剛性防水材料在制備與應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)

1、剛性防水材料在制備與應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)建筑工程中的防水材料主要分為剛性防水材料和柔性防水材料。剛性防水 是相對防水卷材、 防水涂料等柔性防水材料而言的防水形式, 是指以水泥、 沙石 為原材料,或其內(nèi)滲入少量外加劑、高分子聚合物等材料,通過調(diào)整配合比、抑 制或減小孔隙率、 改變孔隙特征、 增加各原材料界面間的密實(shí)性等方法, 配制成 具有定抗?jié)B透能為的水泥砂漿混凝土類防水材料。 剛性防水層所用的主要原材 料有水泥、砂石、外加劑等。剛性防水材料,十大優(yōu)點(diǎn)和一大缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)一:施工方便,普通泥瓦匠按一般的抹灰方法施工就能達(dá)到良好的質(zhì)量 要求;優(yōu)點(diǎn)二:對施工環(huán)境要求不嚴(yán)格,可以在潮濕或者粗糙的基面施工,解決柔

2、 性防水材料在在濕度超過 9%的基面上施工后,分層脫離的難題;優(yōu)點(diǎn)三:塑性好,可切實(shí)做好,陰陽角、管道周圍、潔具周邊等薄弱部位的 防水施工,在異性多變、狹小的空間也能很好的施工;優(yōu)點(diǎn)四:能與基面的能結(jié)合成整體,在迎水面和背水面都能施工;優(yōu)點(diǎn)五:厚度大、強(qiáng)度高,施工后不需要做保護(hù)層就能耐受穿刺破壞,可長 期耐受水中酸、堿、氯類等腐蝕物的侵蝕;優(yōu)點(diǎn)六:施工后有利于下到工序的施工,例如直接在防水層上貼瓷磚、刮膩 子、刷涂料等工序;優(yōu)點(diǎn)七:耐久年限長,與建筑壽命同步,是永久性防水材料;優(yōu)點(diǎn)八:成本低,在同等防水等級的前提下,綜合成本大大低于柔性防水材 料;優(yōu)點(diǎn)九:一舉多得,可與貼瓷磚、抹灰的施工工序合

3、二為一;優(yōu)點(diǎn)十:環(huán)保無毒,施工時(shí)無安全隱患,施工后無環(huán)境污染。缺點(diǎn):沒有延展性,不能用于預(yù)制板屋面頂或結(jié)構(gòu)變化大的部位施工。 剛性防水材料按其膠凝材料的不同可分為兩大類:一類是以硅酸鹽水泥為 基料, 加入無機(jī)或有機(jī)外加劑配制而成的防水砂漿、 防水混凝土, 如外加氣防水 混凝土, 聚合物砂漿等; 另類是以膨脹水泥為主的特種水泥為基料配制的防小 砂漿、防水混凝土,如膨脹水泥防水混凝土等。剛性防水材料按其作用又可分為有承重作用的防水材料 (即結(jié)構(gòu)自防水 和 僅有防水作用的防水材料, 前者指各種類型的防水混凝土, 后者指各種類型的防 水砂槳凝土結(jié)構(gòu)自防水使用已久, 在國外如原民主德國和日本較受重視。

4、我國從 50午代開始研究開發(fā)結(jié)構(gòu)自防水技術(shù),早期曾一度采用德國集料級配防水很凝 土,以后經(jīng)過 20多年的實(shí)踐和試驗(yàn)研究,揭示了防水混凝土的防水原理,先后 研制出適合我國國情的防水混凝土及外加劑防水混凝土,在地下工程及各種防 水、輸水、貯水工程中廣泛應(yīng)用。近十幾年來,又采取各種措施,克服水泥、混 凝土類材料抗拉強(qiáng)皮低、 極限拉應(yīng)變小肋缺點(diǎn), 減少總收縮值, 增加混凝上的韌 性, 如采用聚合物混凝上, 村沏凝土施加頸應(yīng)力, 在混凝土結(jié)構(gòu)表而上附加各種 防水層等方法,從而使剛性防水材料又有了新的發(fā)展。下面我就凝膠不同分類對兩種水泥進(jìn)行簡單的介紹。一、 硅酸鹽水泥凡以硅酸鈣為主的硅酸鹽水泥熟料, 5%

