“滲透”與“結晶”,如何來平衡?

反應型滲透結晶材料的主成分是硅酸鈉(鉀),由於具有“二次溶解性”,所以具備“二次抗滲性”的可能性。

但,首先要滿足“一次抗滲性”。

這就要求材料能滿足滲透結晶的基本屬性“滲透”和“結晶”。這對看似矛盾的詞彙,但其實不是同時發生的。

一定是先滲透再結晶!材料先滲透到混凝土或砂漿內部,再與其中的氫氧化鈣反應生成足夠多的結晶物來填充毛細孔和微裂縫。

要保證能達到改性的效果,滲透過程和結晶過程都不可忽視,而且要達到一個完美的平衡。

如果“滲透”的比重大了,則一定時間內結晶物的生成肯定會受到影響;反之,如果“結晶”的比重大了,則滲透深度一定不會那麼理想,有點此消彼長的感覺。

“滲透”與“結晶”,如何來平衡?


那麼問題來了,

我們在做產品設計的時候,

如何平衡“滲透”與“結晶”呢?


首先來講“滲透”

當然滲透深度一定是跟混凝土自身的孔隙狀況有關。同樣條件下,C30的混凝土和C50的混凝土滲透深度一定是不一樣的。

在一定的混凝土基體上,要想材料儘可能深地滲透到混凝土內部,可以從兩方面努力:

一方面是施工方法和養護方法上;

另一方面是材料自身的配方上。

從施工上來說,由於滲透結晶材料是靠水為載體,將有效活性物質送到混凝土內部,運送的動力主要來自毛細管的吸力和濃度差的分子擴散力。因此,混凝土內部水分越充沛,擴散效果越好。

這也是為什麼該類材料必須要在飽和麵幹基面上施工的原因。

由於水分會蒸發,所以施工後要不斷噴水養護,來補充混凝土內部的水分。養護過程補充水分的目的:一是為了促進材料的進一步滲透;二是將混凝土內部的氫氧化鈣析出來參與結晶反應。

從材料的配方上考慮,

有以下幾種方法可以達到目的。

一是:添加表面活性劑來降低溶液的表面張力,抑制分子團聚。尤其對於硅酸鈉這種膠粒帶負電荷的溶液,適合用陰離子表面活性劑或兩性表面活性劑,比如十二烷基苯磺酸鈉等。

二是:添加絡合劑來抑制硅酸鈉與鈣的結合。由於混凝土表面和內部都存在鈣,如果沒有絡合劑抑制反應,則硅酸鈉一噴在表面就會馬上與鈣結合阻止材料的進一步滲透。因此絡合劑的存在就顯得尤為重要。常用的絡合有EDTA、EDTA-4Na等。


“滲透”與“結晶”,如何來平衡?

好了,

等材料滲透進去之後,

接下來就需要發生結晶過程了。

硅酸鈉與鈣本身就會發生結晶反應生成水化硅酸鈣。但如果只停留在這一層面的話,生成的結晶物速度會很慢,數量會很少。

這也是這類材料用在不同工程上會出現時靈時不靈結果的原因。同樣也是永凝液(DPS)建議用在混凝土基面上,不建議用在砂漿基面上的原因。因為混凝土孔隙少,砂漿孔隙多,生成的結晶物不足以填充砂漿的毛細孔。

但如果掌握了滲透結晶的基本原理,則完全可以通過配方的改良促使生成物足以填充砂漿面層的毛細孔,這就是所謂的“創新”。

分享幾個方向供大家參考:

第一,添加一些能促進水泥水化的成分。

由於混凝土中存在很多未水化的水泥顆粒,水泥的水化產物包括約70%的水化硅酸鈣和20%的氫氧化鈣。如果能促進這部分水泥顆粒水化,一方面增加了能堵塞毛細孔的水化硅酸鈣的含量;另一方面增加了能參與結晶過程的氫氧化鈣的含量。兩方面能同時促進結晶物的增加!

第二,在溶液中添加一些能促進硅酸鈉與鈣反應的成分。

比如氯化銨、氟化銨等。

第三,外界補充鈣離子到混凝土內部。

如果砂漿基面的連通毛細孔非常多,則可以在噴塗滲透結晶材料前,提前噴塗一些鈣溶液進去來補充砂漿內部的鈣含量。

當然,以上辦法只是我提出來拋磚引玉的,不侷限於以上幾種辦法。當你深刻理解了滲透結晶的原理後,你會發現原來這種材料真是一種“萬金油”,什麼場合都能夠應用!


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