水泥基渗透结晶防水材料渗透机理及母料成分分析
水泥基渗透结晶型防水材料介绍
水泥基渗透结晶型防水材料介绍一、水泥基渗透结晶型防水材料的发展及应用情况水泥基渗透结晶型防水材料是以硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、石英砂等为基材,掺入活性化学物质制成的一种产品,是一种新型刚性防水材料。
它的作用机理是其与水作用后,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,填塞毛细孔道,从而是混凝土致密、防水。
水泥基渗透结晶型防水材料是德国化学家路易斯*杰逊(Lauritz Jensen)1942年发明的,主要用于地下混凝土结构的外表面防水。
60年代中期,从欧洲引进到北美,1996年就传遍加拿大。
多伦多国贸大厦、卡尔加里(Calary)市加拿大石油总部内防水、加拿大污水处理厂、生活用水贮水池等均采用了这种防水材料。
由于其抗渗性能与自愈性能好,粘结力强,防钢筋锈蚀且对人体无害,易于施工等,在欧洲、美国、日本、新加坡等国家与地区得到推广使用。
主要用于地下施工、水利工程、水池、污水处理等结构防水中,获得了良好的防水效果。
我国80年代引进水泥基渗透洁晶型防水材料,开始应用于伤害地铁工程.90年代中期开始从国外引进活性化学物质(母料)国内生产。
目前年设计生产能力估计在13000吨左右,已大量应用于地下工程、地铁工程、饮用水厂、污水处理池、桥面、隧道、水利工程、核电站等方面,防水效果显著,受到工程界的好评。
二、水泥基渗透结晶型防水材料的性能及作用机理根据水泥基渗透结晶型防水材料的使用可分为:1)水泥基渗透结晶型防水涂料:它是一种粉状材料,经与水拌合可调配成刷涂或喷涂在水泥混凝土表面的浆料;亦可将其以干粉撒覆并压入未完全凝固的水泥混凝土表面。
2)水泥基渗透结晶型防水剂:它是一种渗入混凝土内部的粉状材料。
水泥基渗透结晶型防水涂料的涂层厚度国外资料一般在0.5~1.5毫米范围内。
我国规范规定是应不小于0.8毫米。
只要基层水泥混凝土中存在着水介质与氢氧化钙,涂层中的活性化学物质就可能不断与之发生物理化学作用,生成洁晶体,并可膨胀到0.3毫米,即高于混凝土毛细管径的最大尺寸(通常为0.01毫米),堵塞毛细孔道与微细裂纹,与基层混凝土一起形成一个整体防水。
土木工程中水泥基渗透结晶型防水材料的应用研究
土木工程中水泥基渗透结晶型防水材料的应用研究水泥基渗透结晶型防水材料是一种常用于土木工程中的防水材料。
它具有结晶化、渗透性和耐久性等特点,可以有效地改善工程结构的防水效果。
本文将对水泥基渗透结晶型防水材料的应用进行研究,包括其原理、特点、施工技术和适用范围等方面。
一、水泥基渗透结晶型防水材料的原理水泥基渗透结晶型防水材料利用了水泥的结晶化特性,通过渗透结晶反应来形成水泥结晶,填塞毛细孔道,达到防水的效果。
当水泥基渗透结晶型材料与水合作用时,材料中的活性物质会与水中的自由氢氧根离子反应,生成结晶体,并填满混凝土孔隙道,达到闭合孔隙的目的,从而提高混凝土的抗渗性能。
二、水泥基渗透结晶型防水材料的特点1.结晶化作用强:水泥基渗透结晶型防水材料中的晶体有强烈的结晶化作用,可以在混凝土内部形成坚固的结晶。
这些结晶可以填充混凝土中的孔隙,使混凝土具有更好的防水性能。
2.渗透性好:水泥基渗透结晶型防水材料具有良好的渗透性能,能够在混凝土中迅速渗透,填充孔隙道,并与水泥中的胶凝物质结合形成结晶。
3.耐久性高:水泥基渗透结晶型防水材料具有较好的耐久性能,可以长期保持结晶的稳定性和防水效果,不受外界因素的影响。
4.无污染性:水泥基渗透结晶型防水材料不含有对环境有害的物质,对自然环境无污染,符合环保要求。
三、水泥基渗透结晶型防水材料的施工技术1.表面清洁:施工前需要对混凝土表面进行清洁,将杂质和污物清除干净,以保证防水材料能够充分渗透到混凝土内部。
2.薄涂法:将水泥基渗透结晶型防水材料涂刷在混凝土表面,形成一层薄膜,然后等待材料渗透和结晶。
3.渗透法:将防水材料直接涂刷在混凝土表面,允许其渗透到混凝土的内部。
根据施工要求,可以进行多道涂刷,以提高防水效果。
4.封堵法:对于混凝土表面存在的细小裂缝和孔隙,可以使用浆料或者特殊的防水填料进行封堵,以提高防水效果。
四、水泥基渗透结晶型防水材料的应用范围水泥基渗透结晶型防水材料适用于各种土木工程项目,特别是地下工程的防水施工。
水泥基渗透结晶防水材料渗透机理及母料成分分析
水泥基渗透结晶型防水材料渗透机理及母料成分分析(北京建海中建国际防水材料有限公司)水泥基渗透结晶型防水材料(Cementitious Capillary Crystalline Waterproofing Materials,简称CCCW)是以硅酸盐水泥、石英砂等为基材,掺入活性化学物质组成的一种新型刚性防水材料,可以通过涂层或直接作为防水剂掺入混凝土中的方式,增强混凝土的抗渗性能。
