什么是混凝土防水剂,防水剂主要品种?

一.什么叫混凝土外加剂之防水剂

混凝土防水外加剂是指拒入混凝土中,能够减少混凝土内部孔隙和堵塞毛细通道,从而降低混凝土在静水压作用下透水性的外加剂。
 
随着混凝土用途的日益扩大,在屋面、水塔、水池、水坝、地下室、隧道、输油管道、输水管道、输气管道、储油罐及地下建筑物、海工建筑物等工程中,混凝土已经几乎成为不可替代的材料,且这些工程对混凝土抗渗性和防水性提出了严格要求。尤其是屋面、墙面、地下室等与人们生活质量息息相关的部位,渗漏所带来的危害和造成的麻烦和间接损失,更是令人头痛,鉴于此,人们常用“屋漏偏逢连阴雨”来形容面对渗漏问题的无奈。众所周知,传统的油毡屋面由于使用寿命短,加之施工质量难以保证,已逐渐被淘汰,而代之以改性沥青屋面材料,以及高分子防水卷材、高分子防水涂料。但防水层的铺设总的来说都不是永久性的。而对于越来越多的上人屋面、绿化屋面来说,铺设柔性防水层显然是不合适的,因此,刚性防水的需求量将越来越大。所以,混凝土、砂浆本身抗渗能力的提高是水泥基材料长久以来的热点问题。
 
20世纪初,前苏联和前联邦德国等国家对如何通过改善混凝土原材料和优化配合比来提高混凝土防水性的问题,开展了大量研究工作。他们主要从尽力降低混凝土集料堆积后的空隙率和提高干粉料的堆积密度为理论依据,配制防水混凝土。20世纪50年代,我国就曾推广应用集料级配防水混凝土[依据前民主德国工业标准DIN-1045(卵石级配)和DIN一4163(碎石级配)法]。这种集料级配法对混凝土集料的级配要求十分严格,且混凝土砂率高达50%~60%,并要求砂中含有相当比例的粒径小于0.15mm的细粉料。但集料级配防水混凝土配制时,为了粗细集料级配达到理想的级配曲线要求,不仅要丢弃部分砂石,耗费大量劳动力,而且施工繁琐,难以在实际工程中应用。
 
我国还曾研制出具有理想防水效果的造壳混凝土(裹砂混凝土)。它的理论根据是改善集料-浆体的界面,但由于工业繁项,也难以大量应用。
 
普通防水混凝土的发展历程也反映了人们对混凝土渗水原因的认识深入过程。随着人们对混凝土中水的通路(即孔隙)的特性及其形成过程的认识,以及混凝土外加剂应用技术的发展,人们提出了一系列改善混凝土抗渗性能的措施,现在已经开始采用各种外加剂通过降低孔隙率,改善孔结构等手段来提高混凝土的抗渗性,增强其防水能力。

近三十年来,人们在混凝土防水工程的材料设计和施工工艺方面积累了丰富的经验,如优化混凝土配合比、合理选择原材料,可以配制出具有一定抗渗等级的防水混凝土;掺加防水剂也可以配制出抗渗等级良好的防水混凝土。然而,对于大面积、大体积浇注施工的工程,尽管在混凝土材料设计时周密地考虑了混凝土抗渗等级的提高,但由于结构设计不合理、施工和养护不当,或使用过程中的原因,导致混凝土结构体开裂,最终导致防水失败。从这点来看,防水是一项涉及设计、材料、施工等多方面的工程。
 
高性能混凝土的提出,为混凝土技术的发展指明了方向,一项在保证混凝土设计强度的前提下,努力改善和提高混凝土流动性、耐久性,降低变形率,提高体积稳定性的研究工作正如火如茶地开展着。
 
如果从混凝土耐久性的各种影响因素进行分析,就不难看出,每项耐久性指标都与混凝土抗渗性存在着非常密切的关系,大幅度提高混凝土抗渗等级,是改善混凝土抗碳化性、抗化学侵蚀性、抗冻融循环性最直接、有效的措施,因此,混凝土防水剂的使用实际上也是混凝土高性能化的一项有效措施。
 
单纯的材料的抗渗性的提高并不能保证结构的防水性,原因是混凝土自浇注后开始就时刻发生着体积变形,研究表明,当混凝土结构体裂缝宽度大于0.1mm,混凝土便会渗水。

事实表明,传统的混凝土,由于设计、材料选择和施工不当,在其生命周期中,表面和内部会产生许多微裂缝,影响着其力学性能、抗渗性和耐久性。为了减少开裂,人们在大面积混凝土施工时,不得不留置出一定量的收缩缝,这不仅增加了工作量,而且施工缝的添补采用高分子材料,这些材料老化快,需要经常更换,增加了造价。实际上,人们也摸索出一套利用膨胀水泥和膨胀剂来配制防水混凝土的经验,而且,通过复合手段,还可以配制出高抗渗、低收缩性的高性能混凝土,很快就被工程界所接受。

二.混凝土外加剂之防水剂主要品种

以防水剂中起主要作用的组分进行分类,具体如下:
 
(1)引气型防水剂;(2)减水型防水剂;(3)三乙醇胺密实型防水剂;(4)氯化铁类防水剂;(5)有机硅憎水型防水剂;(6)微膨胀型防水剂;(7)聚合物乳液型防水剂;(8)渗透结晶型防水剂;(9)复合型防水剂等。

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