渗透结晶材料

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渗透结晶材料（精选十篇）

渗透结晶材料 篇1

关键词：水泥基渗透结晶型防水材料,要求,性能

我国目前新型建筑防水材料从分类的角度来讲可划分为五个大的类别。这五类分别为:刚性防水材料、防水卷材、密封材料、堵漏止水材料以及防水涂料。其中刚性防水材料中就包括水泥基渗透结晶型防水, 水泥基渗透结晶型防水同时也属于可液化固体粉末状态的防水材料, 水泥基渗透结晶型防水, 能够非常牢固地在混凝土等材料的面层上起到防水的效果, 并覆盖在材料的表面起到防腐、堵漏与补强的重要作用。伴随着人类环保意识的逐渐增强, 人们对无机环保产品的需求也越来越高。在这样的社会环境下, 无机环保型防水材料也得到了广泛的关注与应用。水泥基渗透结晶型防水材料也随着环保意识的增强在地下混凝土防水堵漏工程中得到了广泛应用, 成为了一种新型的防水材料。

1 水泥基渗透结晶型防水材料的技术要求

水泥基渗透结晶型防水材料在产品技术要求方面, 主要体现在以下几个方面:

1.1 对C型防水涂料的要求

首先是水泥基渗透结晶型防水涂料的物理力学性能, 包括安定性、凝结时间、抗折强度、抗压强度、湿基面黏结强度、抗渗压力、第二次抗渗压力、渗透压力比八项指标均须符合国家标准。

其中凝结时间, 主要考虑是否影响施工。由于我国地域跨度较大, 南北温差十分悬殊, 生产厂家很难确定产品在施工现场实际的凝结时间。初凝时间太短, 不易涂覆;终凝时间太长, 又影响施工周期。所以, 在常温 (10~25℃) 下, 以初凝时间不少于20min, 终凝时间不大于24h为宜。

水泥基渗透结晶型防水涂料是刷涂在水泥混凝土表面, 依靠活性化学物质渗入混凝土内部, 形成不溶于水的结晶体, 堵塞毛细孔道使混凝土致密, 同时, 涂层与基层形成一个整体, 达到抗渗、防水的目的。因此, 涂层与基层混凝土的黏结就显得十分重要, 是形成整体防水的必要前提。其次是水泥基渗透结晶型防水材料的匀质性指标, 包括含水量、总减量、氯离子含量、细度四项指标, 是反映生产企业质量管理水平与产品质量稳定的一个重要指标。

1.2 对A型防水剂的要求

水泥基渗透结晶型防水剂外掺入混凝土内, 能够起到一系列的作用与效果。如水泥基渗透结晶型防水剂具有微膨胀的作用, 这样就能够减少用水量, 并且能够对钢筋的腐蚀起到相当高的防治效果。对抗压强度也起到重要的改善作用, 提高了抗压的轻度。与其他防水剂相比较, 其重要的作用是能够对混凝土性能进行综合性的改善与完善。

已掺水泥基渗透结晶型防水剂混凝土的物理力学性能, 包括减水率、泌水率比、抗压强度比、含气量、凝结时间差、收缩率比、渗透压力比、第二次抗渗压力、对钢筋的锈蚀作用九项指标, 均须符合国家标准。

2 水泥基渗透结晶型防水材料的性能特点

水泥基渗透结晶型防水材料同其他材料不同之处, 也是它所具有的特殊的作用就渗透结晶。普通的材料常尝会因为时间的缘故, 材料表面会有不同程度的老化现象产生, 老化现象的产生所导致的最直接的后果就是防水功效的减弱与消失, 而水泥基渗透结晶型防水材料却克服了这方面的弊端, 它以水为载体, 借助其独特有力的渗透性, 产生物化作用, 水泥基渗透结晶型防水材料所形成的结晶体不溶于水, 但在水的引导下与混凝土形成密闭的防水层整体, 具有长久性防水的功效。它能够对不同方向与强度的水流产生堵截的作用, 对钢筋也能起到很好的防侵蚀作用。对混凝土的结构强度也具有重要的保护作用。

2.1 具有双重的防水性能

水泥基渗透结晶型防水材料在混凝土结构内部起到防水作用的原因之一, 就是其能够对混凝土内部起到堵塞孔隙的作用。其渗透性极强, 防水作用的产生不取决于渗透的深度, 这一点是别的防水材料所不具备的。另一个重要性能是水泥基渗透结晶型防水剂具有微膨胀的作用, 对混凝土结构基面的涂层起到了补偿收缩的效果, 通过微膨胀的作用, 使结构基面产生了很好的抗渗抗裂的效果。

2.2 具有极强的耐水压能力

能长期承受强水压, 部分产品的测试结果表明:在厚50mm, 抗压强度为13.8MPa的混凝土试件上, 涂刷两层水泥基渗透结晶型防水材料, 至少可承受123.4m的水头压力。

2.3 具有独特的自我修复能力

水泥基渗透结晶型防水材料是无机防水材料, 所形成的结晶体不会产生老化, 晶体结构许多年以后遇水仍能激活水泥, 产生新的晶体将继续密实, 密封或再密封小于0.4mm的裂缝, 完成自我修复的过程。

2.4 具有防腐、耐老化、保护钢筋的作用

水泥基渗透结晶型防水材料能够在极大程度上对建筑物的使用期限进行延长。这其中的原因是由于它所产生的晶体和水不相溶, 所以对混凝土的呼吸不会产生什么重要的影响。这样, 混凝土内部结构的一切化学活动都不会受到任何影响。能够进行正常的排潮与透气, 又保持了混凝土内部结构的干爽性。这在极大程度上保证了内部钢筋没有受到侵蚀。

2.5 具有对混凝土结构的补强作用

用水泥基渗透结晶型防水材料施工后的结构, 由于它不是晶体结构重新激活, 而是未水化水泥被激活, 增加了密实度, 对结构起到了加强作用, 一般能提高混凝土强度的20%~30%。

2.6 具有长久性的防水作用

水泥基渗透结晶型防水材料的防水作用是由外到内的进行渗透才发挥其作用的。通常作用面是工作表层及其相邻的位置, 随着渗透的作用会逐渐对其混凝土结构内部发挥作用与效果。在一般的情况下, 晶体结构具有相对的稳定性, 所产生的晶体结构轻易不会发生改变。即便在防水涂层发生磨蚀的状况下, 对防水的效果也没有任何的影响。这种效果的产生是由于其防水的成分已经渗透到了混凝土的内部, 可见, 水泥基渗透结晶型防水材料具有极强稳定与长久的防水效果。

参考文献

[1]沈春林编著.聚合物水泥防水涂料[M].北京:化学工业出版社, 2003.

[2]胡曙光, 谷春华等编著.特种水泥[M].武汉:武汉工业大学出版社, 1999.

渗透结晶材料 篇2

摘要：隧道工程防水技术一直都是个国内外研究难点问题，其中渗漏水原因主要集中在以下几个方面：防水构造设计与防水工程施工中均存在问题、防水材料的耐久年限普遍短于建筑工程的设计使用年限、以及地下水文环境复杂条件的影响等。基于水泥基渗透结晶型防水材料良好的混凝土抗渗性、抗碳化性、抗冻性、裂缝修复性及无毒、环保性，本文综述了水泥基渗透结晶型防水材料的组成成分、作用机理、主要功能及在隧道工程中的应用，旨在为隧道工程防水问题提供新的思路。关键词：隧道工程；水泥基渗透结晶型防水材料；组成成分；作用机理

中图分类号：TU 470

文献标志码：A

文章编号：000-0000(2014)00-0000-00 The application of Cementitious Capillary CrystallineWaterproofing

Materials in tunnel engineering Abstract: Waterproof technology of tunnel engineering has always been a difficult problem at domestic and international research, the water seepage reason mainly in the following aspects: there are problems in waterproofing design and construction of waterproof engineering and design of durability of waterproof materials are shorter in architecture engineering service life and the complex hydrological environment influence of underground.Based on the good performance of Cementitious Capillary CrystallineWaterproofing Materials, this paper reviews the composition, mechanism, main function and its application in tunnel engineering, provided a new idea for waterproof problem of tunnel engineering.Key words: tunneling;Cementitious Capillary CrystallineWaterproofing Materials;composition;mechanism 1 引言

隧道与地下工程防水技术一直都是个国内外研究难点问题，现有的防水板防水技术主要存在以下缺点：不能和混凝土密贴、易被扎破、易受拉拉伸、易断裂破坏、焊缝多、薄弱环节多等。目前，防排水业界萌生了多种新材料、新技术的应用，如喷膜防水技术[1-3]、涂刷防水材料技术[4-7]。喷膜防水技术是以丙稀酸盐水溶液为主要成分，加入氧化剂和还原剂制作而成，两种溶液在喷嘴内混合后，用喷射法喷在混凝土表面上形成具有防水和隔离功能的薄膜。该方法具有质量均匀、无接头、耐久性优越、施工快速方便、整体性好等特点，在日本、德国等已有实践经验，目前国内也亦开始试用；涂刷防水材料技术采用水泥基渗透性防水材料，其典型材料为加拿大生产XYPEX（赛柏斯）[8]，其工作原理是采用特有的活性化学物质利用水泥混凝土本身固有的化学特性及多孔性，以水为载体，借助渗透作用，在混凝土毛细管及微孔中再次发生水化作用，激发水泥再产生新的晶体，从而将水堵住。施工方法比较简单，可以采用直接涂刷法；在出水量大，水压大的情况下，也可采用多举措防排水。如厦门翔安海底隧道，按“以堵为主，限量排放，多道防水，刚柔结合”的永久防排水原则，采用全封闭与局部限量排导的综合方案。在其“多道防水”原则下，加强了初期支护与防水板、防水板与二次衬砌之间的排水措施。在其“限量排放”原则下，利用截水、集水、抽水系统将渗水、雨水、运营用水等排出。

