渗透结晶型涂料对普通混凝土抗渗性能的影响

   日期:2022-04-14     浏览:186    
核心提示:0 概述近年来,对混凝土的耐久性要求越来越高,混凝土的耐久性与其本身的渗透性之间存在着密切的关系,甚至可以说有时渗透性对耐
0 概述
近年来,对混凝土的耐久性要求越来越高,混凝土的耐久性与其本身的渗透性之间存在着密切的关系,甚至可以说有时渗透性对耐久性起着决定性的作用[1]。渗透结晶型防水涂料的作用机理就是其通过混凝土表面渗入后,与混凝土组分起化学作用生成渗透结晶物并堵塞孔隙,从而在混凝土表面至内部的一定范围内形成一个特殊的防护层,使混凝土的耐久性得到提高。本文通过抗渗试验和氯离子渗透试验,研究了市场上广泛使用的几种渗透结晶型防水涂料对混凝土抗渗性的影响,也横向比较了试验用的几种渗透结晶型防水涂料的使用效果。希望能对渗透结晶型材料的推广使用提供一些有价值的参考。

1 试验材料
(1)水泥为普通硅酸盐水泥,混凝土配合比见表1。

(2)HM1500 无机水性水泥密封防水剂为南充市某防水防腐材料厂生产、经销。
(3)JT-CCCW 水泥基渗透结晶型防水涂料为南京某建筑防水有限公司生产、经销。本文选用JT-CCCWⅠ型和JT-CCCWⅡ型2 种涂料。
该涂料的防水机理主要是利用混凝土结构的多孔性,在水的作用下,防水涂料中含有的活性化学物质以水为载体,被带入混凝土结构内部孔隙中,随着水对混凝土结构毛孔的渗透与混凝土中的游离子交互反应生成不溶于水的结晶物,结晶物在混凝土结构孔缝中吸水膨胀,由疏至密,使混凝土结构表层向纵深处逐渐形成一个致密的抗渗区域,大大提高了结构的整体抗渗能力。
2 试验方法
2.1 抗渗试验
基准混凝土的抗渗压力一般在0.8 MPa 以上,再加上涂层作用使试件的抗渗能力有了进一步的提升,这种情况下用透水与否来判定试验结果有很多的不确定性[2],况且本试验只为横向比较相对的抗渗能力,所以用渗透深度来比较更符合实际。
2.1.1 混凝土试样制备
按GB/T 50082—2002《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》的规定成型普通水泥混凝土试件,6 个试样为1 组。将已成型的混凝土试件按规定在温度(20±2)℃、湿度95%以上的标准养护室养护,静置1 d 脱模,脱模后用钢丝刷将试件底面刷毛、清除油污和浮浆,清洗干净并除去浮水,再重新放入养护室继续养护。标养14 d(从制件放入标养室开始算起),供涂刷渗透结晶型防水涂料和JM1500 无机防水剂用。
2.1.2 涂刷
(1)水泥基渗透结晶型防水涂料(包括SC1 和SC2)参照产品使用说明以m(粉剂)∶m(水)=5∶2 的比例配置成使用涂料,然后在混凝土处于饱和面干状态时开始用毛刷均匀涂刷,通过控制涂料使用量实现对涂料厚度的基本控制。尽量使涂料用量保持在1.0 kg/m2 以上,以满足产品说明要求,达到佳效果。
(2)HM1500 无机水性水泥密封防水剂在试件处于干饱和状态时,将试件置于水平桌面上,试件的被涂面垂直于桌面。用毛刷蘸取HM1500 无机水性水泥密封防水剂,由上而下在试件被涂面上均匀涂刷5~7 次,保持被涂面至少持续5 s“看上去是湿的”。记录下每个试件表面的防水剂用量。每次重新涂刷都用相同的控制方法。涂刷2遍。
2.1.3 涂刷后试件的养护
用塑料袋密封包装后放在温度(20±2)℃的条件下养护。涂层龄期从涂层试件进入养护室养护时起,到取出进行抗渗试验或氯离子试验时止。
2.1.4 抗渗试验
在涂层龄期为42 d 时,按照GB/T 50082—2002《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》抗渗性能试验的相关要求,将试件安装到钢模内,再固定到仪器上。分3 次加压,每次增加0.8 MPa 的压力,保持8 h。然后用压力机将试件从中间劈开(见图1),测量渗透深度。6 个试样1 组,取其平均值为此种涂层试件的渗透深度。