5、以下的石灰石或粒化高爐礦渣,適量 石膏磨細(xì)制成的水硬性凝膠材料,統(tǒng)稱為硅酸鹽水泥(Portland cement,國 際上統(tǒng)稱為波特蘭水泥。 硅酸鹽水泥主要礦物組成是:硅酸三鈣 、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、 鐵鋁酸四鈣。 硅酸三鈣決定著硅酸鹽水泥四個(gè)星期內(nèi)的強(qiáng)度; 硅酸二鈣四星期后才發(fā)揮強(qiáng)度 作用,約一年左右達(dá)到硅酸三鈣四個(gè)星期的發(fā)揮強(qiáng)度;鋁酸三鈣強(qiáng)度發(fā)揮較快,但強(qiáng)度低, 其對硅酸鹽水泥在 1至 3天或稍長時(shí)間內(nèi)的強(qiáng)度起到一定的作用;鐵鋁酸四鈣的強(qiáng)度發(fā)揮 也較快,但強(qiáng)度低,對 硅酸鹽 水泥的強(qiáng)度貢獻(xiàn)小。硅酸鹽水泥分兩種類型,不摻加混合材料的稱為型硅酸鹽水泥,代號 P· 摻加不超過水泥質(zhì)量

6、5%的石灰石或粒化高爐礦渣混合材料的稱為型硅 酸鹽水泥,代號 P·。基本性能 :A 、凝結(jié)硬化快,早期強(qiáng)度及后期強(qiáng)度高,適用于有早強(qiáng)要求的混凝土、冬 季施工混凝土,地上、地下重要結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程。B 、抗凍性好,適用于嚴(yán)寒地區(qū)水位升降范圍內(nèi)遭受反復(fù)凍融循環(huán)的混凝土 工程。C 、 水化熱大, 不宜用于大體積混凝土工程, 但可用于低溫季節(jié)或冬期施工。D 、 耐腐蝕性差, 不宜用于經(jīng)常與流動淡水或硫酸鹽等腐蝕介質(zhì)接觸的工程, 也不宜用于經(jīng)常與海水、礦物水等腐蝕介質(zhì)接觸的工程。E 、耐熱性差,不宜用于有耐熱要求的混凝土工程。F 、抗碳化性能好,適用于空氣中 CO2濃度較高的

7、環(huán)境,如鑄造車間等。G 、干縮小,可用于干燥環(huán)境下的混凝土工程。H 、耐磨性好,可用于路面與地面工程。分類 :這類水泥包括不摻或摻有混合材料的各種硅酸鹽水泥, 中國按其混合材料的 摻加情況,共分為如下六類:1. 純熟料硅酸鹽水泥; 2. 普通硅酸鹽水泥; 3. 礦渣 硅酸鹽水泥; 4. 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥; 5. 粉煤灰硅酸鹽水泥; 6. 復(fù)合硅酸鹽水泥。 普通硅酸鹽水泥1概念由硅酸鹽水泥熟料、 5%20%的混合材料、適量石膏混合磨細(xì)制成的水硬性 膠凝材料,稱為普通硅酸鹽水泥,簡稱普通水泥,代號 P·O?；旌喜牧系募尤肓扛鶕?jù)其具有的活性大小而定。按中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 :普通水泥 中如摻加活

8、性混合材料(如?；郀t熔渣、火山灰、粉煤灰等 , 其摻加量按重 量計(jì)不得超過 15%,允許用不超過 5%的窯灰 (用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)硅酸鹽類水泥熟料時(shí) , 隨氣流從窯尾排出的灰塵 , 經(jīng)收塵設(shè)備收集所得的干燥粉末或不超過 10%的非 活性混合材料代替; 摻加非活性混合材料不得超過 10%。 普通水泥分為 275、 325、 425、 525、 625和 725六個(gè)標(biāo)號 , 廣泛用于制做各種砂漿和混凝土。2技術(shù)要求細(xì)度要求為 80um 方孔篩篩余不得超過 10%,否則視為不合格品。初凝時(shí)間 不早于 45min ,終凝時(shí)間不遲于 10h 。初凝不滿足視為廢品,終凝不滿足視為不 合格品。體積安定性經(jīng)檢驗(yàn)必

9、須合格,否則為廢品。3基本性能與應(yīng)用普通硅酸鹽水泥在應(yīng)用方面與硅酸鹽水泥基本相同, 并且有一些硅酸鹽水泥 不能應(yīng)用的地方普通硅酸鹽水泥也可以用, 這使得普通硅酸鹽水泥成為建筑行業(yè) 應(yīng)用面最廣,使用量最大的水泥品種。礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥1概念礦渣硅酸鹽水泥凡是由硅酸鹽水泥熟料、 2070%的?；郀t礦渣、適量石膏混合磨細(xì)制成 的水硬性膠凝材料,稱為礦渣硅酸鹽水泥,簡稱礦渣水泥,代號 P·S。中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:水泥中?；郀t礦渣摻加量按重量計(jì)為 2070%;允許用不 超過混合材料總摻量 1/3的火山灰質(zhì)混合材料(包括粉煤灰、石灰石、窯灰 來代替部分?；郀t礦渣

