混凝土外加剂因品种多,组分复杂,所以对混凝土性能的改善是多方面的。掺加引气防水外加剂的混凝土,可以改善新拌混凝土和易性、提高混凝土抗渗性、抗冻融循环能力,但却对混凝土强度有一定程度的不利影响。为了弥补引气对混凝土强度的负面影响,通常将引气组分与减水组分复合来配制混凝土防水剂。
 

微膨胀组分虽然可以使混凝土具有微膨胀和抗裂防水的效果,但不具备减水效应,所以通常也与减水组分复配使用,以取得更好的增强和抗渗效果。
 

表9-3是萘系高效减水剂SN-Ⅱ(取常用掺量0.75%),膨胀剂EA(掺量分别取2%、4%、6%、8%、10%和12%),憎水剂OS(掺量分别取0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%)时,对砂浆抗渗性能和吸水量的影响。

可以看出:

(1)在保持相同流动度情况下,拌合时掺加一定量减水剂,可以减小w/c,因而降低硬化砂浆渗透性和吸水量。
(2)在砂浆中掺入以钙硝石为膨胀源的EA膨胀剂,当拨量适宜时,也可较大幅度地改善砂浆抗渗性和降低吸水量。
(3)憎水剂的拨入也有助于改善砂浆抗渗性。
(4)比较三种外加剂单换的效果,当减水剂랑量为常用拨量(0.75%)时,砂浆不透水系数比为65.2;当膨胀剂掺量为6%时,砂浆不透水系数比为58.7;憎水剂掺量仅为0.3%时,便可使砂浆不透水系数比增大到69.5。
(5)对于膨胀剂和憎水剂来说,其拨量都不可过大,否则对砂浆抗渗性的改善效果将减弱。试验中发现当OS掺量≥0.4%时,会使砂浆含气量过大,这可能是导致在OS掺量较大时砂浆抗渗性提高幅度不大的原因之一。如果砂浆中膨胀剂掺量过大,则在早期产生的膨胀能太大,反而会导致在砂浆试件中产生微裂缝,增加其渗透性。
 

单纯换加三种混凝土外加剂对降低砂浆渗透性的能力毕竟是较有限的,为此设计见表9-4的正交试验,考察三种外加剂复合掺加后对砂浆抗渗性的改善效果,并试验得出三种外加剂的最佳复合方案。试验中,SN-Ⅱ的掺量固定为0.75%,而只改变EA和OS的掺量,EA的掺量分别取4%、6%和8%,OS的掺量分别取0.1%、0.2%和0.3%,试验结果见表9-5。

复合换加三种外加剂时,可更大幅度地降低砂浆渗透性。在所取的换量范围内,当SN-II的拨量固定为0.75%时,OS的换量对砂浆渗透性的影响比EA的大。表9-5显示,当SN-II、EA和OS分别以0.75%、6%和0.2%复合掺加时,可以最大幅度地改善砂浆抗渗性(序号为SZ5砂浆的最大抗渗压力达3.0MPa)。吸水性试验表明,基准砂浆的吸水量为38.9g,而SZ5配比的砂浆吸水量只有20.3g,为前者的52.2%。这说明将三种外加剂在最佳匹配情况下掺加可以大幅度改善砂浆中水泥石孔结构以及降低孔壁亲水性,因而提高其抗渗性和降低吸水性。

 

表9-6对比了两种址落度情况下掺加复合外加剂(SN-Ⅱ、EA和OS分别以0.75%、6%和0.2%复合拨加)时混凝土的各项性能,并与不掺外加剂的混凝土进行了性能对比。

混凝土的配合比为C:S:G=1:1.74:2.97。

 

当保持场落度为(6±1)cm时,IC1与CC1相比,其7d、28d和90d的抗压强度分别提高了59.4%、46.2%和55.9%;当址落度保持为(18±1)cm时,IC2与CC2相比,其7d、28d和90d的抗压强度分别提高了59.4%、37.9%和55.1%。
 

与基准混凝土相比,拒加复合混凝土外加剂后,IC1和IC2分别与CC1和CC2相比,渗透性大幅度降低。拒加复合外加剂还大幅减小了混凝土的吸水量,CC1的吸水量比只有46.1,CC2的吸水量比也只有47.0。

由于复合外加剂的捻加,混凝土的变形情况也有很大变化,IC1在前7d发生正变形(表现为膨胀),而CC1则自始至终都发生负变形(表现为收缩),所以3个月后IC1的收缩率只有198x10-6,而CC1的收缩率高达600x10-6。
 

作为一种多功能复合型防水剂,CX-SUN高性能混凝土抗渗防水剂同时采用减水组分、减缩抗裂组分、结晶组分、憎水组分、纳米尺度填充密实组分等,可以大幅度提高混凝土材料本身抗渗透性,改善混凝土内部孔结构和堵塞内部连通孔,降低混凝土收缩率和具有补偿收缩性,分散混凝土内部应力从而提高混凝土结构的抗裂性。
 

经试验对比,掺加混凝土外加剂其对混凝土各项性能的影响情况如下:
 

(1)掺加7.0%~9.0%的CX-SUN高性能混凝土抗渗防水剂,在保持相同流动性的情况下,能使砂浆抗渗等级提高300%以上,使混凝土的抗渗等级提高400%以上,所配制混凝土的抗渗等级可达S30以上。
(2)掺加该外加剂,可以大幅度降低混凝土中CI渗透速度,按照ASTM1202方法测得的电通量小于1000C,属于渗透性很低的范畴;若配合一定的活性矿物掺合料,掺加该外加剂所配制的混凝土的电通量可低于100C,属于极低的范畴。