水混凝土的防水機(jī)理：補(bǔ)償收縮混凝土是依靠水泥本身（或摻入微量膨脹劑）大量膨脹性柱狀或針狀的結(jié)晶水化物水化硫鋁酸鈣（又稱之為鈣礬石），這種結(jié)晶水化物往往向阻力較

11、小的空隙中生長(zhǎng)、發(fā)育，他的固相體積可增大1.221.75倍。在混凝土的硬化后期，水化硅酸鈣、氫氧化鈣和鈣礬石交織在一起，不斷填充、堵塞、切斷連通的毛細(xì)孔道，改善了混凝土的空隙結(jié)構(gòu)，使大空減少，孔隙率降低，形成了非常致密的水泥石，從而使混凝土的抗?jié)B性提高。5復(fù)合型防水混凝土復(fù)合型防水混凝土是指混凝土中摻入由有機(jī)化合物和無機(jī)礦物匹配復(fù)合制成的防水材料。其防水效果顯著,而且兼容多種功能,使用簡(jiǎn)便,可降低成本。復(fù)合型防水混凝土防水機(jī)理：（1）具有減水塑化作用；（2）改善泌水性.該防水劑可顯著降低混凝土的泌水性,該善粘聚性和保水性,減小了沉降縫隙,提高了水泥石集料的膠結(jié)力,使材料的抗?jié)B性和力學(xué)性能均獲得

12、改善。(3)具有補(bǔ)償收縮抗裂作用,可提高混凝土的抗裂性能。6結(jié)語 剛性防水的基本材料是水泥，如硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰水泥等，這些水硬性膠凝材料的耐久性都是很好的。但由于水泥的抗拉強(qiáng)度低，變形小，易于收縮開裂，往往會(huì)破壞結(jié)構(gòu)的整體防水，而且水泥配制成混凝土后，內(nèi)部可形成許多毛細(xì)空隙，這些均將成為滲水的通道。為了提高混凝土的抗?jié)B性，普通防水混凝土、外加劑混凝土，復(fù)合防水混凝土相繼被推出。參考文獻(xiàn):剛性防水材料及膨脹止水條在地下室防水工程中的應(yīng)用隋 毅芻議剛性防水材料及其應(yīng)用張嬌娜 李林炎新型防水材料的開發(fā)與設(shè)計(jì)應(yīng)用陳 艷 沈祖峰屋面剛性防水和柔牲防水相結(jié)合的施工 解豐年綏芬河市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站 新型剛性防水材料與防水防腐膠泥性能研究陳寶貴，冀文政防水混凝土的抗?jié)B機(jī)理及配制技術(shù)秦景燕，王傳輝，江波膨脹水泥防水混凝土的施工技術(shù)劉萬國(guó)防水混凝土結(jié)構(gòu)滲漏原因及控制措施劉亞明Effects of soft segments on the waterproof of anionic waterborne polyurethane Haiyun Wang & Yuming Zhou & Man He & Ziyue Dai Development of a Spherical Underwater Robot Equipped wi