水泥基渗透结晶型防水材料（CCCW）作为绿色环保的防渗堵漏新材料，不仅具有防水抗渗功能，还具有裂缝修复、抗冻、抗碳化等多种优良特性，被广泛应用于水库大坝、地下洞室、道路桥梁的防水抗渗和裂缝修补。本文主要阐述水泥基渗透结晶型防水材料的功能、组分作用及其相关应用。水泥基渗透结晶型防水材料组成

2.1 水泥基渗透结晶型防水材料的组成[9]

水泥基渗透结晶型防水材料简称CCCW（Cementitious Capillary CrystallineWaterproofing Materials），通常以普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥、石英砂等为主要成分，掺入活性化学物质制成。不同的水泥基渗透结晶型防水材料中所含的活性化学物质各不相同，根据其作用划分主要有两大类：一是复合混凝土外加剂，包含防水剂、引气剂、膨胀剂、表面活性剂等，不同的外加剂组分使水泥基渗透结晶型防水材料的具体功能和效果不一；二是活性阴离子催化剂，可以使Ca2+和SiO32-在极低浓度下进行反应生成水化硅酸钙并加快反应的速率。

图2.1.1 水泥基渗透结晶型防水材料

Fig 2.1.1 Cementitious Capillary CrystallineWaterproofing Materials

2.2 水泥基渗透结晶型防水材料组成成分的作用[4]

各组分所起的作用，众多文献描述不一。有的认为水泥是载体，有的认为水是载体，有些文献对什么是载体未作说明；结晶体产生的过程中发生了什么样的化学反应，很多产品说明的描述含糊不清，致使入们不能正确理解各组分的作用，因此，有必要说明各组分所起的作用。水泥基渗透结晶型防水材料中的各组分与未水化水泥的反应，是在水溶液中进行的，即各组分首先溶解在水中，然后发生化学反应。

（1）复合型混凝土外加剂的作用

复合型混凝土外加剂在水泥基渗透结晶型防水材料水化初期，就参与化学反应，生成致密的水泥基渗透结晶型防水材料涂层（外涂型和干撒型），或提高混凝土本身的致密性（内掺型），其作用机理随复合型外加剂的组成不同而异，并在水泥水化初期，被大量消耗掉。

（2）活性阴离子催化剂的作用

水泥水化产生Ca(0H)2，在水中电离产生Ca2+：水泥中未水化的水泥颗粒及水泥基渗透结晶型防水材料中含有活性Si032-；活性阴离子是一种正催化剂，它发挥如下作用：①加速Ca2+和Si032-反应生成CaSiO3·nH2O的反应速度；②它能使水泥中的Ca2+和Si032在极低的浓度下（110-8）发生化学反应，生成水合硅酸钙CaSi03·nH20的反应更加完善、更加彻底，生成的晶体也更多，使防水涂层或防水混凝土更加致密；③它在水中具有较高溶解度和渗透性，能渗透到混凝土的细微孔隙中，从而在混凝土深层产生结晶体。

随着水合硅酸钙的不断生成，结晶体逐步长大，从而堵塞混凝土中毛细孔微细裂纹，反应前后，活性阴离子作为催化剂，质量不发生变化，始终存在于混凝土中。

活性阴离子的这种特性，赋予混凝土具有二次自我修复能力，也就是具有二次渗透能力。水泥基渗透结晶型防水材料凝固后，随着拌合水的减少，活性阴离子催化剂、Ca2+和Si032-从溶液中析出形成固体，Ca2+和Si032-产的反应停止。当混凝土开裂，水分再次渗入混凝土时，活性阴离子、Ca2+和Si032-再次溶解到水中，形成水溶液，开始新一轮的反应，再次生成结晶，堵塞混凝土裂纹。由于活性阴离子始终存在于混凝土中，且混凝土中Ca2+和Si032-含量丰富，因此，理论上讲，二次愈合能力具有永久性。

（3）水的作用

在水泥基渗透结晶型防水材料的应用过程中，水发挥了3种作用：①溶剂，所有的反应都是在水溶液中进行的，水是反应的介质；②活性化学物质渗透的载体，活性化学物质溶解在水中，扩散到水能到达的区域。③固化剂，水不仅是水泥的固化剂，也是Ca2+和Si032-反应生成CaSi03·nH20结晶体的固化剂，在结晶体中，含有n个水分子；

（4）水泥的作用

在水泥基渗透结晶型防水材料中，水泥也发挥了3种作用：①反应物，水泥为结晶体CaSi03·nH20的生成提供了Ca2+和Si032-；②成膜物质，水泥是水泥基渗透结晶型防水涂膜的主要成膜物质之一，在涂膜中发挥粘结和防水作用；③载体，在制造水泥基渗透结晶型防水材料时，活性化学物质均匀分散在水泥中，使活性化学物质能被均匀地涂刷（或干撤）在混凝土表面或被均匀地拌合在混凝土中。

（5）石英砂的作用

在水泥基渗透结晶型防水材料中，石英砂发挥了2种作用：①成膜物质，石英砂是水泥基渗透结晶型防水涂膜的主要成膜物质之一，在涂膜中发挥骨料作用；②载体，发挥和水泥一样的载体作用。

2.3 水泥基渗透结晶型防水材料的技术原理

水泥基渗透结晶型防水材料通过活性化学物质在混凝土孔隙中的渗透而产生结晶体，因此，有必要探寻渗透有关的因素。

（1）渗透的动力

渗透是水泥基渗透结晶型防水材料中的活性化学物质在混凝土孔隙中扩散的过程，既然有扩散，必然有动力，渗透的动力有以下4种：a、机械力：在内掺型产品（水泥基渗透结晶型防水剂）中，通过机械搅拌，使活性化学物质均匀地分散在混凝土中；在干撒型产品中，通过抹压使活性化学物质均匀地分散在混凝土表层；b、水载流动：活性化学物质的水溶液在较大的裂纹中，向混凝土内部流动，从而把活性化学物质带入到混凝土内部；c、扩散理论：活性化学物质在水溶液中，自动从高浓度区向低浓度区扩散；d、毛细管作用：活性化学物质的水溶液，通过毛细管作用，在混凝土微细孔中扩散。

（2）渗透的条件

渗透必须具备2个条件：①渗透主要发生在混凝土的毛细孔和微细裂纹中，因此，毛细管道必须敞口。为此，必须清除混凝土表面的有机薄膜成分，如脱模剂、油漆、涂料等，有利于含有活性化学物质的水溶液对混凝土润湿及毛细管现象的产生；②活性化学物质以水为载体渗透，因此，水是渗透产生的必要条件，在水泥基渗透结晶型防水材料的养护过程中，必须始终保持湿润状态。

（3）渗透深度

渗透的深度并不代表产品的性能，这是因为：①渗透与混凝土表面毛细孔、微细裂纹的分布、形状有关，渗入深度与混凝土表面的孔隙率成正比，孔隙率越高，渗入深度越深；②渗入深度与活性化学物质的黏度成反比，黏度越低，渗入深度越深；③渗入深度与活性化学物质的活性成反比。这是因为，在渗透过程中，伴随有结晶体的产生，堵塞毛细管，阻止渗透。活性越高、产生结晶的速度越快、对毛细孔的堵塞也越快，渗透越浅。

（4）渗透方向

在使用水泥基渗透结晶型防水材料时，我们必须控制渗透的方向，使活性化学物质向混凝土内部渗透，在混凝土深层产生结晶，堵塞混凝土中的毛细孔。为此，我们必须做到：①使混凝土表面满足2.3所述的（2）中渗透条件；②水泥基渗透结晶型防水涂料成膜后，禁止覆盖塑料薄膜养护，因为覆盖塑料薄膜后，毛细孔孔口被封闭，活性化学物质的水溶液在毛细孔中上升时，在毛细孔中形成负压，不利于活性化学物质的水溶液在毛细管现象作用下向混凝土深层渗透，应覆盖草垫洒水养护，使毛细孔具有透气性。

所有的操作，应防止活性化学物质从混凝土中析出，预防发生反向渗透，为此应该做到：①养护水泥基渗透结晶型防水涂膜和含有水泥基渗透结晶型防水剂的混凝土期间，表面应无明水，如果有明水存在，会在混凝土表面形成活性化学物质的低浓度区（浓度为0）混凝土中的活性化学物质会向低浓度区渗透，从混凝土中析出；对于使用水泥基渗透结晶型防水材料的蓄水池，应充分养护后，使混凝土表面形成一道致密的防水层后才能注水使用，这时，水不能浸入混凝土内部，活性化学物质也就不能从混凝土中向水中扩散；②在地下工程中使用水泥基渗透结晶型防水材料时，应充分养护后才能回填，回填土应保持湿润。如果回填土干燥，活性化学物质在毛细管现象的作用下，易向回填土中渗透；如果回填土过分湿润，如地下建筑物浸泡在水中，在建筑物周围形成活性化学物质的低浓度区（浓度为0），活性化学物质易从混凝土中高浓度区向低浓度区渗透，造成活性化学物质的损失。所以，水泥基渗透结晶型防水涂膜或含有水泥基渗透结晶型防水剂的混凝土必须充分养护，在混凝土表面形成致密的防水层，堵塞造成渗透的毛细孔，使反向渗透终止。水泥基渗透结晶型防水材料的主要功能