图1 抗渗试件渗透面
2.2 氯离子渗透试验
AASHTO T277 试验的具体方法是:50 mm 厚100 mm 直径的水饱和试件两端水槽分别用3.0%NaCl 溶液和0.3 mol/L的NaOH 溶液,在60 V 的外加电场下持续通电6 h,以该时间内通过混凝土电量的高低来判断混凝土抗氯离子渗透能力[3]。将水灰比为0.55,尺寸为150 mm×150 mm×500 mm 的混凝土试件,标准养护14 d 时取出,切割成150 mm×150 mm×50mm 的试验用试件,并在单面涂刷涂料,涂刷方法及涂刷后的试件养护同上。在涂层龄期为56 d 和84 d 时取出按试验要求进行试验。
3 试验结果及讨论
3.1 抗渗试验
3.1.1 试验结果
本试验分别测试了水灰比为0.55、0.60 和0.65 的普通混凝土试件经涂刷2 遍涂料,涂层龄期为42 d 时的渗透深度,结果见表2。

从表2 可以看出:
(1)经涂刷渗透结晶型涂层后试件的渗透深度相对于基准试件均有大小不等的减小。
(2)抗渗效果从优到劣的次序为HM1500、JT-CCCWⅠ型、JT-CCCWⅡ型。
(3)随水灰比的增大,无论是基准件还是涂有涂层的试件其渗透深度都有不同程度的增加。
3.1.2 讨论
(1)涂刷渗透结晶型涂料的试件,渗透深度均比基准件小的主要原因是:涂料在试件的表面和表层形成了起阻止渗透的物质,从而不同程度地提高了混凝土的抗渗能力。
(2)HM1500、JT-CCCWⅠ型和T-CCCWⅡ型抗渗能力不同是由各自的作用机理不同造成的,相对而言,HM1500 较大地提高了试件的抗渗能力。
(3)水灰比增大,渗透深度亦增大的主要原因是:基材混凝土的孔隙率随水灰比增大而增加导致的,这和混凝土的基本性质相符。
3.2 氯离子渗透试验
3.2.1 试验结果
在涂层龄期为56 d 及84 d 时分别进行氯离子渗透试验,有涂层的一面置于NaOH 溶液中。6 h 的通电量见表3,电流变化分别见图2、图3。


3.2.2 讨论
(1)从表3 可以看出,涂层龄期84 d 时,各组试件的通电总量相对于龄期56 d 试件均有降低。这主要是因为混凝土试件自身随龄期的增长孔隙随之减小,增强了混凝土的抗渗透能力。
(2)从表3 还可看出,通电量数据显示大部分涂刷涂层试件的通电量比基准件还要大。这与常理不符。主要原因是:渗透结晶型涂层产生了易导电物质。至于这些物质对氯离子渗透试验产生的具体影响还需进一步研究。
(3)从图2 及图3 可以看出,采样的平均电流量是逐步趋稳的,说明试验操作满足试验规范相关要求。
4 结语
混凝土渗透有外部原因和内部原因,外部原因包括水压和离子扩散等,内部原因主要是混凝土自身构造的缺陷造成的。渗透结晶型涂层能提高混凝土的抗渗性能,从而改善普通混凝土的耐久性。用渗透深度法和氯离子渗透法研究不同水灰比涂刷渗透结晶型涂料混凝土试件的抗渗情况表明,涂层对抗渗性的提高均有贡献。氯离子渗透法得出了有涂层的通电量大于基准件通电量这一结论,原因主要是渗透结晶产物提高了混凝土试件的导电性。这也告诉我们:用氯离子渗透法来研究渗透结晶型材料对混凝土抗渗性能的影响需要慎重。
 









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