10、 , 這些材料的代替數(shù)量分別不得超過 15%、 10%、 8%;允 許用火山灰質(zhì)混合材料與石灰石, 或與窯灰共同來代替礦渣, 但代替的總量不得 超過 15%,其中石灰石不得超過 10%、窯灰不得超過 8%;替代后水泥中的?；?爐礦渣不得少于 20%。礦渣水泥是中國目前產(chǎn)量最大的水泥品種 , 分為 32.5、 32.5R 、 42.5、 42.5R 和 52.5、 52.5R 六個(gè)標(biāo)號。與普通硅酸鹽水泥相比,礦渣水泥的顏色較淺,比重 較小,水化熱較低,耐蝕性和耐熱性較好,但泌水性較大,抗凍性較差,早期強(qiáng) 度較低 , 后期強(qiáng)度增進(jìn)率較高 , 因此需要較長的養(yǎng)護(hù)期。 礦渣水泥可用于地面、 地 下、

11、 水中各種混凝土工程, 也可用于高溫車間的建筑, 但不宜用于需要早期強(qiáng)度 高和受凍融循環(huán)、干濕交替的工程?；鹕交屹|(zhì)硅酸鹽水泥凡是由硅酸鹽水泥熟料、 2050%的火山灰質(zhì)混合材料 (如火山灰、 凝灰?guī)r 、 浮石、沸石、硅藻土、粉煤灰、燒粘土、燒頁巖、等、適量石膏混合磨細(xì)制成 的水硬性膠凝材料,稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥,簡稱火山灰水泥,代號 P·P。 中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:水泥中火山灰質(zhì)混合材料摻加量按重量計(jì)為 2050%;允許摻加 不超過混合材料總摻量 1/3的?；郀t礦渣 , 代替部分火山灰質(zhì)混合材料,代替 后水泥中的火山灰質(zhì)混合材料不得少于 20%?；鹕交宜喾譃?275、 325、 425

12、、 525和 625五個(gè)標(biāo)號?；鹕交宜嗯c普通水泥相比 , 其比重小,水化熱低,耐蝕 性好,需水性(使水泥漿體達(dá)到一定流動度時(shí)所需要的水量和干縮性較大,抗 凍性較差, 早期強(qiáng)度低, 但后期強(qiáng)度發(fā)展較快, 環(huán)境條件對火山灰水泥的水化和 強(qiáng)度發(fā)展影響顯著, 潮濕環(huán)境有利于水泥強(qiáng)度發(fā)展。 火山灰水泥一般適用于地下、 水中及潮濕環(huán)境的混凝土工程, 不宜用于干燥環(huán)境、 受凍融循環(huán)和干濕交替以及 需要早期強(qiáng)度高的工程。粉煤灰硅酸鹽水泥凡是由硅酸鹽水泥熟料、 2040%的粉煤灰、適量石膏混合磨細(xì)制成的水硬 性膠凝材料,稱為粉煤灰硅酸鹽水泥,簡稱粉煤灰水泥,代號 P·F。中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:水泥中粉煤灰摻

13、加量按重量計(jì)為 2040%;允許摻加不超過 混合材料總摻量 1/3的粒化高爐礦渣, 此時(shí)混合材料總摻量可達(dá) 50%, 但粉煤灰 摻量仍不得少于 20%或大于 40%。粉煤灰水泥分為 275、 325、 425、 525和 625五個(gè)標(biāo)號。 它除具有火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥的特性 (如早期強(qiáng)度雖低 , 但后期強(qiáng)度增 進(jìn)率較大, 水化熱較低等 外 , 還具有需水性及干縮性較小, 和易性、 抗裂性和抗 硫酸鹽侵蝕性好等性能。 適用于大體積水工建筑, 也可用于一般工業(yè)和民用建筑。 20世紀(jì) 60年代以來,法、日、蘇、中、美、等都先后生產(chǎn)粉煤灰水泥,產(chǎn)量日 趨增多。 中國于 50年代初就開始研究粉煤灰作水泥混