3.1 提高混凝土抗渗性

抗渗性是水泥基渗透结晶型防水材料最基本的性能。CCCW在建筑施工中的使用一般采用两种方式：一种是均匀拌合于混凝土中的掺合剂，可以减小混凝土孔隙率，提高密实度，减少水渗入的途径；一种是干撒或掺水搅匀涂抹在混凝土表面的浓缩剂，随同水的渗入向裂缝内渗透，沿途在适宜条件下结晶修复裂缝，提高混凝土的抗渗能力。CCCW在遇水后通常可发生两次甚至多次的重复结晶，因此防水抗渗效果显著且持久。3.2 抗碳化性

当水泥基渗透结晶型防水材料发生化学反应生成不溶性结晶物填充、密实孔隙和裂缝之后，提高了混凝土的密实度，能有效阻止CO2等气体物质的入侵，减小混凝土的碳化程度[10]。3.3 提高混凝土抗冻性 混凝土的冻融破坏机理中，破坏力主要来自两个方面，一是温度降低时水的相变引起的体积变化产生的膨胀压力，二是在温度变化时由于水的迁移引起的渗透压力，此外还有由于热膨胀系数不同导致温度变化是变形不协调等原因。两个主要的破坏原因都与水的存在有关，因此提高混凝土的密实度和抗渗能力，降低水的渗入量，可以有效提高混凝土抗冻性。诸多品牌的CCCW在具有抗渗作用的同时，也具有抗冻效果。3.4 裂缝修复性

国内外众多学者通过研究发现，混凝土本身具有自愈性。这是由于混凝土中存在部分未水化或不完全水化的水泥颗粒，当混凝土开裂后有水渗入时或在一定湿度条件下，这些水泥颗粒会发生水化反应，生成的水化结晶产物使裂缝逐渐愈合。混凝土裂缝自愈性能和自身配合比、缝宽、温度等因素有关。水泥基渗透结晶型防水材料的主要成分就是硅酸盐水泥，因此也具有自愈合性[11]，而且由于活性化学物质的存在，使自愈合性能比水泥更强。3.5 无毒、环保性

水泥基渗透结晶型防水材料是绿色环保型产品，与化学灌浆材料、聚合物材料或其他掺有高分子防水剂的水泥基材料相比，具有无毒无害的特点，对环境没有污染，可用于饮用水工程。水泥基渗透结晶型防水材料在隧道工程中的应用

4.1 隧道工程防水理论

国内外隧道工程基本上都采用“截、堵、排相结合，多道设防”的防治水原则[12-13]，对隧道工程进行从围岩到初期支护到二次衬砌全方位的防排水处理。

“截”主要是指截断流向隧道区域的水流，即把所有可能流向隧道的地表水、地下水的通道截断。截水措施主要包括：隧道洞口仰坡设置截水天沟，截留地表水，防止水流流向隧道洞门；对洞身上方的积水坑等可能导致地表水下渗的位置进行处理，如地形疏导、修建排水沟、喷抹灰浆等；对有明显流向和稳定补给的地下水，应当采取截水导坑或封堵措施，防止隧道开挖后出现大量涌水。

“堵”主要是在隧道开挖以后，针对隧道围岩出现的或者可能出现的明显渗水、涌水情况，采取封堵措施或者超前堵水措施，同时也包括在隧道结构内采取措施，对侵人隧道结构的渗漏水进行封堵，防止水流向隧道内渗透。除了在施工时采取的注浆堵水外，隧道永久性结构堵水措施主要包括：设置防水层对渗水进行封堵；采用抗渗混凝土进行衬砌自防水；对于混凝土衬砌的工作缝，采用止水带、止水条等材料进行堵水，防止渗水出现在隧道内空表面。

“排”是整个防排水体系中重要的一环，无论是截水还是堵水，最终还是要通过排水措施才能将水引出隧道区域以外，保证不侵入隧道。排水方式包括盲沟排水、泄水管排水、排水沟排水、排水管排水等。在隧道洞内主要采用排水沟和排水管排水。排水沟用于汇集排水管和隧道路面的水排出洞外；排水管包括隧道衬砌内的纵向、横向和环向排水管，用于汇集被防水层封堵的围岩渗水，最后排到排水沟。只有实现了通畅的排水，才能降低衬砌和围岩内水压，做到无压防水，防止高水压下渗水通过衬砌裂隙等薄弱环节渗出。

“截、堵、排”相结合的防排水措施是一个有机整体，相互间不可分割。其中任何一项措施实施不理想，都将引发其它措施失效或者效果不佳，导致隧道防排水失败。4.2 基于水泥基渗透结晶防水材料的防水施工工艺

水泥基渗透结晶型防水材料一般通过刷涂施工或喷涂施工。采用水泥基渗透结晶型防水材料对隧道工程的防水处理可在初期支护后进行，也可在二期支护后进行，具体施工方法[14]如下：

1、施工前必须用清水彻底润湿工作面，形成内部水分饱和，以利于CCCW借助水分向混凝土结构内部渗透；

2、按产品说明书的要求配置水泥基渗透结晶型防水涂料，边搅拌边将水加入，然后用手提搅拌器搅拌成均匀的涂料，搅拌时间约为3～5min。每次调好的浆料应尽可能在30min内用完，当混合物变稠时应频繁搅动，不可加水冲稀；

3、喷涂或刷涂：由于隧道表面（初期支护或二期支护后的表面）可不用再做找平处理，所以表面较粗糙，用刷涂法施工不宜取得良好的效果，因此建议使用喷涂法施工，即快捷又能保证工程质量；

4、检查验收及养护：检查涂层是否喷涂均匀，不应有漏喷和漏底；按规定做好养护，保证养护时间、次数及使用雾水。同时，养护期间不得有磕碰；喷涂层不得有剥落、裂纹等现象出现。结论

水泥基渗透结晶防水材料具有良好的混凝土抗渗性、抗碳化性、抗冻性、裂缝修复性及无毒、环保性。基于水泥基渗透结晶防水材料的一些良好性质，因此，可假想用水泥基渗透结晶型防水材料替代一般的防水板或防水卷材，使隧道工程防水施工更方便、快捷，并达到永久性的防水效果，使整个防水系统更为合理、耐久，为隧道工程防排水设计、施工积累了大量的工程经验。参考文献

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渗透结晶材料 篇3

【关键词】 水泥基渗透结晶型防水材料(XYPEX) 防渗技术 施工工艺

用水泥基渗透结晶型防水材料(XYPEX)在缺陷混凝土表面做上涂层,就会起到良好的防水效果,施工工艺简单易于掌握,工期短,造价低,是一种值得推广的施工技术。水泥基渗透结晶型防水材料(XYPEX)是由水泥、硅砂及多种性质活泼的化学材料组成的刚性材料,它的优点在于:把XYPEX浆涂在混凝土表面后,三周内XYPEX可渗入表面以下50mm,并在混凝土的孔隙和毛细孔中产生一种不可溶的结晶,这种结晶不断生长最终堵住了渗漏通道,起到防水的目的。XYPEX在我国许多水利水电工程中广泛应用,2003年在我省东乡南阳渠3#隧道中就曾使用过,效果良好。下面,我就XYPEX施工工艺做简要总结。

一、 水泥基渗透结晶型防水材料(XYPEX)施工工艺流程

表面预处理(去污、开槽)→湿润混凝土基面→拌浆→填缝(涂刷)→养护。

二、混凝土表面清理

1.先应将混凝土基面凿刷粗糙、干净,剔掉松散物质,对于使用钢模或表面有泛碱、尘土、各种涂料、薄膜、油漆及油污或者其他外来物都必须进行处理,要用凿击、喷砂、酸洗(盐酸)、钢丝刷刷洗、高压水冲等方法进行认真细致的处理。

2.结构表面如有缺陷、裂缝(大于0.4mm)、蜂窝麻面、钢筋头、穿墙管等,或者混凝土表面有冒水、渗水现象,均应预先加强处理。把裂缝或连接处挖空(钢筋四周清理干净),呈20mm宽、20-70mm深的“U”型槽(有水流时挖深些,无水流则挖浅些),“V”型槽处理效果不明显。

3.若渗水量较大,或有冒水现象,在槽中水流最大的地方,钻至少深15mm插引水导管的孔,取一光滑并具有相当硬度,长至少0.5m的软管做引流导管,以备缓解水流的压力。

三、施工前必须用清水彻底湿润工作面,形成内部饱和,以利于水泥基渗透结晶型防水材料借助水分向混凝土结构内部渗透

但要注意湿润的表面不能有多余的浮水,如施工过程中发现局部基面还是过于干燥,必须重新湿润。

四、拌浆

首先,要求在拌料时边拌边用,缓凝型渗透结晶型防水涂料,拌好的浆料要求在20分钟内用完。速凝型“防水堵漏胶泥”,拌好的料要求在5-7分钟内用完。一般一次性拌料不能超过3kg,以免来不及用完造成浪费。如果暂时用不完快要发硬时可加少许水搅拌后赶快用掉,已经发硬的灰浆不能再用。其次,要求严格掌握好水灰比,一般要求用3.5-4份料加入1份水搅拌至粘糊状。拌料时应慢慢地加水,至料能拌开为止,拌料时应注意搅拌均匀,灰浆中不能有没拌开的干料球。

