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    水泥基滲透結晶型防水涂料的實際應用(一)

    點擊數:1805發布:2021-06-28 來源: 中貿科技發展鹽城有限公司

    1.引進背景
    水泥基滲透結晶型防水材料是1942年德國化學家Lauritz Jensen(勞倫斯—杰遜)在解決水泥船滲漏水的實踐中產生與發明的。歐美稱為:Capillary/Crystalline Water proofing Materials,簡稱CCCW。CCCW1965年從歐洲引進到日本、韓國等地,由于其綜合性能及性價比優于其他類型的防水材料,該材料迅速成為全世界最主流的防水材料之一,占據具大的市場份額。日本防水涂料協議會會長小新井治美對其的評價是:“對環境保護,對人類生存均顯其優的防水材料”。
    水泥基滲透結晶防水涂料是以國外先進技術為依托,經國內科研機構和大量工程技術人員的研究、試用、應用后開發而成的一種適合我國工程建設使用的新型高效無機的防水、防腐涂料。在引進該產品前它已經在全球一百多個國家和地區的工程中得到成功應用,其性能的優越性、質量的可靠性得到了建筑業界廣泛的認可,并為廣泛推廣使用。
    水泥基滲透結晶防水涂料是以硅酸鹽水泥、石英砂為主要成分,摻入一定量的活性化學物質組成的一種粉狀剛性防水材料。是綠色、無毒、無味、無公害產品,是一種剛性防水材料。2001 年我國首次頒布實施了GB 18445—2001 水泥基滲透結晶型防水材料,這也是國際上第一個水泥基滲透結晶型防水涂料的產品標準,并于2012 年進行修訂,發布了GB 18445—2012 水泥基滲透結晶型防水材料。同時,GB 50108—2008 地下防水工程技術規范納入了水泥基滲透結晶型防水涂料,GB 50208—2011 地下防水工程質量驗收規范中對驗收水泥基滲透結晶型防水涂料作了規定。該相關標準的實施為水泥基滲透結晶型防水涂料的廣泛應用起到了很好的規范和推動作用。
    2.效果反映
    水泥基滲透結晶型防水涂料具有抗滲性能與自愈性能良好,粘結力強,防鋼筋銹蝕,對人體無害,易于施工等特點,廣泛應用于地下工程、水利工程、蓄水池(飲用水)、污水處理等結構中,防水效果良好。然而在使用時會出現達不到預期防水效果的現象,原因主要有:
    2.1.市場上產品質量良莠不齊,甚至以次充好;
    2.2.設計、施工、監理單位對水泥基滲透結晶型防水涂料的材料特性、作用機理、應用條件、施工工藝、應用范圍未充分理解,或者片面夸大其作用。主要存在以下問題:
    2.2.1.滲透結晶深度與抗滲壓力
    生產商在宣傳水泥基滲透結晶型防水涂料時,片面強調水泥基滲透結晶型防水涂料的滲透結晶深度( 從幾毫米到幾百毫米) ,造成了一種假象:水泥基滲透結晶型防水涂料在混凝土結構越深處產生結晶體,其防水效果越好,其實這種說法并不嚴謹。水泥基滲透結晶型防水涂料的作用機理是其含有的活性化學物質以水為載體在混凝土中滲透,與水泥水化產物生成不溶于水的針狀結晶體,填塞毛細孔道和微細縫隙,從而提高混凝土的致密性和防水性。水通過混凝土結構防水表層侵入結構有多深,活性化學物質就有可能滲透多深,水泥基滲透結晶型防水涂料就會在多深處形成結晶,即水泥基滲透結晶型防水涂料滲透多深。結晶滲透深度不僅取決于水泥基滲透結晶型防水涂料本身,還與使用環境條件、混凝土的密實程度、水的壓力、時間等因素密切相關。如蜂窩結構、開裂縫造成的滲水,這時結晶體的深度會大很多,但其抗滲性能并不會很好,因其混凝土本身的密實性就不好。又如結構缺陷或空隙填充率不高時,即使活性物質滲入混凝土結構中較深,形成的結晶體不能完全密實混凝土,并不能有效提高結構的抗滲性能; 而對于密實度較高的混凝土,雖然活性物質很難滲入深處,但是水泥基滲透結晶型防水涂料中的活性物質所產生的結晶體能充分填充涂料涂層及混凝土表層的缺陷、空隙,形成一道抗滲性良好的剛性防水層。