1、水泥基渗透结晶防水材料的渗透结晶机理1)沉淀反应机理混凝土结构中含有大量的Ca(0H),并且Ca(0H):是影响混凝土结构耐久性的原因之一。
若能把部分Ca(OH)转化为对混凝土结构有利的物质,填充混凝土毛细孔及微裂纹,这样不仅能减少c0侵入,防止混凝土pH值下降,保护钢筋,提高混凝土的强度和抗渗能力,还能提高混凝土结构的耐久性。
沉淀反应原理正是基于上述思考。
水泥基渗透结晶型防水涂料中的活性物质在涂料涂刷初期,由于浓度差的原因向低浓度区的混凝土内部渗透,与毛细孔及微裂缝中的Ca(0H)发生化学反应生成不溶于水的结晶体,堵塞毛细孔及微裂缝,以达到防水的效果。
图1 沉淀反应示意图2)络合-沉淀反应机理水泥基渗透结晶型防水涂料的活性物质通过毛细孔及微裂缝进入混凝土内部与游离Cd~生成溶于水的络合物,当这种络合物遇到未水化的水泥颗粒、水泥凝胶等,活性化学物质被硅酸根取代,生成结晶,从而堵塞毛细孔及微裂缝,活性化学物质继续向混凝土内部渗透罔。
图2 络合-沉淀反应示意图(A2-代表活性基团,Ca2+=A2-代表不稳定络合物)3、水泥基渗透结晶防水材料成分剖析由渗透结晶机理可知,能够在混凝土内生产晶体的活性物质为以下2种情况:(1)能够与钙离子反应生成不溶晶体的物质SiO32-是一种能够与钙离子反应结晶的离子,而且本身具有良好的渗透性,在混凝土毛细孔中会发生如下反应:Ca2+ +SiO32- +nH2O →CaSiO3·nH2O可见生成的物质与混凝土中的物质基本一致,因此不必担心兼容性和膨胀性的问题,因而可溶性的偏硅酸盐、硅酸盐都可以作为活性物质来考虑。
水泥基渗透结晶型防水涂料
水泥基渗透结晶型防水涂料水泥基渗透结晶型防水涂料是采用普通硅酸盐水泥、石英砂、渗透剂粉剂、结晶母料等无机材料为基料,渗入活性化合物及其它各种辅助材料干配而成的一种淡灰色粉状物防水材料。
是刚性防水材料,具有无毒无味无公的特点,执行GB18445-2001国家标准。
防水机理:水泥基渗透结晶型防水涂料中含有的活性化合物与水作用后,以水为载体向混凝土内部结构的孔隙进行渗透,渗透到砼内部的孔隙中的活性化合物与混凝土中的游离氧化钙交互反应生成不溶于水的枝蔓状纤维结晶物(硫铝酸钙)。
结晶物在结构孔缝中吸水膨胀,由疏至密,使混凝土结构表层向纵深逐渐形成一个致密的抗渗区域,大大提高了结构整体的抗渗能力。
用C型防水涂料施工的防水涂层中由于水化空间和C-S-H凝胶的束缚,形成大量的凝胶状结晶,在涂层中起到密实抗渗作用,随着时间(一般为14~28天)的发展,结晶量也在提增。
防水涂层中的凝胶状结晶和深入混凝土结构内部的渗透结晶都提高了混凝土结构的密实度,即增强了混凝土结构的抗渗能力。
由于水泥的水化反应是一个不完全的反应过程,在不失水的状态下,多年以后反应仍有进行,而在后期的水化反应过程中,同样能继续催化活性化合物而生成结晶,因此,混凝土结构即使被水再次穿透或局部受损开裂(裂缝小于0.4mm),在结晶的作用下能自行修补愈合,具有多次抗渗的能力,从本质上改善了普通混凝土结构体积的不稳定带来的再次裂渗。
性能特点:1、具有双重的防水性能:它所产生的渗透结晶能深入到混凝土结构内部堵塞结构孔隙,无论它的渗透深度有多少,都可以在结构内部起到防水作用,同时作用在混凝土结构基面的涂层由于其微膨胀的性能,能够起到补偿收缩的作用,能使施工后的结构基面同样具有很好的抗裂抗渗作用。
2、具有极强的耐水压能力:它能长期承受强水压;3、具有独特的自我修复能力:本产品是无机防水材料,所形成的结晶体不会产生老化,晶体结构多年以后遇水仍然能激活水泥而产生新的晶体,晶体将继续密实、密封或再密封小于0.4mm的裂缝或孔隙,完成自我修复的过程。
水泥基渗透结晶型材料
水泥基渗透结晶型材料
水泥基渗透结晶型防水材料是一种以硅酸盐水泥、精选石英砂等为主要成分的防水涂料。
它通过水的引导,借助强有力的渗透性,在混凝土微孔及毛细管中进行传输、充盈,并发生物化反应,形成不溶于水的枝蔓状结晶体。
这种结晶体与混凝土结构结合成封闭的防水层整体,能够堵截来自任何方向的水流及其它液体侵蚀,从而达到永久性防水、耐化学腐蚀的目的,同时起到保护钢筋、增强混凝土结构强度的作用。
这种防水材料最初是在1942年由德国化学家Lauritz Jensen发明的,欧美称为Capillary/Crystalline Waterproofing Materials,简称CCCW。
自1965年从欧洲引进到日本、韩国等地后,由于其综合性能及性价比优于其他类型的防水材料,该材料迅速成为全世界最主流的防水材料之一,占据巨大的市场份额。