五、填补槽缝

先处理渗漏点、缝、面,再进行大面积防水施工。卫浴施工对管道接缝处须进行特别处理,可沿管壁与基面交接处,凿10mm深的V型槽进行封堵后,再做基面防水涂层。

六、表面涂刷

1.XYPEX涂刷时需用半硬的尼龙刷,喷涂时需用专用喷枪,不宜用抹子、滚筒、油漆刷或油漆喷枪。涂层要求均匀,各处都要涂到,涂刷时应注意用力,来回纵横的刷以保证凹凸处都能涂上并达到均匀。否则,涂层太厚或堆积易起皮、开裂、剥落。喷涂时喷嘴距基面要近些,以保证灰浆能喷进表面微孔或微裂纹中。

2.当涂第二层(XYPEX浓缩剂或增效剂)时,一定要等第一层初凝后仍呈潮湿状态时进行,如太干应先喷洒些水。

3.在热天露天施工时,建议在早、晚进行,防止XYPEX过快干燥,造成表面起皮龟裂,影响渗透效果。

4.对水平地面或拐角处必须注意将XYPEX涂匀,阳角要刷到,阴角及凹陷处不能有XYPEX的过厚的沉积,否则在堆积处可能开裂。

七、养护

养护十分重要,当CCCW涂层固化到不会被喷洒水损害时养护就可以开始了,必须精心养护1-2天,每天喷洒水3-5次,或用潮湿透气的粗麻布、草席覆盖三天。施工后48小时内,应避免雨淋、霜冻、日光暴晒或4℃以下的长期低温;在空气流通不良或不具备通风条件的情况下(如封闭的矿井或隧道),可采用风扇或鼓风机械协助通风。

八、回填

需要回填的部位,在XYPEX施工后36小时内可湿土回填。7天内均不可回填干土,以防止其向XYPEX涂层吸水。

九、特殊部位处理

混凝土缺陷、空腔、钢筋裸露以及蜂窝状结构的修理。剔除混凝土上有缺陷的部分,剔掉松散物质,用水浸渍基面,让水浸透混凝土然后去掉表面上的明水。在缺陷区域上涂一层XYPEX浓缩剂灰浆。在灰浆上有粘性时,用XYPEX浓缩剂半干料团填补。对于面积比较大的,使用掺入XYPEX掺合剂的防水混凝土或防水砂浆。填料凝结后再刷浆,稍微用水洒湿填缝的表面,然后在所修复的区域上再涂一道XYPEX浓缩型灰浆。定期喷洒雾状水进行养护。

十、防水效果检验及经验总结

1.在东乡南阳渠3#隧洞、青海黑泉电站、永登龙林电站等工程中采用XYPEX处理后,渗水明显减小,达到设计要求。

2.不论在隧道,还是渠涵、水池;不论在迎水面,或者在背水面,使用XYPEX防水剂后都能取得防水效果,总体看涂抹在迎水面效果好于背水面。

3.混凝土缺陷较大、部位较深时,应先按常规方法进行处理后,再使用XYPEX。这不仅节约成本,又能起到良好的效果。

作者简介:

渗透结晶材料 篇4

专利申请号:CN200910308290.5, 公开号:CN101671154, 申请日:2009.10.15, 公开日:2010.03.17, 申请人:上海交通大学。

该水性渗透结晶型防水材料的组成 (质量百分含量) 为:烷基苯磺酸溶液0.01%~0.07%、异丙醇0.05%~0.3%、壬基酚聚氧乙烯醚0.005%~0.075%、硅酸钠7.5%~25.0%、酒石酸粉0.75%~3.5%、无水碳酸钠0.53%~2.48%、甲基硅酸钾溶液1.65%~7.5%, 余量为去离子水。该防水材料具有生产工艺简单, 成本低廉, 防水效果突出且无毒无污染属于环保型建筑材料。

如何从领导讲话材料中提炼智慧结晶 篇5

一直以为，领导讲话是代表公文写作最高水平的材料。上至习近平总书记的重要讲话，下到所在处室领导的大会发言，都是领导理论和实践的智慧结晶，都是掌握公文写作要义的集大成者。因为，领导讲话里既有思想理论的高度，也有研究问题的深度，还有多种多样的鲜活情况，可以说包罗万象，是一座富矿。那么，我们怎么去看领导材料，才能充分挖掘和利用好这座富矿呢?我们感到，由浅入深应该有这么“三阶、九看”。

第一阶段

看事例。我记得自己刚开始看领导讲话时，最喜欢看的就是领导讲话中列举的各种例子。好多领导经历非常丰富，常常能举一些很鲜活、很生动、很深刻的例子，让人烙印很深。但这不是领导讲话材料的主角，甚至连配角都不算，它们只是一些配料和佐料。我们顶多把大意记下来，以后作为论据使用，或者从中能悟出些哲理，受到启迪或警醒，仅此而已。因此，现在方方面面的领导讲话很多，考虑学习效率，遇到事例一般略读，在旁边做一个标注，分门列到自己的资料库里即可。

看语言。金句名言有时比现实事例更让人眼前一亮，也更为实用。因为我们写文章一定会用到一些好的语言，这就靠平时的积累。当然，某一篇文章的语言往往是零散化的，这就要求我们在设计资料库时搞好顶层规划。比如，党的建设类，可以按照“五位一体”的结构来划分，遇到相应领域的经典语句，就摘录在相应文档里，并提炼出关键词为序，这样日积月累、积少成多，自己在起草材料的时候可以大大节省时间。

看结构。看领导讲话多起来以后，就开始慢慢关注它的结构。当然，有的处室领导也会传道授业，帮助讲解领导讲话材料怎么谋篇布局，但更多的还是靠自己去悟。有的领导讲话的结构很清楚，因为从几级提纲就可以看出来;有的领导讲话是娓娓道来，甚至比较随意，几个提纲从名字上看像是“多胞胎”。遇到这种情况，我一般是积累若干个讲同样问题的领导讲话对照着研读，从中比较不同文章是从哪些不同角度去破题的，尤其是以哪些方式去拆分观点的。这样，也方便理解那些表面上看不出行文结构和主线的文章。

第二阶段

看思路。公文的主线是工作线，所以公文的思路也是工作的思路。到了这一阶段，很多笔友们开始慢慢揣摩领导讲话中透射的工作思路，这是掌握公文门道的必经之路。无论是什么形式的讲话，其实都是讲工作，只是有的讲工作的具体内容，有的讲工作的原则方法，有的讲工作的辩证规律，有的讲工作的政治立场，这是层层递进、逐级拔高的过程。无论怎样，我们心里都应该很清楚，领导这次强调的是哪方面的工作，这些工作面临哪些形势、涉及哪些领域、区分哪些内容等等，这样在头脑中形成一个较为系统的概念，下次再遇到相应的材料，即使是工作汇报、个人述职、经验事迹等其他类型的材料，也不会跑偏离题。

看问题。问题是时代的声音。能够看到问题、提炼问题、分析问题，最体现一个人的水平。以前在科研单位工作，对这方面感触更深，因为开展重大科研的能力很大程度取决于提炼科学问题的能力。公文领域也是这样，我们看习总书记讲话，从文章的立意、到行文结构和语言、再到列举的事例等等，都是对着问题来讲。因此，我们看领导讲话，很重要的是通过学习对相关领域存在的问题做到心中有数，尤其是问题的轻重程度、产生缘由、历史因素都要很清楚，这样写什么文章都会有的放矢、精准发力。

看招法。领导讲话本身就是“桥”和“船”。一个成功的领导讲话，里面既要有思想、有情况、有问题，更要有思路、有招法、有措施。思路举措往往是对着实际、对着问题来的，所以我们在学习和梳理领导讲话中的“招法”时，要联系着问题去看。为什么这样说?因为有的时候措施反映问题，比如我们要求某个单位要有创新的魄力，折射的问题就是这个单位存在守成求稳思想;要求某个一把手要注重发挥党委委员作用，折射的问题就是民主意识不强，等等。有的时候提出问题也是措施，比如省市领导到一线基层调研，对某项工作不可能细到操作层面，这个时候往往是提出某个问题，像要处理好某方面的矛盾，具体怎么处理区县自己去考虑，但这个问题本身就是“突破口”。

第三阶段

看用意。看领导讲话到这一阶段，就开始从“术”向“道”转变了。领导讲每次话都是有意图、有想法的，这就需要我们透过文字需求去揣摩领导的本意。因为文字工作毕竟是停留在务虚层面，措施和招法再实，也得落实到行动上。我们起草材料的文字工作者，在研读领导讲话的时候，应该更多地琢磨领导为什么会讲这个主题?为什么这么讲?为什么这个时候讲?为什么对这些人讲?把这些问号拉直了，不仅仅是掌握了给领导讲话的思路和门道，同时也把握住了现实工作的方向和重点，这个时候再拿理论之矢去射实践之的，焉有不中之理?

