防水混凝土分类及作用机理

1、防水混凝土分类及作用机理湖北工业大学郑正旗摘要:介绍了防水混凝土的分类及特点,并对普通防水混凝土、外加剂防水混凝土、膨胀水泥防水混凝土（也称为补偿收缩防水混凝土）、复合型防水混凝土的特征、性能及作用机理进行了评述.防水混凝土具有较好的粘结性能、拉伸强度、低吸水率和阻燃、抗老化、无毒、无异味等特点,是一种理想的防水堵漏材料.防水混凝土的防水机理：针对普通混凝土内部存在毛细管和缝隙引起的渗水，采取相应的措施，提高混凝土的密实性、憎水性和抗渗性。即通过选择合适的骨料级配、降低水灰比、改善配合比、加强施工管理、掺加适量外加剂、加强混凝土振捣、重视混凝土养护等，减少和破坏存在于混凝土内部的毛细管网络，切

2、断渗水通道，已达到防水目的。关键词:刚性;防水混凝土;抗渗性;分类;作用机理。1防水混凝土材料分类及特点防水混凝土材料又称抗渗混凝土，是指以水泥、砂石为原料,或其内掺入少量外加剂、高分子聚合物等材料,通过调整配合比、抑制或减少孔隙率、改变孔隙特征,增加各原材料接口间的密实性等方法,使其满足抗渗等级等于或大于抗渗等级0.6MPa（S6）要求的不透水性混凝土。一般可分为普通防水混凝土、外加剂防水混凝土、膨胀水泥防水混凝土。防水材料具有以下特点：两种可以大大简化施工工艺，缩短施工工期，并兼有防水和承重功能；（2）有较高的拉伸强度及一定的防水性能的抗渗能力。（3）抗冻、抗老化性能,能满足耐久性要求。（

3、4）材料易得、造价低廉、施工简便。（5）一般为无机材料,不燃烧、无毒、无异味,有透气性。（6）可有效节约建筑材料，降低工程造价。（7）如果防水结构出现渗漏时，不仅容易进行检查，而且便于施工维修。2普通防水混凝土 普通防水混凝土是以调整配合比的方法,来达到提高自身密实度和抗渗性要求的一种防水混凝土.它是在普通混凝土基础上发展起来的。他与普通混凝土的不同之处：普通混凝土是根据混凝土所需强度进行配置的，而普通防水混凝土是根据所需要的抗渗要求配置的，其中粗骨料的骨架作用并不十分强调，水泥砂浆除满足填充和粘接作用外，还要求能在粗骨料周围形成一定厚度的、良好的砂浆包裹层，已提高混凝土的抗渗性。普通防水混凝

4、土与普通混凝土在配合比的选择上有所不同：一般要求水灰比不大于0.6，水泥用量不小于 320Kg/m3，砂率不小于35%，灰砂比 0.40.5。普通防水混凝土的防水机理：在保证一定的施工和易性的前提下，降低混凝土的水灰比，已减毛细孔的数量和孔径，适当增加水泥的用量、砂率和灰砂比使粗骨料彼此隔离，已阻隔沿粗骨料相互连通的渗水孔网。影响普通防水混凝土抗渗性的主要因素：水灰比及坍落度、水泥用量、水泥品种及强度、骨料、砂率及灰砂比、养护条件等。3外加剂防水混凝土外加剂防水混凝土是在普通混凝土中掺入适量的有机或无机物外加剂，来改善混凝土拌和物的和易性,提高密实性和抗渗性,以满足建筑工程需要的一系列防水混凝

5、土.按所掺入的外加剂种类的不同,外加剂防水混凝土可分为减水剂防水混凝土、引气剂防水混凝土、三乙醇胺防水混凝土、氯化铁防水混凝土等。3.1减水剂防水混凝土减水剂防水混凝土是在混凝土拌合物中掺入适量的不同类型的减水剂配制而成,以提高其抗渗能力为目的的防水混凝土,称为减水剂防水混凝土。目前用于配制防水混凝土的减水剂种类很多，主要有木质素磺酸盐、萘磺酸盐物、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物和糖蜜等。减水剂防水混凝土的防水机理：（1）在混凝土中掺入适量的减水剂后，由于减水剂具有强烈的吸附-扩散作用，得以将水泥凝聚体中所包裹的游离水释放出来，可以显著地改善拌和物的和易性。所以，在相同的施工和易性要求时，可以减少混

6、凝土拌和水的用量，使得硬化后的混凝土中毛细孔数量相应减少，从而大大减少毛细管渗水通道，提高混凝土的抗渗性。（2）在大体积防水混凝土中,减水剂可推迟水泥水化热峰值出现,这就减少或避免了在混凝土取得一定强度前因温度应力而开裂,从而提高了混凝土的防水效果。（3）减水剂溶于水之后，可以离解为阴离子和金属阳离子，阴离子吸附于水泥颗粒的表面，使之带负电荷而相互排斥，因而使颗粒彼此分离，均匀分布于混凝土中，进而改变混凝土的空隙结构，使总孔隙率明显减少。（4）此外，减水剂的使用可以降低水灰比从而使混凝土更加密实，这也是减水剂防水机理的一部分。3.2氯化铁防水混凝土氯化铁防水混凝土，是在混凝土中掺入适量的氯化铁