在应用方面,水泥基渗透结晶型防水材料可用于隧洞、地下连续墙、电缆隧道等工程中。
其防水机理主要是通过水泥基渗透结晶型防水涂料中溶出的硅酮离子在混凝土中渗透扩散,与混凝土中的钙离子发生化学反应,生成不溶于水的硅酸钙水化物(枝蔓状结晶体)。
这些结晶体充满毛细管孔隙并与混凝土结合成整体,堵塞混凝土内部的毛细孔道,从而使混凝土致密,防止水渗漏。
此外,水泥基渗透结晶型防水材料还有环保、无毒、无公害等优点。
水泥基渗透结晶防水材料渗透机理及母料成分分析备课讲稿
水泥基渗透结晶型防水材料渗透机理及母料成分分析(北京建海中建国际防水材料有限公司)水泥基渗透结晶型防水材料(Cementitious Capillary Crystalline Waterproofing Materials,简称CCCW)是以硅酸盐水泥、石英砂等为基材,掺入活性化学物质组成的一种新型刚性防水材料,可以通过涂层或直接作为防水剂掺入混凝土中的方式,增强混凝土的抗渗性能。
1、水泥基渗透结晶防水材料的渗透结晶机理1)沉淀反应机理混凝土结构中含有大量的Ca(0H),并且Ca(0H):是影响混凝土结构耐久性的原因之一。
若能把部分Ca(OH)转化为对混凝土结构有利的物质,填充混凝土毛细孔及微裂纹,这样不仅能减少c0侵入,防止混凝土pH值下降,保护钢筋,提高混凝土的强度和抗渗能力,还能提高混凝土结构的耐久性。
沉淀反应原理正是基于上述思考。
水泥基渗透结晶型防水涂料中的活性物质在涂料涂刷初期,由于浓度差的原因向低浓度区的混凝土内部渗透,与毛细孔及微裂缝中的Ca(0H)发生化学反应生成不溶于水的结晶体,堵塞毛细孔及微裂缝,以达到防水的效果。
图1 沉淀反应示意图2)络合-沉淀反应机理水泥基渗透结晶型防水涂料的活性物质通过毛细孔及微裂缝进入混凝土内部与游离Cd~生成溶于水的络合物,当这种络合物遇到未水化的水泥颗粒、水泥凝胶等,活性化学物质被硅酸根取代,生成结晶,从而堵塞毛细孔及微裂缝,活性化学物质继续向混凝土内部渗透罔。
图2 络合-沉淀反应示意图(A2-代表活性基团,Ca2+=A2-代表不稳定络合物)3、水泥基渗透结晶防水材料成分剖析由渗透结晶机理可知,能够在混凝土内生产晶体的活性物质为以下2种情况:(1)能够与钙离子反应生成不溶晶体的物质SiO32-是一种能够与钙离子反应结晶的离子,而且本身具有良好的渗透性,在混凝土毛细孔中会发生如下反应:Ca2+ +SiO32- +nH2O →CaSiO3·nH2O可见生成的物质与混凝土中的物质基本一致,因此不必担心兼容性和膨胀性的问题,因而可溶性的偏硅酸盐、硅酸盐都可以作为活性物质来考虑。
CCCW水泥基渗透结晶型防水材料
CCCW水泥基渗透结晶型防水材料一防水机理水泥基渗透结晶型(浓缩型)防水涂料,以下简称FLW-CCCW是引进南美先进技术生产的绿色环保的新型刚性防水材料,是由进口助剂、波特兰水泥、特选石英砂、微细纤维和多种高分子活性化学物质组成的灰色粉末状无机材料,它的防水机理是FLW-CCCW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,在水的作用下,借助渗透作用促使硅酸二钙与水泥水化过程中产生的Ca(OH)2发生反应,在混凝土微孔及毛细管中传输、充盈、催化混凝土内的微裂和未完全水化的成分再次发生水化作用,而生成不溶于水的枝蔓状结晶体硫铝酸钙,并与混凝土结合成为整体,从而使任何方向来的水及其它液体被堵塞,从而提高混凝土的抗渗性。
由于结晶物多年以后还能被水激活继续生长出新的结晶。
因此该产品是有多次抗渗能力,防水作用持久,并防潮、保护钢筋、增强混凝土结构强度的效果。
本品还具有:塑性好,粘结性强,能使细小开裂缝得愈合,耐酸耐碱防腐效果好,实用广泛(无论光基面、毛基面、干基面、湿基面、迎水面、背水面均可施工)。
工作示意图如下:图3、图4。
(图3) 把FLW-CCCW防水材料按应用指南的料水比例调成灰浆,均匀地涂刷在经过处理的混凝土基面上。
(图4) FLW-CCCW防水材料中的活性物质以水做载体渗透到混凝土的毛细管孔道中,使水泥再水化,形成不溶性的晶体,使任何方向来的水及其它液体被堵塞和封闭。
FLW-CCCW投放市场多年以来,在上海、江苏、湖北、陕西、安徽、北京、内蒙古、浙江、广东、山东、湖南等地承接200多项大型防水工程,都以高质量、高速度的施工,先后获得部优、省优及国家建筑技术应用银牌示范工程,一致受到业主的高度赞扬。
是目前国内外防水工程理想的防水材料。
二主要性能及特点1 水泥基渗透结晶型防水系统能长期耐受强水压。
根据美国陆军工程队“渗透性能CRD-C48-73”对经过水泥基渗透结晶型防水涂料处理过的混凝土进行了防水性能试验。
理解并执行GB 18445-2001《水泥基渗透结晶型防水材料》