看方法论。我们老说学习习总书记讲话，要掌握蕴含其中的世界观方法论，看似很高大上，其实很实际。就是我们看领导讲话，不仅是看他对某个问题、某项工作的看法和措施，更要看他对某类问题、某个领域的观点和方法。比如，问题导向的方法论，统筹兼顾的方法论，重点突破的方法论，标本兼治的方法论，预防在先的方法论，等等。这些都是普适性的东西，掌握好了、运用对了，就会一通百通、一灵百灵。

水泥基渗透结晶型防水材料的应用 篇6

水泥基渗透结晶型防水材料是一种新型防水材料,与水作用后,材料中含有的活性化学物质通过载体向混凝土内部渗透,在混凝土中形成不溶于水的结晶体,填塞毛细管道,从而使混凝土致密防水。按照使用方法可分为水泥基渗透结晶型防水涂料和水泥基渗透结晶型防水溶剂两大类。彻底解决了传统防水材料防水性能的缺陷与不足,其具有刚柔互补性、防窜水性,抗冲击,整体无接缝,无需保护层,复杂基面适应性好,耐腐蚀,耐针刺的特点,填补了一些传统防水材料因自身特性局限不宜施工的应用空白,可满足不同防水等级要求。

1 主要特性和适用范围

水泥基渗透结晶型防水材料是无毒、无公害的环保型产品,渗透深度大,具有独特的自修复能力;可防止化学侵蚀,对钢筋能起到保护作用;与其他材料兼容性较好,复杂基面适应性好。

建材市场上的水泥基渗透结晶型防水材料基本分为防水涂料类(本文中统一称为涂料类)和防水溶剂类(渗透力极强,本文统一称为溶剂类)两大类。其中涂料类具有刚性与柔性防水的双重性,施工简单、快捷、有无防水施工经验的人皆可迅速掌握防水施工技能,施工时无任何有害物排放,环保。刚性渗透防水层防水抗渗性强、耐冲击、耐磨;表面柔性防水层伸展率高、附着力强、抗断裂拉伸性好、防水性能优异,防水层可实现整体无接缝。整体粘结性好,粘结物不因潮湿而脱落,成膜时间短,可烘烤强制干燥。强度高、抗冲击、消除了横向窜水现象,地下室、屋面防水无需做保护层。施工的适应性强,在潮湿、表面复杂等条件下均可施工。同时根据工程的需要,可配制出各种颜色,具有装饰与防水双重性。溶剂类渗透力极强,一经喷洒或涂刷在水泥、木材等表面,便迅速渗入其内部,产生脱水交联反应,形成网状高分子聚合物,堵塞水分蒸发时产生的大于水分子的毛细管道及微孔;催化尚未水化和未完全水化的水泥颗粒再度水化,形成不溶性的结晶物,同时与水泥制品牢固结合成一体,从而增加制品的密实度、表面抗压强度,产生高效的防水抗渗性及强烈的憎水性,并保持制品的透气性,最终达到永久防水的效果。

2 防水作用机理

1)水泥基渗透结晶型防水涂料是一种以水泥作基料的混合物,具有活性化学物质含量高,粘结性强,无毒,无味等特性,不含有任何容易老化的有机化合物。施用于建筑物表面后,一部分渗入到混凝土、砂浆、砖石、木材等内部2 mm～10 mm,与混凝土等中碱性物质反应,生成结晶物堵塞混凝土、砂浆、砖石等内部的微孔及水分蒸发时留下的毛细管道,从而提高其密实度,产生防水抗渗性,形成2 mm～10 mm的刚性防水层;另一部分在混凝土、砂浆、砖石、木材等表面形成一层附着力极强的富有弹性的柔性防水层。最终形成刚柔互补、刚柔于一体的复合型防水层。同时,根据工程对防水抗渗等级的要求,可增加胎基材料(如聚酯无纺布、玻纤网格布等)。

在产生渗透结晶的同时,还生成了AH3凝胶。渗透结晶得到了AH3凝胶的充分保护,有效阻止了CO2对它的碳化作用,同时渗透结晶在多年以后还能被水激活,不断生长出新的渗透结晶来弥补由于其他原因而产生的结构不稳定开裂带来的渗漏,使之与混凝土结构同时存在,具有持久的防水性能,增加了水化物的塑性,从而改变了早强活性化合物的硬脆性,所以作为防水堵漏材料,它的固化物是刚性的,但不挥发。

2)水泥基渗透结晶型浓缩防水溶剂是一种水泥基的刚性防水材料,它的活性化学物质含量高,塑性好,粘结性强,施工后的防水基层不会与结构基面脱离,对人体无害,常温下20 min初凝,表干后无需养护(烈日下除外),主要作用是材料中的活性化学物质通过水的溶解,逐步渗透到混凝土结构内部的孔缝中,在孔缝中产生一种不溶于水的纤维状结晶物,吸水膨胀,使混凝土结构孔缝致密,同时也能使结构中的微小缝隙得到自愈,从而阻断了结构内部的渗水通道,达到了防水、防潮的目的。

3)水泥基渗透结晶型防水涂料在防水施工后即使有渗漏,也不必担心是施工存在质量问题,因为有些施工基面由于渗水压高,防水涂层结膜后还存在微量毛孔渗水,随着渗透结晶量逐步增加,水流中结晶物密度加大,水流会由流淌或点滴逐步变成不淌不滴的凝水,湿面逐渐缩小,常温下,15 d后水逐渐消失,基面基本达到干燥,时间越长,效果越明显。

3 工程应用实例

3.1 工程概况

山西省实验中学新校区总建筑面积约16万m2,包括教学区、办公区、生活区、运动区等功能齐全的13个单体建筑,利用水泥基渗透结晶型防水材料优于传统防水材料的特性,使用在体育馆游泳池、操场看台、实验室楼层改造等工程项目中,免去了卷材或涂膜防水立面收口工序,不必因柔性防水必须做保护层而增加建筑自重和抬高楼层建筑标高,避免了施工中易穿刺破损的成品保护问题,在特定的施工项目中起到了不可取代的作用。

3.2 防水施工工艺

3.2.1 基层要求

基层表面要求坚固,有裂缝、孔洞应修补好,并清理干净;基层管线须固定铺装完毕,明露的管线用水泥砂浆抹灰包裹;基层应提前用干净水渗透,但不能有明水;墙根、落水口、管根等部位抹成圆角,并留有适当的泛水;新浇筑的混凝土最佳施工防水时间为24 h以后。

3.2.2配料及用量

1)材料配比(体积比)。

涂料类和水泥:涂料类∶水泥=1∶(0.2～2);涂料类和水泥砂浆:涂料类∶水泥∶砂=1∶1∶2,砂为细砂。

2)混料方法。

涂料类和水泥:称一定量的水泥于拌料桶中,加入适量涂料类防水材料,搅拌成无疙瘩的均匀膏状物,再加入余下的防水材料,继续搅拌均匀待用。

涂料类和水泥砂浆:按比例称好防水材料与水泥砂浆,先用水拌和水泥砂浆(用水量根据和易性需要现场调节),搅匀静置10 min以上,加入防水材料并搅匀制成聚合物水泥砂浆待用。

3.2.3施工做法

喷溶剂类渗透式结晶刚性防水剂,按质按量,无漏喷。

涂刮涂料类防水材料(铺增强胎基)柔性涂膜防水层:涂刷涂料类(铺增强胎基)柔性涂膜防水时,尽量使其与基层表面的少量灰尘等无机物像水泥粉料一样混入其中,使之与基层牢固结合。

涂刷可采用毛刷、橡胶刮板、滚刷进行人工涂布,也可采用机械喷涂。

工程结构有高低差时,应按先上后下、转角及特殊部位先做加强层再做大面积的原则进行,同层面搭接宽度应为30 mm～50 mm。

胎体材料可根据需要采用无纺布单一品种,也可采用聚酯无纺布与玻纤网格布混合使用,如混用时,一般下层用无纺布,上层用玻纤网格布。胎体增强材料铺设后,应严格检查表面是否有缺陷,或搭接不足等情况,如有,应及时修补完整,使之形成一个完整的防水层。

收头处理:为防止收头部位出现翘边现象,所有收头部位应裁剪整齐,如有凹槽应压入凹槽,不得出现褶皱、露白等现象。

4结语

防水工程在建筑工程中是一项意义重大的特殊工程,水泥基渗透结晶型防水材料作为一种新型防水材料,具有刚性与柔性防水的双重性,具有相当的刚度和韧性。在工程实践中,以其独特的渗透结晶防水原理发挥了重要的作用。所应用的工程实体,均经过24 h蓄水验证,防水抗渗可靠,不失为一种替代传统防水卷材的理想防水材料。

摘要：介绍了水泥基渗透结晶型防水材料的特性及适用范围,通过对该类型防水材料作用机理的分析,结合工程实例,得出了水泥基渗透结晶型防水材料优于传统防水材料的结论。

关键词：新型防水材料,水泥基,渗透,结晶

参考文献

渗透结晶材料 篇7

1.1 通过实践得知, 该类防水材料具备良好的防水性。这种材料是渗透结晶型防水材料, 其是刚性防水材料的一种。相对于其他的一般防水材料, 其具备良好的二次抗渗性, 能够保证结构的良好相融性。通过实践得知, 混凝土结构是非常容易开裂的。如果这种开裂情况得不到控制, 就会出现一系列的渗漏情况, 这种情况普遍发生在地下工程中 (如地下铁道, 公路隧道、水下隧道、地下共同沟和过街地下通道等) 。由于混凝土结构的自身性质, 如果其产生开裂情况, 就会导致严重渗漏情况的出现, 出现质量隐患, 造成不可估量的损失。

