混凝土中新型外加劑的分析

陳錄新

[摘要]現(xiàn)代防水混凝土已普遍采用外加劑技術(shù)進(jìn)行配制；本文介紹了一種新型高效復(fù)合防水劑FDN-FS的配制技術(shù)路線、防水機(jī)制、高性能防水抗?jié)B透混凝土的配制。該防水劑由減水保塑組分、膨脹組分、引氣組分和憎水組分復(fù)配而成。

[關(guān)鍵詞]防水劑；減水劑；防水混凝土；抗?jié)B透性能；

1 前 言

混凝土是一種脆性材料，其抗拉強(qiáng)度低（約為抗壓強(qiáng)度的1/10～1/20）、極限拉應(yīng)變小（僅有0.02%～0.03%），當(dāng)其在凝結(jié)硬化過(guò)程中，由于干燥收縮、化學(xué)收縮、碳化收縮等原因引氣體積收縮而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)其本身的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土必然開裂，其結(jié)構(gòu)的抗?jié)B透性遭到破壞。因此，建筑工程的抗?jié)B防水，是建筑物使用功能中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)表明，當(dāng)前我國(guó)城市每年因建筑的滲透維修費(fèi)用高達(dá)12億元以上。

我國(guó)于20世紀(jì)50年代開發(fā)了級(jí)配集料防水混凝土，配制時(shí)，為了使粗細(xì)骨料級(jí)配達(dá)到理想的級(jí)配曲線要求，要丟棄部分砂石，為了使費(fèi)時(shí)費(fèi)料，難以在工程中推廣使用。60年代提出了富砂漿防水混凝土技術(shù)，采用這種技術(shù)存在水泥用量大，防水混凝土強(qiáng)度較低的缺點(diǎn)，這兩種技術(shù)未能從根本上解決混凝土存在的收縮開裂造成滲漏的問(wèn)題。今年來(lái)，隨著人們對(duì)混凝土滲水原因認(rèn)識(shí)的深化，以及混凝土外加劑技術(shù)的進(jìn)步，開始采用外加劑來(lái)配制防水混凝土。

現(xiàn)代混凝土技術(shù)要求防水混凝土具有高抗?jié)B透性、高強(qiáng)性、可泵性等綜合性能，因此采用單一的塑化減水組分、憎水組分、膨脹組分或引氣組分是難以滿足工程質(zhì)量要求的。這就有必要研制具有多組分、多功能的高效復(fù)合型防水劑。FDN-FS復(fù)合型防水劑（以下簡(jiǎn)稱FDN-FS防水劑）就是一種具有高效減水、保塑、早強(qiáng)、增強(qiáng)、微引氣、憎水、微膨脹等功能的新型復(fù)合防水劑。

FDN-FS防水劑已成功的在中建三局、交通部公路一局、中港二航局等單位承接的橋梁橋面、房屋屋面、工業(yè)民用建筑基礎(chǔ)、港口、大壩、蓄水池等各類抗?jié)B防水工程中應(yīng)用，受到用戶的一致好評(píng)。FDN-FS防水劑優(yōu)良的技術(shù)性能和低廉的市場(chǎng)價(jià)格必將使其在防水混凝土工程中得到廣泛的應(yīng)用。

2 FDN-FS防水劑的成分與防水作用機(jī)理

2.1 FDN-FS防水劑的組成

FDN-FS防水劑由減水保塑組分、膨脹組分、引氣組分和憎水組分復(fù)配而成。FDN-FS防水劑的減水保塑組分選用經(jīng)過(guò)有機(jī)反應(yīng)性高分子改性后的萘系高效減水劑，它具有與水泥相容性好、減水率高、保塑效果好的特點(diǎn)。

2.2 FDN-FS防水劑的防水作用機(jī)理

2.2.1 減水保塑作用

FDN-FS防水劑的減水保塑組分具有較高的減水率，其減水率可達(dá)20%左右，可大幅度減少拌合水用量，降低水灰比，有效地分散水泥顆粒，減少混凝土中的各種孔隙，使混凝土的總孔隙率和孔徑分布得到改善，混凝土密實(shí)度提高，提高了混凝土的早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度，使混凝土的抗?jié)B防水能力大大提高。