2. 4. 1
匀质性指标
制性国 家标准GB 18445- 2001《 水泥基渗透结晶型 防水材料》 。
2 标准介绍 正确的理解应该是企业生产的防水材料完全符
表 1 匀质性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。各生产企业应根 据防水工程的要求, 本企业的原材料状况, 生产与管 理水平, 在企业标准中规定本厂的生产控制值, 并将 生产控制值的波动控制在本标准规定的指标控制范
18445- 2001 要求进行的完整的型式检验报告。 有的 标榜自己生产的是 “ 水泥基渗透结晶型防水材料” , 但没有“ 匀质性指标” 第二次抗渗压力” 有的说 与“ 。 产品“ 抗渗压力(28d) , 第二次抗渗压力(56d)” 比GB 18445- 2001高几倍, 但未见到其“ 湿基面粘结强度”
18445- 2001( (水泥 基渗透 型防 料》国 标 结晶 水材 家
准, 也是世界上第一个这种新型材料的国家标准, 这 个强制性国家标准是判别 “ 水泥基渗透结晶型防水 材料” 质量与真假唯一的技术依据。 国家质量监督检
验 疫总 建 颁布的G 检 局、 设部 B50108- 2001《 下工 地
围内。
合GB 18445- 2001 中“ 范围”“ 、定义”“ 、分类”“ 、技
术要求”“ 、试验方法”“ 、检验规则”“ 、包装、 标志、 运 输与贮存” 等全部规定时, 才能命名为 “ 水泥基渗透 结晶防水材料” 。 现对 GB 18445- 2001 作如下说明:
2. 1 标准名称
企业的产品说明书中应将本厂的生产控制值告 知用户。出厂检验报告应将匀质性指标的各项实测 值报告用户, 超过标准规定的产品不能出厂。
胎 02
2006 . 1
水泥基渗透结晶型
3、具有超强的渗透能力、在混凝土内部渗透结晶,不易被破坏、具有超凡的自我修复能力,可修复小于0.4mm的裂缝。
4、防止冻融循环、抑制碱骨料反应,防止化学腐蚀对混凝土结构的破坏,对钢筋起保护作用但对混凝土无破坏膨胀作用。
3、第一次施工结束后,请给予自然干燥,夏天0.5h,冬天晴天1h,在此期间配置第二次喷涂药剂,为进行第二次喷涂做好准备。
4、第二次用原药剂直接喷涂于构筑表面,以每平方米0. 25kg为基本标准进行喷涂。
5、二次作业完毕后,夏天3h,冬天4h后,进行清水喷涂养护。2
防水工程在施工过程中,重点应注意于预埋管和混凝土基面接触缝的合理处理。我们有三个建议:一是管缝处理按堵漏施工方法操作,凿出V型槽进行封堵,然后再涂刷防水涂层;二是沿侧墙上延20~30CM也做防水涂层,以确保不会从墙角渗漏;三是有条件的话,顶板也做防水涂层,以避免上层的渗漏水下滴。
1水泥基渗透结晶型防水涂料是以特种水泥、石英砂等为基料,渗入多种活性化学物质制成的粉状刚性防水材料。与水作用后,材料中含有的活性化学物质通过载体水向混凝土内部渗透,在混凝土中形成不溶于水的结晶体,堵塞毛细孔道,从而使混凝土致密、防水。
产品特性
1、适宜在潮湿的的基面上施工,还能在渗水的情况下施工。
应用范围
产品适用于工业与民用建筑的地下工程、地铁及涵洞、水池、水利等工程混凝土结构的防水与防护。
施工方法:
1、清除构筑物表面杂物及污垢,查找裂痕,超过2mm的裂缝应该先用水泥进行修补。
2、取该药剂若干,以喷涂面积大小定量,第一次喷涂以100m2/8kg为基准。用喷涂设备将其均匀地喷涂在构筑物表面,并有大量湿润覆面,但不要大量流淌浪费。
论述水泥基渗透结晶防水材料
论述水泥基渗透结晶防水材料摘要:水泥基渗透结晶防水材料,英文名称CementitiousCapillary/Ctystallin Waterproofing Materials,简称CCCW,是由德国化学家Lauritz Jensen(劳伦斯•杰逊)在解决水泥船渗漏水的实践中发明,它已经走过了近百年的历程。
我国八十年代初引进CCCW,首先用于地铁工程,目前已广泛应用于工业与民用建筑的地下结构、地铁、桥梁路面、饮用水厂、污水处理厂、电站、水利工程等方面(包括三峡工程、国家大剧院等),取得了较显著的经济效益及社会效益。
关键词:防水作用机理适用性1.防水作用机理水泥基渗透结晶型防水涂料是以硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、石英砂等为基料,掺入活性化学物质碱金属盐、碱土金属盐、络合化合物等复合而成,经过水化作用形成针状结晶体。
由于水泥基渗透结晶活性化学物质的不同,化学反应的机理不同,但他们防水的作用机理基本相同,都需要经过溶解、渗透、结晶三个过程。
首先水泥基渗透结晶材料要先溶于水,其中水泥发生水化作用游离出Ca2+等离子,与掺入的活性化学物质短期形成一定浓度的碱性溶液,活性物质电离成为活性离子或者基团,为后续渗透过程做好准备。