1.2 在施工环节中, 进行渗漏产生不确定因素的分析是必要的, 由于施工材料及其相关技术的影响, 蜂窝状结构出现问题的情况是非常多的, 这就需要我们做好开裂渗漏工作, 提升混凝土结构的整体防水性, 提升其施工效益, 这就需要我们做好结构的初期渗漏分析, 做好相关的堵漏施工工作。保证其整体补强性能, 从而提升结构的整体稳定性, 避免出现二次渗漏情况。

1.3 为了提升工程效益, 为了提高抗渗漏作用, 需要进行混凝土结构施工体系的健全, 可以在施工过程中进行水泥基渗透结晶型防水材料的添加, 利用水泥混凝土的本身固有的化学特殊性及多孔性, 以水为载体, 借助渗透作用, 在混凝土表面形成保护层。该保护层在正常条件下是不易老化、变质、涂层不怕刺破和损坏, 因此添加了水泥基渗透结晶型防水材料, 起作用是达到永久性防水目的, 从而有利于混凝土前期结构的开裂控制, 用于防水工程一般每平方米约需2~2.5kg (涂刷二遍) 。

1.4 在工作过程中, 我们需要意识到防水涂层的自身性质, 其整体比较坚固, 能够进行结构细小开裂渗漏的控制, 从而提升其整体抗水的密实度, 进行其漏水情况的控制, 提高渗漏结构的整体补强性, 提升堵漏施工的整体效益。在这个工作环节中, 需要进行防水前中后期等的堵漏控制, 达到三个保证:一是保证其施工环节的整体防水性能的提升;二是保证建筑物的整体质量的提升, 通过对防水涂层的加强控制, 更有利于提升防水材料的整体性能;三是保证防水涂层内部的活性水化反应物质的充足性, 从而更好的进行混凝土结构渗漏的控制, 更有利于提升混凝土结构的补强性能, 保证其良好的应用结果。

2 防水涂层及其相关环节的优化措施

2.1 在现阶段防水涂层工作环节中, 进行试验室测试数据的分析是必要的, 在其应用过程中, 测试数据与实际应用数据是存在差异的。

防水涂层可以阻挡水的渗透, 但不阻挡气体通过, 不影响混凝土的干燥, 达到不潮的目的, 增强了混凝土的强度。通过对这种渗透结晶型防水材料的应用, 更有利于进行防水效果的控制, 从而有效应对时间的变化, 这个工作环节, 得到了一系列的工程实例所证实。

为了满足上述工作的需要, 进行混凝土结构施工质量的控制是必要的。当然, 其需要一个良好的应用前提, 那就是没有渗水的混凝土结构基面应用, 在这个应用环节中, 进行防水材料的协调是必要的, 从而提升其整体施工表面效果。这样就避免了结构开裂情况导致的渗漏, 通过对该环节的应用, 更有利于提升防水施工的效益。通过对防水材料的正确施工, 更有利于提升涂层的整体防水质量, 保证其结构的补强性, 从而满足现阶段防水的需要。

在防水材料应用过程中, 进行涂层的防水质量的提升是必要的。这需要按照每平方米进行材料用量的控制, 保证其整体防水施工效益的提升。这里面也涉及到水泥基渗透结晶型防水材料的应用, 这涉及到水化反应空间的应用。这就需要进行防水材料的用量控制, 进行防水涂层的控制, 从而更有效的进行水化反应空间的应用。在这个环节中, 我们必须明确到有限水化反应空间的应用性质, 如果进行有限的水化反应, 其必须要进行活性化学物质的产生, 再进行渗透结晶的产生。这里面涉及到一定的涂层厚度, 将其控制在一定的厚度内, 这涉及到成本的控制及其综合效益的优化问题。

2.2 在实际工作中, 产生渗漏情况的因素是非常多的, 这涉及到各种原因。

比如结构的局部缺陷问题。针对这种局部性的结构缺陷, 一般需要进行聚氨酯压浆的应用, 从而满足堵漏施工工作的需要。当然, 如果仅仅使用这种方法, 是不可能进行结构的补强应用的, 其也就是进行了结构原有状态的维持。这种聚氨酯性质的聚化物如果长期在水中浸泡, 就会失去其原有的抗水性, 并且如果表层封堵结构出现了开裂, 就会导致其堵漏作用的丧失, 为了避免出现这种情况, 就需要进行防水涂层的整体质量的优化。

2.3 在渗透结晶型防水材料的应用中, 需要进行防水涂层的钢丝网片的覆盖工作。

在这种工作的应用过程中, 需要进行渗透结晶型防水材料的膨胀率的控制, 再进行堵漏结构的膨胀值的优化, 从而进行开裂缝底板的控制。在其应用过程中, U型钢丝网片主要起到了缓冲的作用。特别是上层网片的应用, 可以满足结构的震动震裂等情况。这种方式的应用原理是进行了堵漏结构的拉应力的提升, 从而实现了堵漏结构的整体完整性。

2.4 混凝土结构的裂渗预防问题是个比较复杂的问题, 这种问题多纠结于如何处理结构前期的毛孔渗水问题;处理结构的开裂渗漏问题;从而进行结构的开裂性的限制。

这就需要进行材料防水性的分析, 更好的进行混凝土结构开裂性的控制, 保证结构开裂情况的延缓, 保证渗漏水的优化。这都涉及到渗透结晶应用体系的应用, 保证结构的整体防水性的提升。在这个环节中, 防水材料及其防水技术的应用都是必要的, 从而进行结构开裂情况的延缓, 保证结构的整体应用效益的提升。

在实践应用中, 水泥基渗透结晶型防水材料确实能够进行结晶的产生, 但是其渗透深度受到诸多条件的限制, 这也与地下水酸碱度性质密切相关, 更受到混凝土结构毛孔的分布影响。在这个过程中, 混凝土结构中的毛孔都是由水泥浆进行包裹的。在这个环节中, 需要明确到混凝土结构防水表层与结构是密切相关的。那么结晶体的渗透就可能有多深。好比蜂窝结构、开裂缝造成的渗水, 渗透结晶是根据水的回流来决定的, 水在流动过程中碰上防水涂层产生回流, 把防水涂层中的有效活性化学物质带到了内部与结构内部的游离子反应生成结晶物。

在上述工作中, 水的回流和结晶体的形成是密切相关的。由于这些多棱柱状结晶的存在, 再加上毛孔及其开裂缝的影响, 会导致该结晶体出现团状结晶体情况, 从而进行了孔缝壁间的吸水膨胀及其止水作用。在这种无水状态下, 防水涂层的结晶体很难出现激发渗透情况, 这就需要在实际工作中, 进行渗透结晶型防水材料的基面湿润, 做好施工的准备工作。渗透结晶型防水材料, 其防水理念针对的是混凝土结构一贯的病害特征, 具有综合性的治理作用。

3 结束语

渗透结晶材料 篇8

随着我国城市建设的快速发展,地铁建设工程日益增多。因地铁、隧道工程长期处于高水头压力、水侵蚀环境下,工程防水至关重要。

水泥基渗透结晶型防水材料是一种新型的、永久的、刚性防水材料。同时也属于可液化之固体粉末的防水涂料,能均匀涂覆并且能牢固地附着在混凝土等材料表面,并对被涂物体起到防水、堵漏、防腐、补强及其他特殊保护作用。它的特性使其在大坝结构中的应用具有无可比拟的优越性。其主要特点:全方位的、自动结晶渗透;生成的晶体能深入封堵结构内部的孔隙,改善内部结构防水,具有永久性;无水时处于休眠状态,一旦有水渗入,能够生成新的晶体进行封堵,具有对新生成的裂缝自修复性能;防水作用的持久性好,时间越长,效果越佳;作为背水面防水材料与修补效果更佳。研究水泥基渗透结晶型防水材料在地铁隧道、管片中应用具有重要的实际意义。

文中结合地铁管片生产中采用水泥基渗透结晶型防水材料作为外防水材料,分析比较了不同施工工艺的技术性能。

1 水泥基渗透结晶型防水材料在地铁管片中应用的性能优势

将水泥基渗透结晶型防水材料应用到地铁管片的附加防水中,与其他防水材料相比,具有许多性能优势。

1)长期的防水性,防水性与结构同寿命,没有老化期。可以大大提高工程的安全性,降低工程维修成本。 2)大大提高抗海水侵蚀能力,尤其可有效降低氯离子渗透系数,提高抗硫酸盐的侵蚀能力。3)可与混凝土结构融为一体,不存在剥落、失效的现象。 4)可避免其他柔性材料在施工过程中破损引起的防水性能下降、失效。5)可缩短施工周期,降低施工成本等。

2 不同施工工艺的技术性能比较

2.1 预应力管片干撒渗晶粉料施工工艺

盾构法预制管片干撒粉法是在预制管片新鲜混凝土刚刚开始收水又尚未完成凝结的时候,采用手工或机具撒播渗晶,伴随管片混凝土压实抹光和养护一系列工序。在管片混凝土中通过深层渗透结晶封闭孔隙和裂缝,形成一道防水层。

2.1.1 干撒法施工步骤

干撒法施工流程:管片钢筋笼制作→管片混凝土拌制→管片混凝土浇筑、振捣成型→管片外弧面刮板整平→第一次木抹抹压磨面→均匀干撒渗透结晶→第二次铁抹压光→第三次铁抹压实抹光→空气中养护2 h→低温蒸养6 h～8 h→空气中静置2 h后浸入水中养护7 d→自然养护至28 d。