    其實,應用水泥基滲透結晶型防水涂料的目的是希望起到防水作用,而絕不是希望混凝土結構由于各種原因造成裂縫或滲漏后去依靠水泥基滲透結晶型防水涂料產生結晶體,致密混凝土結構,堵塞毛細孔及裂縫,起到止水作用。因此首先強調的應該是水泥基滲透結晶型防水涂料的抗滲壓力。
     2.2.2. 防水效果
    部分廠商宣稱水泥基滲透結晶型防水涂料對混凝土裂縫有獨特的修復能力,凡是小于0. 4 mm 的混凝土裂縫,可通過水泥基滲透結晶型防水涂料新生成的晶體修復,活性物質作為催化劑,不斷生長出新的結晶體,修復裂縫,實現長久防水。造成部分設計單位僅使用水泥基滲透結晶型防水涂料為地下工程防水設防,而不少僅使用水泥基滲透結晶型防水涂料的地下室已發現滲漏。水泥基滲透結晶型防水涂料與混凝土結構的兼容性良好,據此有生產商宣傳其防水功能是永久性的,這一說法也是需要商榷的。
    關于水泥基滲透結晶型防水涂料生成的結晶體的來源,文獻中闡述了三種機理,一種是活性物質自身聚合形成; 另一種是催化機理即活性物質不是依靠本身產生結晶體,而是在一定條件下會促進混凝土中水泥水化,生成水化硅酸鈣( CSH) 凝膠; 第三種是以上兩種情況并存,只是在不同區域,不同環境條件下,其晶體的主要類型不同。水泥基滲透結晶型防水涂料防水涂層形成之后,涂層及結晶體內的活性物質被封閉其中,透過混凝土結構的水將涂層表面、結晶體表面或結構松散部位的活性物質帶出,其絕對量應是很小的,那么僅依靠活性物質本身聚合產生的結晶體數量也是很小的。催化機理形成結晶體是靠水泥水化反應,水泥水化的確是一個長久過程,但是水化反應進行到一定程度,激活水泥水化還能形成多少結晶體??梢缘弥? 水泥基滲透結晶型防水涂料確實具有滲透結晶功能,但后期僅僅依靠滲透結晶防止滲漏的作用是有限的。
    GB 18445—2012 水泥基滲透結晶型防水材料的技術指標規定也證明了這一點。GB 18445—2012 中,試塊在涂刷防水材料后的抗滲壓力應為基準混凝土抗滲壓力的250%以上,即1. 0 MPa 以上( 基準混凝土抗滲壓力為0. 4 MPa) ,試件在28 d 抗滲試驗透水后,繼續在水中養護28 d,二次抗滲壓力要求達到0. 8 MPa。以此類推,三次抗滲壓力是否更小,那么若干次后是否還保持有適當的抗滲能力,這也說明滲透結晶型防水材料隨著結構滲透次數的增加,其防水能力也衰退。
    結論:水泥基滲透結晶型防水涂料施工后,會在涂層及混凝土表層形成一個致密的抗滲區域,達到初步防水效果,而涂層中封存的大量未聚合或低聚合的活性物質,一旦混凝土結構被水再次穿透或水壓增大,會被水攜帶,在裂縫處重新生成結晶體,不斷充填混凝土中的微小孔縫通路,持續的修復混凝土結構缺陷,所以水泥基滲透結晶型防水涂料應該具有比較持久的防水功能,但前提條件是混凝土結構不發生持續不斷的變形、裂縫。
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