大多数施工人员都知道水泥基渗透结晶防水材料的基层必须提前充分湿润,这是因为水泥基渗透结晶防水材料向混凝土中渗透需要动力,这种动力来自于化学势梯度,产生化学势梯度的原因是浓度差。
当渗透结晶型防水材料涂覆于湿润的混凝土表面时,活性物质就在混凝土的表面形成了一个相对高浓度区,而在混凝土的内部由于缺少这些物质,因而是低浓度区,此时混凝土处于水饱和状态,即介质水是充分存在的,只要浓度渗透压力差大于水压力,就可以发生扩散和渗透。
最后是结晶过程,水泥基渗透结晶防水材料结晶过程应该是络合沉淀反应结晶和自身缩聚结晶的共同过程。
自身缩聚是指活性化学物质与毛细孔中游离石灰和氧化物发生化学方应,生成不溶于水的结晶体,密封混凝土中的毛细管网及裂缝,起到阻水防水的作用。
水泥基渗透结晶型防水涂料详解
水泥基渗透结晶型防水涂料详解水泥基渗透结晶型防水涂料(Cementitious Capillary Crystalline Waterproofing Coatings)是以硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、石英砂等为基料,掺入活性化学物质制成的一种新型刚性防水涂料。
水泥基渗透结晶型防水涂料与传统的防水涂料不同,并不仅仅依赖于其表面涂层,更重要的是其渗透到底材内部形成结晶体,封闭水的通道,同时它又不是传统意义上的刚性防水涂料,它具有一定的柔韧性,能覆盖发丝般的裂逢(<0.4mm),抵御轻微的震动。
1·水泥基渗透结晶型防水涂料的作用机理不同类型水泥基渗透结晶型防水涂料的活性物质组成不一样,其作用机理也不同,但都包括溶解、渗透及结晶3个过程。
1.1溶解过程这类活性物质在溶于水后先形成小分子,然后再在一定的条件下聚合增长,最后生成不溶于水的结晶体而堵塞裂缝和毛细孔。
在粉状及干燥状态下,其亲水性大于疏水性,可溶于水,在干燥环境中不发生缩聚结晶现象,而在潮湿环境中发生缩聚结晶,形成不溶于水的结晶体。
1.2渗透过程当渗透结晶型防水涂料涂覆于混凝土表面时,活性物质就在混凝土的表面形成了一个相对高浓度区域,而在混凝土内部由于缺乏这些活性物质,因而是低浓度区域,而此时混凝土处于水饱和状态,即介质水是充分存在的,只要由浓度差引起的化学势驱动力大于水压力,就可以发生扩散、渗透。
利用浓度渗透压力差,活性离子逐渐向混凝土中渗透。
这也是为什么这类涂料在施工时要求混凝土基层用水充分润湿的原因。
1.3 结晶过程主要包括沉淀反应结晶及络合-沉淀反应结晶。
1.3.1 沉淀反应结晶机理混凝土、水泥石中存在着大量的Ca(OH)2和游离Ca2+等碱性物质。
活性物质会通过混凝土孔隙中存在的水渗透到混凝土内部,与毛细孔中的游离石灰和氧化物发生化学反应,生成不溶于水的结晶体,封闭混凝土中的毛细管网、毛细孔及微裂缝,起阻水、防水作用。
水泥基渗透结晶型防水涂料作用机理研究进展和分析
图 2 络合— 沉淀原理示意
图2 可描述为: 活性物质的活性化学基团A 进入混凝土 内部与 C a结合生成溶于水且不稳定的络合物 C2 A , a= 当络 + A一 S 3 i2 被 0- 取代,a和 S 3 C2 i 2 + 0- 生成硅酸钙结晶, 封堵孔隙及微 裂缝。活性化学基团A-0 : 继续向混凝土内部渗透, C 贝 与 a结
wee ds u sd a d h c a im n e ig rsl t n o r ic se n te me h n s s e dn eoui fCCCW p lc t n o a p iai wee p o o e o r rp sd.
Ke r s c m ni o s c pl r rs ln ae ro n o t g m c a i p n t t n d p h a piai y wo d . e e tiu a i ay c t l e w tr o f g c ai : e h ns - t l y ai p i n m: e er i e t : p l t n ao c o
prsue tt e al tg o CW b ig b u h d.At at te rbe a d h rc mig o e ert n e t etn meh d e s r a h ery sa e f CC en r s e ls,h p o lms n s oto n s f p n tai d ph tsi g o to s
进入混凝土或水泥石内部, C (H 与 a0 )和游离 C a或游离石
灰和氧化物发生化学反应, 生成不溶于水的结晶体口] - 封堵 3 , 混凝土毛细孔及微小裂缝, 以达到防水的效果。
水泥基渗透结晶母料配方
内部资料,注意保密!