2.1.2 干撒法施工说明

干撒渗晶粉料应在管片混凝土外弧面整平后立即进行,即在管片混凝土新鲜但刚开始收水变硬的时候进行。由于管片混凝土坍落度较小,干撒渗晶粉料施工应严格控制在上述时机进行。

渗晶干粉用量为1 kg/m2,单片总用量允许负偏差不大于3%,局部(面积不大于100 mm×100 mm)允许偏差不大于20%,无漏撒空白现象。鉴于事后对涂层厚度的检测尚无简单有效的方法可循,故应按隐蔽工程处理后,再辅以产品抽检。

应等干撒的渗晶粉料均匀湿润后再适当加压抹光,必要时可用喷雾方式稍许补充水分。不能在刚撒完渗晶干粉的管片外弧面上洒水。蒸汽养护结束、实施吊装时,应避免碰撞损坏现象,防止涂层在未充分渗透前遭破坏。干撒粉施工宜在室内进行,以避开刮风、下雨天气。

劳动安全:渗晶干粉无毒,但遇水后呈碱性,操作人员应穿戴与接触水泥工作同类的劳保用品,如意外与口、眼或皮肤直接接触,可用大量清水冲洗。

2.1.3 干撒法特点

1)可靠性。

a.管片混凝土内部大量的水分保证了深层渗透结晶过程的进行。b.渗晶粉料与基体结合成一体,避免了涂层在未充分渗透结晶前被人为损坏。c.对基层混凝土不会产生负面影响,可提高其抗腐蚀性能和结构强度。d.为管片提供了本体防水,无碱集料反应。e.由于渗晶深层渗透结晶的防水机理,即使表层受到物理破坏,管片的防水抗渗性能仍可得到充分的保证。

2)可行性。

a.渗晶干撒施工工艺基本融合于混凝土浇筑后期的抹压施工工序中,不打乱原有的施工工艺,不延长成型时间,施工简单易行,工人经短期培训即可独立操作。b.养护工艺与原混凝土养护工艺相同,对蒸养、浸水和自然养护均无额外要求。

3)经济性。

a.省工,省却了基面处理、涂刷等工序。b.省时,无需待管片预制完成或现场安装时进行施工,缩短了工期。c.防水效果明显,具有较低的综合使用成本。

2.2 预制管片涂刷渗晶料浆施工工艺

盾构法预制管片渗晶料浆涂刷法防水是在预制管片固化后,经表面粗糙化处理,采用手工或机具将渗晶料浆涂刷于管片表面,在养护过程中通过渗透进入混凝土深处,促使未充分水化的水泥颗粒继续水化结晶,生成大量不溶于水的针状晶体,堵塞混凝土中的孔隙裂纹,使混凝土致密,达到防水的目的。

2.2.1 涂刷法施工步骤

涂刷法施工流程:管片混凝土浇筑,振捣成型→管片外弧面刮板整平→第一次铁抹收水抹面→第二次铁抹收水抹平→第三次铁抹压实抹平→静停,盖薄膜→低温蒸养6 h～8 h→降温后浸水养护7 d→粗砂轮打磨待涂抹表面并用水冲洗干净→刷涂渗透结晶材料→静停1 h～2 h后用铁抹压光→喷雾养护2 d～3 d→自然养护至28 d。

2.2.2 涂刷法施工说明

1)基面处理要求。

净:表面无油污杂质、浮浆、松动砂石等影响渗透的物质。

糙:表面不应过于光滑密实,在涂刷前应用手提砂轮将待涂刷表面打磨一遍,使之露出新鲜的粗糙表面,以利于活性化合物的渗透。

湿:为利于活性化合物的渗透,基面应尽可能处于水饱和面干状态(表面无明水)。具体做法可抓住浸水养护起吊后的有利时机进行净、糙工序,并用压力水冲洗晾。

2)料浆制备。

料浆制备时应尽量采用机械混合器;在使用过程中料浆应不断搅动,避免粗细料分离;每次混合的料浆应在25 min内用完,使用过程中不得二次加水。

3)料浆用量。

以干粉计1 kg/m2,允许误差与干撒法相同。

4)压光。

渗晶涂刷后1 h～2 h,涂层开始收水而尚未固化时,可按常规方法用铁抹压光涂层,直至符合外观要求为止。

5)养护。

渗晶涂刷后至表面手触干时(约2 h～4 h),应开始喷雾养护(用农用喷雾器),时间不少于2 d;每天喷雾的次数视气候而定,以保证涂层湿润为度;2 d～3 d后当涂层具有一定强度时,可按常规混凝土自然养护标准养护至第28天。

2.2.3 涂刷法特点

1)可靠性:

涂刷工序选择在浸水养护后进行,充分利用混凝土内水饱和的条件,有利于渗透结晶过程的进行。涂刷法系在浸水养护后进行,故可省略干撒法蒸汽养护效果的试验工作。

2)可行性:

涂刷法施工系在浸水养护后进行,故对前道工序没有任何干扰。鉴于涂刷工序可在混凝土固化后任何时段进行,故涂刷法不仅可用于管片外防水,必要时也可对检验不合格的管片加做内防水补强,以减少废次品损失。

3)经济性:

与干撒法相比,基层处理、涂刷、养护的工作量有所增加,但灵活性较干撒法为好,故建议涂刷法可作为干撒法的备用和辅助方案,在必要时与干撒法配合使用。

3 结语

从实际生产应用中来看,可以得到如下结论:

1)干撒粉施工工艺基本符合管片混凝土浇筑后期的抹压施工工序,不打乱原有的施工工艺,不延长成型时间,施工简单易行。养护工艺与原混凝土养护工艺完全相同。具有防水性能优越,无需现场施工、缩短工期等优点。

2)涂刷法施工系在浸水养护后进行,有利于防水性能的发挥,实现永久防水的优势。但基层处理、涂刷、养护的工作量有所增加。

3)从管片生产工艺出发,考虑实际施工的方便性与可行性,采用干撒法施工水泥基渗透结晶型防水材料较好,涂刷法可作为辅助方案备用。

参考文献

渗透结晶材料 篇9

通过济南黄金时代三期地下车库顶板防水施工的应用研究, 更好地提高车库防水的施工质量, 推动我国防水新材料的应用。

1 工程概况

黄金时代三期C5号～C9号住宅楼位于济南市高新区, 共有四个地下车库, 建筑面积为20 000 m2, 工程根据甲方及设计院要求, 本工程地下车库顶板及外墙均采用PaviX防水, 共20 000余平方米。车库顶板的设计建筑做法为 (从下到上) :车库顶板→水泥基渗透结晶型防水材料→4 mm厚SBS卷材防水一道→细石混凝土保护层 (最薄处为40 mm厚, 按设计3‰找坡、坡向排水沟) →覆土绿化。

2 施工工艺与特点

2.1 防水原理与特点

本工程主要采用美国CHEM-CRETE公司生产的水泥基渗透结晶防水材料Chem-Crete-PaviX作车库顶板的大面积防水、局部加强处理。其防水原理:深度渗透入混凝土的毛细管与孔隙, 与碱性物质发生反应生成不透水的结晶体, 该结晶体会持续生长直至长透整个混凝土的厚度, 从而使整个混凝土结构拥有防水功能, 也由于它的洁净充满毛细管, 所以又提高了混凝土的强度。

Chem-Crete PaviX是一种独特的、永久保护混凝土的水性化学产品。可最终保护大规模的混凝土建筑免受水及湿气的侵入, 并减少碱集料的反应。PaviX是唯一集憎水性与吸水性、亲水性于一身的防水材料, 也是通过憎水、吸水和亲水起到防水作用的。

PaviX的憎水性:喷涂PaviX后, PaviX内的某些化学物与空气中的二氧化碳起化学反应, 在混凝土表面生成肉眼不可见的、有憎水特性的物质, 排斥水和其他液体渗透入混凝土。

PaviX的吸水性与亲水性:PaviX的低粘度 (2 cps～3 cps) 性及表面活性剂使PaviX深度渗透入混凝土, 在混凝土毛孔与毛细管道内, PaviX与碱性物质和水产生化学反应, 生成不溶性的吸水性和亲水性两种结晶体。结晶体永久保持活跃, 只要湿气存在, 结晶便被激活反应。吸水性结晶迅速膨胀, 填充、密封混凝土孔洞;同时亲水性结晶朝着水源的方向生长, 阻止了水的传递。

产品特点:1) PaviX是渗透型不是成膜式防水材料。它与混凝土内的碱性物质反应生成结晶体, 结晶体充满毛细管, 使整个混凝土成为防水混凝土。PaviX是终生防水。2) PaviX除了防水特性外, 还赋予建筑物“会呼吸”的功能。因结晶体遇到湿气膨胀, 干燥时收缩, 所以建筑物的透气性好。3) PaviX有自动修复功能, 能弥合不大于1.56 mm的裂缝。4) PaviX无毒、无味、水性、环保。5) PaviX施工极其简单, 不需工作面、不需保护墙、不需保护层、不需找平层、不需养护, 且不影响前后工序。

