水泥基滲透結晶型防水塗料是由普通硅酸鹽水泥、精細石英砂和多種特殊的活性化學物質混配而成。由於其性能優越、施工簡便、工程綜合價格合理、環保無毒等原因 , 已逐漸成為混凝土結構防水及堵漏工程所採用的一種新型防水材料。國標GB18445-2012 《地下防水工程質量驗收規範 》的發佈實施 , 對水泥基滲透結晶型防水材料的廣泛應用起到了很好的推動作用。
1 YH - CCCW 水泥基滲透結晶型防水塗料作用機理
1. 1 材料構成
頤中 ( 青島 ) 化學建材有限公司開發生產的 YH- CCCW防水塗料系由一組活性極強的化學物質、波特蘭水泥、特殊級配石英砂和其他的助劑組成的灰色粉末狀材料。產品性能符合現行的GB18445-2012 國家標準。
1. 2 防水機理
對於水泥基滲透結晶型防水塗料的防水機理 ,國內外有不同的認識。我們的實驗研究認為 , 大致可以分為如下幾個過程 :
(1) 活性親和
塗料中含有多種特殊的活性化學物質 , 對水有較強親和力 , 遇水能夠溶解於水中 ;
(2) 離子遷移
以水為載體 , 藉助於混凝土內部毛細管道的吸引和水分的溼潤作用，活性物質進入混凝土表面下的空隙和通道中 ;
(3) 物化反應
活性物質沿著水流滲透到混凝土內部孔縫和細微的毛細管道內部 , 與水泥水化過程中析出來的氫氧化鈣等反應 ;
(4) 結晶膨脹
反應物固化成的不溶於水的結晶膠體,體積增大,在混凝土結構內部的空隙中膨脹 , 孔縫逐步被結晶填滿、充盈和緻密 ;
(5) 增強阻滲
在不改變混凝土結構物理特性的同時,阻止了滴漏和混凝土溼潤 ,水分子也無法通過 , 同時阻止了外部的酸、鹼、油、鹽和其他各種有害腐蝕性物質對混凝土的滲透和破壞。
(6) 濃度梯度
活性物質遷移 , 能使混凝土結構由表層向縱深逐漸形成一個緻密的抗滲區域 , 提高結構整體的抗滲能力。
(7) 多次滲透 ( 自愈能力 )
滲透的水使得混凝土內部具有足夠的活性物質,繼續遷移, 繼續促進混凝土深度水化反應 , 產生結晶 ,達到抗滲目的 , 具有多次抗滲能力。
1. 3 作用特點
由於水泥的水化反應是極其複雜的、持久的,因此 ,滲透結晶的過程也是持久的。但是目前直接的微觀物質結構檢測較為困難 , 但是可以通過實驗來驗證。
1. 4 對抗滲效果的考察
CCCW 型塗料性能檢測的重點是混凝土結構的“二次抗滲能力 ” , 也就是要具備反覆多次的抗滲作用。
(1) 溫度影響
物理化學反應的基本特性是與溫度有關。一般地講 , 溫度高 , 物化反應速度就快。按照這個原則,YH - CCCW 防水塗料在不同環境溫度條件下 , 達到結晶阻滲的時間是不同的,溫度越低, 達到效果的時間就越長。圖 1 表示了不同溫度下達到同樣抗滲效果所需的不同時間。
(2) 用量影響
在單位施工面積上,塗刷不同量的 YH - CCCW型水泥基滲透結晶型防水塗料 , 分別測28 d 的抗滲能力、56d 的二次抗滲能力 , 結果見圖2。
實驗表明 : 塗刷 YH - CCCW 型防水塗料後 , 混凝土內部的物理化學反應是實際存在的; 隨著YH- CCCW塗刷量的增加, 反應物質的增多, 抗滲能力逐漸增大。YH - CCCW 防水塗料的作用是肯定的。
1. 5 與水泥強度比較
作為一種水泥基的剛性防水材料 ,其強度對於使用壽命有較大的影響。表1是與水泥強度的簡單數據比較。
2 典型工程施工應用
2. 1 通用施工工藝
YH - CCCW 水泥基滲透結晶型防水塗料施工工藝流程大致可以分為如下幾步 :基面處理 →塗料製漿 →塗刷施工 →質量檢查 →灑水養護
2. 1. 1 基面處理
用鋼絲刷將結構混凝土表面浮漿和雜質及鬆動砂石清理 , 並用鼓風機將浮塵吹淨 , 以使混凝土表面粗糙乾淨。在開始塗刷塗料前 , 用水充分潤溼混凝土基面 , 使塗刷時混凝土基面保持潮溼 , 但不能有明水。
2. 1. 2 塗料製漿
按料 ∶水 =1: 0. 25 ～ 0. 40 比例 , 將稱量過的粉狀塗料與水加入容器內 , 採用機械攪拌 3 ～ 5 min, 以無粉塊為準,調製塗料漿。一次配製的漿料不宜過多 ,在 30 min 內用完為宜。
2. 1. 3 塗刷施工
施工塗刷分兩遍進行 , 塗刷一層用量為1.5公斤 / 平方米 , 總用量為 1. 5 公斤 / 平方米。塗刷過程中應保證塗層厚薄均勻 ,過薄則材料用量不足 , 過厚則塗層粘接不良 , 容易起殼剝落。塗刷第二層塗料 , 需在第一層初凝 ( 用手指觸壓發硬時 ) 並呈潮溼狀態時進行 , 一般在製漿後 4 h以內,具體時間隨溼度、溫度及風力等情況而變。若塗層太乾應先噴灑霧水後再進行第二層塗刷。