水泥基渗透结晶防水涂料(活性母料)添加剂
科落森牌的水泥基渗透结晶防水涂料(活性母料)添加剂是在国外先进基础上,依据国家标准自主研发的用于生产水泥基渗透结晶防水涂料的添加剂,该母料的特点是添加量小、易于保存、具有优良的渗透性能。
能迅速与混凝土内部活性碱金属发生交联反应,形成枝蔓状结晶物,充盈混凝土内部的毛细孔。
性能优点:
1、具有双重的防水性能;
2、具有极强的耐水压能力;
3、具有独特的自我修复能力;
4、具有防腐、耐老化、耐酸碱、保护钢筋混凝土的功效;
5、具有对混凝土结构的补强作用;
6、具有长久的防水作用;
7、具有施工简单,省工省时的优点;
8、符合环保标准,无毒无污染,无公害。
配方应用说明:水泥应采用普通硅酸盐水泥,型号在32.5级(或以上的),水泥的放置时间不能过长。
石英砂应使用含泥量少、含水量低的砂。
使用的方解石粉不能受潮或结块。
配制好的水泥基渗透结晶防水涂料在使用时的正确水灰比为0.3:1,在失水严重的环境下可以适量添加保水剂。
产品质量控制:按照《中华人民共和国国家标准:GB18445-2001》标准严格执行
内部资料,注意保密!。
[整理版]渗透结晶母料的成分与识别
渗透结晶母料的成分与鉴别
作者:安徽马鞍山市科邦防水材料厂未经许可请勿转载
渗透结晶母料目前市场鱼龙混杂真假难别,其价格也相差甚远,目前使用主要以国内配置较多,国外进口较少,无论是国内配置还是国外进口其成分基本相差不大.但配置出的成品成本却相差很大,这也是目前市场采用国产母料的主要原因.
要了解渗透结晶的母料成分必须先了解渗透结晶型防水材料的性能:一:渗透二:结晶三:二次抗压四:背立面防水五:自我修复
1.渗透性能:某些材料的渗透原理是{水渗透},通过水对混凝土毛细孔的渗透将水泥基渗透结晶防水材料中的活性成分带入混凝土中反应生成结晶防水。
但这种方式显然不够(在背立面防水中)渗透原理应还要采用高碱性物质向低碱性物质流动的原理,所以在配置渗透结晶型防水涂料时建议适当添加碱性物质。
2.结晶性能:目前市场渗透结晶防水材料的结晶原理主要是母料中的活性化学成分与混凝土水泥中的离子钙反应,母料中的活性化学成分与混凝土水泥中的氧化镁反应等等,无论何种反映原理都离不开湿气(水),和碱性环境下进行,碱性浓度越大反映越快(水泥和混凝土为碱性),二者缺一不可。
在无湿气(水)的情况下反应停止,遇湿气后继续反应。
3.了解了水泥基渗透结晶型防水材料的性能及反应原理对母料的成分也就迎刃而解了。
渗透结晶母料的鉴别:
1.白色或黄色300~500目微细粉末,150母以下效果明显下降。
2.不速溶于水,溶于碱性水溶液。
3.与水泥掺合后涂于混凝土表面养护7天表面有一定的拒水性能。
4.将母料按3%掺入混凝土中养护28天,混凝土抗压强度提高50~100倍。
5.能有效抑制材料中的碱集料反应。
6.能有效提高水泥强度。
水泥基渗透结晶型防水材料的作用机理分析
水泥基渗透结晶型防水材料的作用机理分析发表时间:2018-12-20T10:25:15.833Z 来源:《防护工程》2018年第26期作者:徐爽爽付银凯刘志强[导读] 详细分析了防水机理及其施工工艺,这对生产性能优异的水泥基渗透结晶型防水涂料及进一步的研究有重要意义。
山东广信工程试验检测集团有限公司山东省济南市 250002摘要:水泥基渗透结晶型防水涂料是一种新型的防水材料,克服了传统防水材料的性能及应用的诸多缺点。
详细分析了防水机理及其施工工艺,这对生产性能优异的水泥基渗透结晶型防水涂料及进一步的研究有重要意义。
关键词:水泥基渗透结晶型防水材料;活性物质;防水机理一、结晶原理混凝土和水泥石结构内部存在大量的Ca(OH)2和游离Ca2+。
水泥基渗透结晶型防水涂料中的活性物质随着水渗透进入混凝土或水泥石内部,与Ca(OH)2和游离Ca2+或游离石灰和氧化物发生化学反应,生成不溶于水的结晶体,封堵混凝土毛细孔及微小裂缝,以达到防水的效果。
不同类型的水泥基渗透结晶型防水涂料的活性物质不同,生成结晶体的机理也不同。
目前比较流行的2种结晶原理是沉淀反应原理和络合-沉淀原理。
1.1沉淀反应原理混凝土结构中含有大量的Ca(OH)2,并且Ca(OH)2是影响混凝土结构耐久性的原因之一。
若能把部分Ca(OH)2转化为对混凝土结构有利的物质,填充混凝土毛细孔及微裂纹,这样不仅能减少CO2侵入,防止混凝土pH值下降,保护钢筋,提高混凝土的强度和抗渗能力,还能提高混凝土结构的耐久性。
沉淀反应原理正是基于上述思考。
水泥基渗透结晶型防水涂料中的活性物质在涂料涂刷初期,由于浓度差的原因向低浓度区的混凝土内部渗透,与毛细孔及微裂缝中的Ca(OH)2发生化学反应生成不溶于水的结晶体,堵塞毛细孔及微裂缝,以达到防水的效果。
以上可描述为:水泥基渗透结晶型防水材料中的活性物质随水通过毛细孔渗入混凝土内部,与Ca2+生成CSH凝胶堵塞毛细孔,从而达到防水的目的。
水泥基与水基渗透结晶型防水材料对比分析_secret