2.2 工艺流程及操作要点

2.2.1 工艺流程

混凝土表面基层处理→配制PaviX→处理裂缝→喷涂PaviX→特殊部位加强处理→检查验收。

2.2.2 操作要点

1) 混凝土表面基层处理。

检查混凝土基面有无病害或缺陷, 有无钢筋头、有机物、油漆等其他粘结物等, 对存在的部位进行认真清理, 对混凝土出现裂缝的部位用钢丝刷进行重点打毛, 用钢丝刷、凿子或高压水枪打毛混凝土基面, 清理处理过的混凝土基面, 不准残存任何的悬浮物质。对模板外露铁件的处理, 割除铁件, 剔凿至少低于结构层2 cm, 用高标号的水泥砂浆找平, 再喷涂PaviX一道。

混凝土施工表面必须干净、坚实。清洁可以打开表面的毛孔和毛细管, 从而提高Chem-Crete PaviX向基体的渗透。可以使用吸尘器来除净表面的灰尘和疏松颗粒。用干净水冲洗表面可进一步加强清洁效果。

2) 配制PaviX。

与干净的水调和, 混合时可用手电钻装上有叶片的搅拌棒或戴上胶皮手套用手及抹子搅拌。

3) 喷涂PaviX。

按18 m2/加仑的涂布率, 喷涂PaviX。

4) 特殊部位加强处理。

a.后浇带防水 (见图1) 。

表面准备:清洁施工表面, 使施工表面干净坚实。

在后浇带断面两侧喷涂PaviX。

后浇带浇筑完毕, 按18 m2/加仑的涂布率, 对后浇带及两侧500 mm范围内加喷一道PaviX。

b.过墙穿管、预埋管件加强处理 (见图2) 。

清洁过墙穿管、预埋件四周。

沿界缝用密封胶填嵌抹平。

c.施工缝、转角加强处理 (见图3) 。

施工缝两侧500 mm范围内, 按18 m2/加仑的涂布率, 喷涂PaviX。

在所有转角处加喷一道PaviX。

5) 检查验收。

用观察法检查:涂层要涂刷均匀, 不许有漏涂和漏底。

蓄水试验需要等防水层完全干固后方可进行, 防水浆料的防水层一般情况下需要24 h以上, 在特别潮湿又不通风的环境中则需要更长时间。蓄水24 h以上不渗漏为合格。

经建设单位和监理单位验收合格后, 方可进行下一道工序。

3 效益分析

建筑物使用卷材防水最致命的缺点是不可修复。无论是施工原因还是地面沉降, 卷材一旦被破坏, 真正的漏水点无法找到, 混凝土底板全浸泡在水中, 致使混凝土迅速老化, 钢筋锈蚀, 防水效果尽失。而使用了PaviX的建筑物, 只有地面发生大的沉降, 裂缝超过1.56 mm, 才可能引起漏水。漏点显而易见, 采取注入ccc524软质泡沫进行堵漏, 效果立竿见影。

PaviX目前市场价50元/m2～55元/m2, 它不需做找平层及保护层, 喷涂48 h后便可进行下道工序施工, 一人每天可施工2 000多平方米;而卷材等防水需做找平层及保护层, 其单价远远超过50元, 且耗费工期长, 并且PaviX漏点容易找、维修简单, 其经济效益显著。PaviX无毒、无味、水性、环保, 施工时只需用喷雾器喷涂, 环保效益显著。

参考文献

渗透结晶材料 篇10

1 试验

1.1 原材料

1) 水泥:同力水泥厂提供的P.O42.5R水泥。2) 粉煤灰:化学成分及部分指标检测结果见表1。3) 化学试剂:硅酸钠采用Na2Si O3·9H2O, 纯度达到99.5%以上;羧甲基纤维素钠采用化学纯, 纯度99.5%;碳酸钠及减水剂FDN (减水率20%) , 均为市售工业级产品。4) 纤维:采用北京威尔思工贸有限公司生产的1.5 mm~3 mm聚丙烯纤维, 其基本技术参数见表2。5) 砂:细砂, 含泥量小于1%, 其级配如表3所示。6) 基体试块原材料:水泥 (P.O32.5) 、Ⅱ区中砂、碎石 (5 mm~30 mm) 。

1.2 配比设计[1,2,3]

HCIM由胶结材料、骨料、纤维组成。胶结材料是由前面选择的几种原材料为因素, 分别为无机胶结材料 (采用水泥、粉煤灰配制而成) 、无机渗透性组分、有机辅助材料, 在一定范围内的三种含量作为水平进行正交试验, 确定各主要组分的含量。优选性能优良的胶结材料后, 通过26组不同配比考察了纤维掺量、灰砂比、羧钠等对HCIM物理、力学性能的影响。

2 性能检测[4]

2.1 常规检测

所有检测按照GB 18445—2012水泥基渗透结晶型防水材料中有关规定进行。主要包括粘聚性、凝结时间、安定性、抗压、抗折强度、粘结强度、抗渗性等指标。

测试结果汇总见表4。

2.2 渗透深度

以P.O32.5水泥∶水=1.0∶0.7的质量比例成型 (100×100×100) mm3的水泥净浆立方体试块基体, 成型1 d后拆模, 将Ce Cl4溶液 (过量的超细稀土Ce2O3粉末 (稍大于1%) 与适量盐酸溶液反应后的溶液) 添加到HCIM中, 以1.2 kg/m2用量涂刷至试块表面, 标准养护1 d后置于3/4基体高度的水中养护28 d, 分别取距离涂层底部 (空白基体为距表层) 5 mm和50 mm处的小碎块 (取样横截面面积大小不超过 (5.0×5.0) mm2) , 置于105℃的烘箱中烘干至绝对干燥状态, 并研磨成粉体直至全部通过325目的分样筛, 取筛下粉体做XRD, SEM以及化学分析。

对渗透深度测试不同部位试样的XRD分析结果见图1。

如图1所示, 不同部位试样的XRD图谱具有相似的衍射峰, 显示均是由石英、碳酸钙、氢氧化钙、水化氯铝酸钙和未水化的硅酸钙组成。但是从衍射峰的强度来看, 其中距涂层5 mm处的水化氯铝酸钙的衍射峰明显要高于距涂层50 mm处和水泥基体的试样, 说明它在三个样品中水化氯铝酸钙的含量相对较高, 而该处的Cl-可能是来自于涂层中的Ce Cl4。化学分析结果显示, 距涂层5 mm处的Ce4+和Cl-的含量分别为0.32 mg/g和0.81 mg/g, 距涂层50 mm处的含量分别为0.03 mg/g和0.36 mg/g, 这高于水泥基体中二者的含量 (分别为0 mg/g和0.35 mg/g) , 而距涂层50 mm处发现Ce4+, 证明该涂层的渗透深度不小于50 mm。

取距离涂层50 mm试样进行SEM形貌观察和能谱分析。结果发现在涂层50 mm以下的水泥浆体中有Ce元素存在, 这又一次证明了HCIM的渗透深度不小于50 mm。

综合以上测试结果可知, HCIM-6具有最好的抗折、抗压和粘结强度, 适宜的凝结时间, 优良的抗渗性, 为最佳的高粘结、高抗渗复合增强材料。

3 渗透修补机理

如图2所示, HCIM无论是与水泥或是砂浆均有良好的界面粘合, HCIM与水泥的界面区形成了明显的梯度结构。HCIM与砂浆的界面虽然看不出明显的梯度界面结构, 但界面结合紧密, 无孔隙、气孔产生, 这也表明HCIM涂刷过程中具有良好的渗透作用, 与涂刷基体的界面结合良好, 这也可以从粘结强度上得到验证。

HCIM中的活性物质 (可溶性硅酸盐、碳酸盐等) 可随水在缝隙中渗透迁移, 当混凝土产生新的细微裂缝时, 一旦有水渗入, 又可能与游离Ca2+反应或促使未水化水泥水化产生新的晶体把裂缝堵住, 比如:Ca2++Si O32-+n H2O→Ca Si O3·n H2O。

然而由于生成的物质与混凝土基质中的物质基本一致, 因而难以判断渗透深度和作用机理。但从Ce4+, Cl-的渗透试验可以间接证明具有较小离子半径的活性离子可以渗透到混凝土的内部。因此, 该类防水材料赋予了混凝土自修复能力和可靠的永久性防水抗渗作用, 增加混凝土的耐久性。

4 结语

通过优选, 确定最佳配比如表5所示。

性能检测结果显示:28 d抗折、抗压强度分别达到10 MPa和44 MPa, 粘结强度3.5 MPa, 一次抗渗压力达到2.4 MPa, 均已达到或超过了GB 18445—2012合格品标准要求, 是一种性能优良的水泥基渗透结晶型防水材料。该涂料的生产工艺简单, 原材料便宜, 能够获得大规模的实际应用。

摘要：选取多种活性物质, 通过正交试验方法, 配制了一种高粘结、高抗渗在役混凝土复合增强材料HCIM, 测试了HCIM的各项性能指标, 分析了其渗透修补机理, 指出HCIM满足相关规范的要求。

关键词：水泥基,防水材料,粘结强度,抗渗性

参考文献

[1]潘登耀, 陈永利.水泥基渗透结晶型防水涂料配方的优化设计[J].新型建筑材料, 2008 (1) :67.

[2]李兴旺.水泥基渗透结晶型防水涂料的研制及性能研究[D].重庆:重庆大学, 2006.

[3]郑少华, 姜奉华.试验设计与数据处理[M].北京:中国建材工业出版社, 2004.