7、配置而成的。氯化铁防水剂配制简单，且材料来源广泛，价格低廉，并具有增强、耐久、抗腐蚀等优点。氯化铁防水混凝土的防水机理：（1）氯化铁防水剂加入混凝土中，生成一系列胶体，这些胶体填塞于混凝土的空隙从而提高混凝土的抗渗性。(2)氯化铁防水剂与水泥水化析出的Ca(oH)2反应，生成Call2，它又激活了水泥熟料中的矿物，使其加速水化，并与硅酸二钙、硅酸三钙及水反应，生成氯硅酸钙和氯铝酸钙晶体，从而提高了混凝土的密实度。（3）掺加氯化铁减水剂后，生成的不溶于水的氢氧化铁和氢氧化铝胶体使得混凝土的泌水率降低，也能减少混凝土内部的空隙，提高抗渗性。（4）此外，混凝土中的硫酸钙与水化铝酸钙及水反应生成硫铝酸

8、钙晶体，这个反应会产生微小的体积膨胀，使混凝土内部更加密实。3.3三乙醇胺防水混凝土在混凝土拌合物中掺入适量的三乙醇胺,以提高其抗渗性能为目的而配制的混凝土称三乙醇胺防水混凝土。具备防水早强和增强的多种作用，特别适用于需要早强的防水工程，是一种良好的防水混凝土。三乙醇胺防水混凝土的防水机理：在混凝土中加入三乙醇胺后，能促使水泥颗粒的吸附分散和化学分散，加速水泥的水化作用，水化生成物增多，水泥石结晶变细，结构密实，进而提高混凝土的抗渗性。当三乙醇胺和氯化钠、亚硝酸钠等无机盐复合时,三乙醇胺不仅能促进水泥自身的水化,还可以促进氯化钠、亚硝酸钠等无机盐与水泥的反应,所生成的氯铝酸盐等络合物,体积膨胀

9、,能堵塞混凝土内部的孔隙和切断毛细管通路,增大混凝土的密实性.3.4引气剂防水混凝土引气剂防水混凝土是应用较普遍的一中外加剂混凝土，它是在普通混凝土拌和物中掺入微量的引气剂配制而成的，这种防水混凝土具有良好的和易性、抗渗性、抗冻性和耐久性，具有较好的经济技术效果，可用于一般防水工程和对抗冻性、耐久性要求较高的防水工程。常用的引气剂：松香热聚物、松香酸钠、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、松香皂和氯化钙符合外加剂。引气剂防水混凝土的防水机理：引气剂是一种具有憎水作用的表面活性物质,它能显著降低混凝土拌合水的表面张力,经搅拌可在拌合物中产生大量密闭、稳定和均匀的微小气泡,这些密闭气泡形成的密闭球壳阻塞了毛

10、细孔道，使混凝土拌和物中自由水的蒸发线路（毛细管）变得细小、曲折、分散,因而改变了毛细管的数量和特征，减少了渗水通道。引气剂还可增加黏滞性,改善和易性,减少沉降泌水和分层离析,弥补混凝土结构的缺陷,从而提高了混凝土的密实性和抗渗性。4膨胀水泥防水混凝土膨胀水泥防水混凝土，又称为补偿收缩防水混凝土，在工程上习惯称为补偿收缩防水混凝土。补偿补偿收缩防水混凝土是用膨胀水泥，或者在普通混凝土中掺入适量的膨胀剂配制而成的一种微膨胀混凝土。膨胀水泥防水混凝土的防水机理：补偿收缩混凝土是依靠水泥本身（或掺入微量膨胀剂）大量膨胀性柱状或针状的结晶水化物水化硫铝酸钙（又称之为钙矾石），这种结晶水化物往往向阻力较

11、小的空隙中生长、发育，他的固相体积可增大1.221.75倍。在混凝土的硬化后期，水化硅酸钙、氢氧化钙和钙矾石交织在一起，不断填充、堵塞、切断连通的毛细孔道，改善了混凝土的空隙结构，使大空减少，孔隙率降低，形成了非常致密的水泥石，从而使混凝土的抗渗性提高。5复合型防水混凝土复合型防水混凝土是指混凝土中掺入由有机化合物和无机矿物匹配复合制成的防水材料。其防水效果显著,而且兼容多种功能,使用简便,可降低成本。复合型防水混凝土防水机理：（1）具有减水塑化作用；（2）改善泌水性.该防水剂可显著降低混凝土的泌水性,该善粘聚性和保水性,减小了沉降缝隙,提高了水泥石集料的胶结力,使材料的抗渗性和力学性能均获得

12、改善。(3)具有补偿收缩抗裂作用,可提高混凝土的抗裂性能。6结语 刚性防水的基本材料是水泥，如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥等，这些水硬性胶凝材料的耐久性都是很好的。但由于水泥的抗拉强度低，变形小，易于收缩开裂，往往会破坏结构的整体防水，而且水泥配制成混凝土后，内部可形成许多毛细空隙，这些均将成为渗水的通道。为了提高混凝土的抗渗性，普通防水混凝土、外加剂混凝土，复合防水混凝土相继被推出。参考文献:刚性防水材料及膨胀止水条在地下室防水工程中的应用隋 毅刍议刚性防水材料及其应用张娇娜 李林炎新型防水材料的开发与设计应用陈 艳 沈祖峰屋面刚性防水和柔牲防水相结合的施工 解丰年绥芬河市建设工程质量监督站 新型刚性防水材料与防水防腐胶泥性能研究陈宝贵，冀文政防水混凝土的抗渗机理及配制技术秦景燕，王传辉，江波膨胀水泥防水混凝土的施工技术刘万国防水混凝土结构渗漏原因及控制措施刘亚明Effects of soft segments on the waterproof of anionic waterborne polyurethane Haiyun Wang & Yuming Zhou & Man He & Ziyue Dai Development of a Spherical Underwater Robot Equipped with Mul