水泥基与水基渗透结晶型防水材料对比分析目前在市场上,被普遍使用的主要有水泥基和水基渗透结晶型防水材料,它们与传统材料的显著区别在于,它们的防水原理采用的是化学防水,而且也是渗透结晶型防水材料的主流产品。
这两种产品很多方面都具有相似性。
它们都是以水为载体促使材料中含有的活性化学物质与混凝土中的碱性物质发生化学反应,形成一种嵌入混凝土毛细孔和微小裂缝中的硅石凝胶体。
但由于二者原料组成的差异,导致二者在施工、养护和作用效果上也存在较大的差别。
下面就这两种材料进行简明比较。
1.原料包装1.1原料组成水泥基渗透结晶型防水材料是以硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥、精细石英砂(或硅砂)等为基材,掺入活性化学物质及其他辅料在粉料状态下配制而成的一种刚性防水材料。
在这些原料中,催化剂是水泥基渗透结晶防水材料产品的精髓所在,是产品独特性的灵魂。
通常,我们将此催化剂称为“特殊的活性化学物质”。
由于在很长一段时间内,国内多家建筑材料研究开发机构,都未能在真正意义上成功研制出这类催化剂,所以人们又将此俗称为“进口母料”。
按照相关技术指标要求,催化剂在水泥基渗透结晶防水材料生产中所占的比例应达到10%~15%,但很多生产厂家为了节约成本,一般使用的催化剂比例在3%~5%左右,更有甚者,比例低至1%~2%。
各生产厂家的产品在质量性能、技术指标等方面的不同,绝大部分原因源于对催化剂是否能规范地使用。
目前市场上的水泥基渗透结晶型材料产品和厂家为数不少,但所提供的产品性能和质量却难以一概而论,存在着很大的质量水平差异,原因正在于此。
水基渗透结晶型材料是以碱金属硅酸盐溶液及惰性材料为基料,加入催化剂、助剂,经混合反应而成,是具有渗透性、可密闭水泥砂浆与混凝土毛细孔通道和裂纹的功能型防水剂。
在配制过程中,这些原料都为液体状态,这较之水泥基的优点在于液体状态下的原料比粉料更易溶合在一起,在与混凝土发生化学反应时不再需要掺入水就能激活催化剂,液体渗入混凝土结构层的孔缝中与其中的无机盐类化学物质发生化学反应会更全面、更彻底,其密闭混凝土毛细孔道的效果会更好。
结晶渗透型防水材料及水溶性聚氨酯化学灌浆材料
结晶渗透型防水材料一、结晶渗透型防水材料的工作机理1.结晶渗透型产品是由硅酸盐水泥、骨料和可溶性硅酸盐混合物组成的,同时加入一些化学合成物来缓解可溶性硅酸盐与游离钙发生化学反应的程度;2.可溶性硅酸盐能与混凝土结构中的游离钙发生化学反应生成硅酸钙晶体。
这些硅酸钙晶体是不溶于水的,它们就象塞子一样,将一定深度的结构层中的毛细孔堵塞,从而提高结构和涂层的水密性,达到防水的效果;3.可溶性硅酸盐与游离钙的化学反应方程式如下:2Ca2++SiO4——Ca2SiO4二、结晶型产品的弱点1.渗透到结构内起防水作用的晶体对外界的各种震动,包括温度变化、水文变化和机械等引起的震动很敏感,这些震动可能造成晶体断裂形成新的过水通道,导致防水功能的丧失;2.晶体对水很敏感,如果一直出于水的浸泡中,晶体是丰满的,防水效果好。
当水位下降时,晶体变得干燥后就会枯萎收缩而形成新的过水通道。
当水位再次提高时,晶体不会被二次激活而丧失防水能力;3.结晶型产品是靠晶体生长来达到防水目的的,而晶体生长需要一定的时间,表现在工程应用上就是防水效果出现的比较慢,需要较长的养护时间;4.结晶型产品对基础表面要求很高,需要对表面进行凿毛,暴露出新鲜的混凝土糙牙,这样才能保证晶体的顺利生长与渗透,因此表面处理费时费力;5.结晶型产品在结构表面不形成涂层,容易受到外力破坏。
推荐的水泥基渗透结晶防水涂料品牌有:国内的如中核CN2000,帕斯卡,国外的如赛博思,凯顿,澎内传等。
单组份水溶性聚氨酯化学灌浆材料(WPU)一、产品简介单组份水溶性聚氨酯化学灌浆材料是由亲水性聚醚多元醇与异氰酸酯反应而成的未端含有异氰酸根基团的一种高分子化学灌浆材料。
该材料遇水后发生化学反应,形成弹性胶状固结体,从而达到很好的止水目的,是一种新型防水堵漏高压灌注材料。
二、产品特点1、浆液遇水后自行分散、乳化、发泡,立即进行化学反应,形成不透水的弹性胶状固结体,有良好的止水性能。
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水泥基渗透结晶型防水材料渗透机理及母料成分分析
(北京建海中建国际防水材料有限公司)
水泥基渗透结晶型防水材料(Cementitious Capillary Crystalline Waterproofing Materials,简称CCCW)是以硅酸盐水泥、石英砂等为基材,掺入活性化学物质组成的一种新型刚性防水材料,可以通过涂层或直接作为防水剂掺入混凝土中的方式,增强混凝土的抗渗性能。
1、水泥基渗透结晶防水材料的渗透结晶机理
1)沉淀反应机理
混凝土结构中含有大量的Ca(0H),并且Ca(0H):是影响混凝土结构耐久性的原因之一。