2.2.2 補(bǔ)償收縮增密堵塞作用

膨脹組分加入混凝土中，不僅能和水泥水化產(chǎn)物生成鈣礬石，引氣體積膨脹、補(bǔ)償收縮、強(qiáng)化密度結(jié)構(gòu)，而且尚能生成豐富的凝膠體，進(jìn)一步填充堵塞毛細(xì)孔道，阻斷滲水通道，提高混凝土的抗?jié)B防水能力。

2.2.3 引氣抑制泌水作用

引氣組分可產(chǎn)生均勻而微小的氣泡，適宜的含氣量可提高水泥漿的粘度，抑制沉降收縮和泌水的發(fā)生。這些氣泡是非開放性的，由于氣泡的阻隔，改變了毛細(xì)管的數(shù)量和特征，減少了混凝土的滲水通路，可改善混凝土的抗?jié)B性能。

2.2.4 憎水阻滲作用

憎水組分的強(qiáng)憎水性，可提高氣孔和毛細(xì)孔內(nèi)表面的憎水作用，進(jìn)一步提高抗?jié)B性能。

3 FDN-FS防水劑的性能

由于FDN-FS防水劑同時(shí)具有減水、早強(qiáng)、增強(qiáng)、微膨脹、抗?jié)B防水等功能，因此FDN-FS防水劑按《砂漿、混凝土防水劑》標(biāo)準(zhǔn)JC476-1999，《混凝土減水劑》標(biāo)準(zhǔn)GB8076-2008和《混凝土膨脹》標(biāo)準(zhǔn)JC474-2001分別進(jìn)行主要性能指標(biāo)的檢測(cè)，性能檢測(cè)由武漢市混凝土檢測(cè)技術(shù)服務(wù)中心進(jìn)行，檢測(cè)結(jié)果見表1、表2.

從表1、表2數(shù)據(jù)可以看出，F(xiàn)DN-FS防水劑總堿量和氯離子含量低，摻入混凝土中不會(huì)誘發(fā)混凝土堿骨料反應(yīng)和鋼筋銹蝕；氧化鎂含量也很低，凈漿安定性好；配制的混凝土泌水量小；減水率高，達(dá)到20%，大大高于GB8076-2008高效減水劑一等品標(biāo)準(zhǔn)；早強(qiáng)、增強(qiáng)效果明顯，摻FDN-FS防水劑的混凝土抗壓強(qiáng)度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)JC474-2001標(biāo)準(zhǔn)要求，抗壓強(qiáng)度比值同事滿足GB8076-2008高效減水劑一等品標(biāo)準(zhǔn)要求和JC474-2008一等品標(biāo)準(zhǔn)要求；配制的混凝土抗折強(qiáng)度高；有良好的膨脹性能，限制膨脹率滿足JC474-2001要求；有顯著的防水滲透效果。

4 結(jié) 論

（1）FDN-FS防水劑是由不同功能的有機(jī)、無(wú)機(jī)材料復(fù)合而成的多功能新型優(yōu)質(zhì)防水劑，在凝膠材料摻量6%的條件下，減水率可達(dá)20%以上，3d、28d混凝土抗壓強(qiáng)度提高25%以上，泌水率小，具有良好的保塑性能，對(duì)混凝土有補(bǔ)償收縮的作用。

（2）混凝土滲水原因一是混凝土內(nèi)部的孔隙；二是混凝土內(nèi)部的微裂縫所致。前者采用減水增強(qiáng)和增密充填的方法來(lái)處理混凝土內(nèi)部孔隙；FDN-FS防水劑具有減水、增強(qiáng)、增密和微膨脹的功能，因此FDN-FS防水劑具有顯著的抗?jié)B防水效果。

（3）FDN-FS防水劑氯鹽含量和總堿含量極低，對(duì)鋼筋無(wú)銹蝕，不會(huì)誘發(fā)混凝土的堿集料反應(yīng)，F(xiàn)DN-FS防水劑配制的抗?jié)B防水混凝土具有坍落度經(jīng)時(shí)損失小，混凝土無(wú)收縮，強(qiáng)度高的性能。FDN-FS防水劑可滿足現(xiàn)代混凝土工程施工提出的高工作性、高強(qiáng)度、高耐久性的要求。

參考文獻(xiàn)：

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