14、合材料, 并于 1977年制定 了粉煤灰硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)。2技術(shù)要求三種水泥的細(xì)度、 凝結(jié)時(shí)間、 體積安定性的要求同普通硅酸鹽水泥。 三種水 泥分別根據(jù) 3d 和 28d 的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度分為三個(gè)強(qiáng)度等級即 32.5、 42.5、 52.5,每個(gè)等級又分為普通型與早強(qiáng)型。3基本性能A. 三種水泥的共性(A 凝結(jié)硬化慢,早期強(qiáng)度低,后期強(qiáng)度增長較快,因而,這三種水泥不 宜用于早強(qiáng)要求高的混凝土工程, 如冬期施工工程等。 其中的粉煤灰水泥早期強(qiáng) 度比礦渣水泥和火山灰水泥還低,適合承載晚的工程。(B 對溫度敏感,適合高溫養(yǎng)護(hù)。(C 耐腐蝕性好,可用于有耐腐蝕要求的混凝土工程。但使用時(shí)應(yīng)注意, 火山

15、灰水泥抵抗硫酸鹽腐蝕的能力較弱, 因而不宜用于有硫酸鹽腐蝕介質(zhì)的工程 中。(D 水化熱小,適用于大體積混凝土工程。(E 抗凍性與耐磨性差,不宜用于嚴(yán)寒地區(qū)水位升降范圍內(nèi)的混凝土工程 和有耐磨要求的混凝土工程中。(F 抗碳化能力差,因而不宜用于 CO2濃度高的環(huán)境中,但在一般的工業(yè) 與民用建筑中,對鋼筋仍具有良好的保護(hù)作用。B. 三種水泥的個(gè)性(A 礦渣水泥的抗?jié)B性較差,不宜用于有抗?jié)B要求的混凝土工程中。但具 有良好的耐熱性, 可用于溫度不高于 200的混凝土工程中, 如熱工窯爐基礎(chǔ)等。 (B 火山灰水泥具有較高的抗?jié)B性和耐水性,可優(yōu)先用于有抗?jié)B要求的混 凝土工程中。 但是火山灰水泥干縮大, 不

16、宜用于長期處于干燥環(huán)境中的混凝土工 程中。(C 粉煤灰水泥干縮小、抗裂好,但由于施工處理不當(dāng)易產(chǎn)生失水裂縫, 因而不宜用于干燥環(huán)境,也不宜用于抗?jié)B要求高的混凝土工程。二、膨脹水泥膨脹水泥是指在水化和硬化過程中產(chǎn)生體積膨脹的水泥, 一般 硅酸鹽 水泥在 空氣中硬化時(shí), 體積會發(fā)生收縮。 收縮會使水泥石結(jié)構(gòu)產(chǎn)生微裂縫, 降低水泥石 結(jié)構(gòu)的密實(shí)性,影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B、抗凍、抗腐蝕等。膨脹水泥在硬化過程中體積 不會發(fā)生收縮,還略有膨脹,可以解決由于收縮帶來的不利后果。性能特點(diǎn) :1. 由膨脹水泥配制的混凝土在水中自由膨脹率為 810×10-4, 可在混凝土 中建立 0.20.6MPa 的自應(yīng)力,

17、 滿足補(bǔ)償收縮要求, 可減少或防止混凝土收縮開 裂;2. 膨脹水泥混凝土抗?jié)B標(biāo)號大于 S30,又稱自防水混凝土。用該水泥配制自 防水混凝土,省工省料、縮短工期、且耐久性好;3.新型膨脹水泥早期強(qiáng)度高,后期強(qiáng)度增長較大,長期強(qiáng)度穩(wěn)定上升;4. 膨脹水泥配制的混凝土因內(nèi)部建立有膨脹自應(yīng)力 , 與鋼筋產(chǎn)生更強(qiáng)的握裹 力;5.不含氯鹽,對鋼筋無銹蝕。主要用途:1. 硅酸鹽膨脹水泥主要是用于制造防水沙漿和防水混凝土。 適用于加固結(jié)構(gòu)、 澆筑機(jī)器底座或 固結(jié)地腳螺栓, 并可用于接縫及修補(bǔ)工程。 但禁止在有硫酸鹽侵蝕的水中工程中 使用。2. 低熱微膨脹水泥主要用于較低水化熱和要求補(bǔ)償收縮的混凝土、 大體積混凝土, 也適用于要 求抗?jié)B和抗硫酸鹽侵蝕的工程3. 硫鋁酸鹽膨脹水泥主