若能把部分Ca(OH)转化为对混凝土结构有利的物质,填充混凝土毛细孔及微裂纹,这样不仅能减少c0侵入,防止混凝土pH值下降,保护钢筋,提高混凝土的强度和抗渗能力,还能提高混凝土结构的耐久性。
沉淀反应原理正是基于上述思考。
水泥基渗透结晶型防水涂料中的活性物质在涂料涂刷初期,由于浓度差的原因向低浓度区的混凝土内部渗透,与毛细孔及微裂缝中的Ca(0H)
发生化学反应生成不溶于水的结晶体,堵塞毛细孔及微裂缝,以达到防水的效果。
图1 沉淀反应示意图
2)络合-沉淀反应机理
水泥基渗透结晶型防水涂料的活性物质通过毛细孔及微裂缝进入混凝土内部与游离Cd~生成溶于水的络合物,当这种络合物遇到未水化的水泥颗粒、水泥凝胶等,活性化学物质被硅酸根取代,生成结晶,从而堵塞毛细孔及微裂缝,活性化学物质继续向混凝土内部渗透罔。
图2 络合-沉淀反应示意图(A 2-代表活性基团,Ca 2+=A 2-代表不稳定络合物)
3、水泥基渗透结晶防水材料成分剖析
由渗透结晶机理可知,能够在混凝土内生产晶体的活性物质为以下2种情况: (1)能够与钙离子反应生成不溶晶体的物质
SiO 32-是一种能够与钙离子反应结晶的离子,而且本身具有良好的渗透性,在
混凝土毛细孔中会发生如下反应:
可见生成的物质与混凝土中的物质基本一致,因此不必担心兼容性和膨胀性
的问题,因而可溶性的偏硅酸盐、硅酸盐都可以作为活性物质来考虑。
CO 32-以及HCO 3-离子也能与钙离子反应生成不溶于水的碳酸钙沉淀,因此也可以作为活性物质。
此外SO 42-也能够与混凝土中等物质发生反应形成不溶的、针状钙矾石晶体,但是由于钙矾石晶体具有一定的膨胀性,过量使用会破坏混凝土结构。
(2)能够与钙离子形成络合物的物质
此类物质以有机物居多,它们中的一部分能够与混凝土中的钙离子发生螯合
作用,形成络合物,当遇到混凝土中残留的能够与钙离子形成不溶物的SiO 32-时,钙离子便会被夺取,而有机物又会重新形成新的自由基,随水溶液在混凝土内游动,当游动到钙离子浓度较高的区域时,又会与钙离子发生络合作用,如此周而复始,可以很好的解决前述的活性物质总量不足、无法产生再次修补的缺陷。
通过对某品牌水泥基渗透结晶防水材料进行微量元素测试分析,测试结果见
表1。
表1 某品牌水泥基渗透结晶防水材料测试分析结果
Ca 2+ +SiO 32- +nH 2O → CaSiO 3·nH 2O
序号化合物名称质量百分比,% 备注
1 2 氧化镁
羧酸盐
1.2~3.1
2.5~5.0
可能来自水泥
可能来自减水剂
3 氢氧化钙30.5~35.0 可能来自水泥和石灰
4 碳酸钠10.0~15.
5 ﹨
5 硫铝酸钙15.0~17.5 可能来自水泥
6 硅酸二钙9.0~12.0 可能来自水泥
7 铁铝酸钙 2.0~3.5 可能来自水泥
8 硫酸钙 2.5~5.0 可能来自水泥
9 二氧化硅 4.5~7.0 可能来自石英砂和硅灰
由于水泥基渗透结晶型防水材料混有水泥、石英砂等多种材料,单纯从测试结果很难得出其具体成分,只能估计其主要活性物质类别为:可溶性碳酸盐(碳酸钠)、有机酸(络合剂)、钙离子补偿剂(氢氧化钙)、减水剂,可能还有可溶性的硅酸盐类物质。
4.水泥基渗透结晶型防水材料母料成分分析
(1)市面上所售母料或活性材料总之归之三类:A纯有机物类母料;B有机和无机混合类母料;C纯无机物类母料。
从结晶体被放大小来看,A结晶体较大,结晶速度较快;B结晶体一般,结晶速度较快或一般;C结晶体较小,结晶速度较慢;不能看出三者在结晶体方面还是有比较大的区别。
渗透结晶体放大扫描图片
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(2)在水泥基渗透结晶型防水材料中母料参与常规反应,就是酸性或中性与水泥中的碱性钙发生反应,那就可判定母料中一定含有酸性或中性材料,而且绝大
多数要参与反应并且溶于水。
这种材料肯定与碱性钙不能发生剧烈反应,而是一般性的缓合结晶,肯定在水泥水化反应之后。
一个反应道理:如果结晶速度很快,那么水泥基渗透结晶型防水材料涂层立刻或者凝固后1-2天防水,那这种材料肯定有理论问题,涂层自体防水如何向基层渗透,因为水分子无法通过,怎么能把活性材料带进基层。
所以说有些理论是自相矛盾,针对新国标GB 18445-2012,28天后去除涂层做抗渗,通过测试要求很高。
(3)母料组分也可为单一材料,也可为多组分材料。
从理论分析的角度应多组分,从化学定性分析市面上多个品牌后,绝大多数产品都含有钙离子补偿剂(氢氧化钙)、减水剂类产品(减少水灰比增加材料强度)、纤维素(提高材料施工性和保水性)、酸性或中性的反应剂(结晶反应的基础材料多为混合体)、络合剂(将反应未完的钙离子循环络合)、催化剂(在一定时期内催化反应)、结晶水(几乎所有的晶体内都能找到含有晶体水的物质)、交换吸附剂(在一定条件下辅助结晶反应),除此之外也有个别一些特殊材料,或者是来自石英砂、水泥、活性硅、火山灰、聚乙烯醇、胶粉等物质。