2. 1. 4 質量檢查
塗層施工完後,需檢查塗層是否均勻 , 用量是否夠量,有無漏塗部位 , 是否有起皮現象。如出現上述現象 , 需再次進行施工修補。
2. 1. 5 灑水養護
在塗層表面發白時就要立即開始灑水養護。養護時間以7d最為宜。灑水養護時 , 建議採用噴霧灑水,以避免水流破壞塗層。養護次數應隨水分蒸發速度而定 ,以保持塗層表面溼潤。
2. 2 典型工程案例
2. 2. 1 麗星物流液體化工碼頭灌注樁工程
青島麗東化工有限公司是由韓國 LG 精油和紅星化工集團共同投資的大型中外合資企業 , 投資總額 5 億美元。麗星液體化工碼頭工程總長840 多米 , 建設規模含一萬噸碼頭和十萬噸碼頭裝卸液體化工泊位各一個 , 樁基由 368 根直徑 1 米至 1. 2 米鋼管樁組成。灌注樁的防水防滲材料 , 採用了YH- CCCW 水泥基滲透結晶型防水塗料。設計者選用水泥基滲透結晶型防水塗料 , 一是注重塗料的增強性能好、對混凝土封閉性優秀 , 二是考慮施工便捷性。因為海水潮汐的原因 , 每日施工時段較短 , 並要求強度提升快 , 耐海水浸泡侵蝕。該工程於 2005 年 6 月份開始施工灌注樁防水工程施工 , 工程延續至年底結束。經過回訪 , 工程質量效果較好 , 至今未發現異常。
2. 2. 2 青島流亭機場航站樓高架橋
青島流亭機場三期改造工程項目 , 主要工程包括國際航站樓建設項目等 , 總建築面積 5. 6 萬平方米 , 總投資 8 億元。航站樓東西進深 96 米 , 主體面積 5. 6 萬平方米。主體大樓分為地上和地下部分 ,地下 2 層 , 地上 4 層。國際航站樓通過連接橋與候機樓相連。橋體位於國際航站樓東側 , 南接目前正在使用的候機樓高架橋。該橋全長 320 米 , 寬度介於 20 米至 34 米之間 , 設計了 4 車道和 6 車道的行車道路。該工程橋面防水工程開始於 2006 年 7 月初。在第一施工段完工已經有 15 天后 , 青島市普降中到大雨。現場對已完工段進行質量查驗。查看錶明 ,已完工施工段背面無一滲漏 , 而相鄰的未施工的第二施工段有多處滲漏點。該工程效果受到總包方面的肯定 , 並順利完成後續防水施工作業。
2. 2. 3 頤合國際櫥衛間的防水施工
TOP ·頤和國際 , 位於青島市香港中路 10 號 ,青島市市政府對面 , 地處青島 CBD 核心區域。該大廈總高 156 米 , 系 31 層酒店式商務公寓、 43 層五星級寫字樓於一體的複合式建築。開發商泰山地產公司堅持“客戶永遠第一 ”的理念 , 建築材料選用精良。主要機電和配套材料均選擇著名品牌 , 如日本三菱原廠高速電梯、日立分戶變頻空調、德國西門子智能化系統等。由於設計變更等原因 , 總包方將廚衛間防水工程由原來的柔性聚氨酯塗膜防水改為剛性的水泥基滲透結晶型塗料防水。鑑於廚衛間各種管路複雜、防水節點多的情況 , 公司選用 YH - CCCW CII 型水泥基滲透結晶型防水塗料 , 配合 YH - PU 防水密封膠施工。細化的施工方案是 : 基層處理 - 細部處理 - 大面積塗刮 - 保護層 ( 裝飾層 ) 作業A 1基層處理 : 基層處理要求乾淨、平整、溼潤。B 1細部處理 : 陰角、陽角、地漏、下水管等按防水施工技術規範要求進行清理 , 然後用 YH - PUj 防水密封膠料、 YH - CCCW 防水塗料進行密封。C 1大面積塗刮 : 塗刮順序先立面、後平面 , 塗刮兩遍 , 塗刮的方向為相互垂直 , 兩遍間隔時間不超過24 h。由於施工方案得當,施工質量可靠 , 蓄水實驗表明 , 所負責的防水工程無一滲漏 , 確保了總包方裝飾作業的進行。
3 分析與總結
通過多項工程應用 , 以及各種實驗、檢測 , 我們認為影響該類材料的滲透深度及防水效果有五大因素 :
(1) 與材料自身有效活性物質濃度有關係
(2) 與單位面積塗料用量有關係
(3) 與環境溫度有關係
(4) 與混凝土自身結構有關係
(5) 與混凝土配置時的水灰比 ( 透水情況 ) 有關係。
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