水泥基渗透结晶型防水涂料是由普通硅酸盐水泥、精细石英砂和多种特殊的活性化学物质混配而成。由于其性能优越、施工简便、工程综合价格合理、环保无毒等原因 , 已逐渐成为混凝土结构防水及堵漏工程所采用的一种新型防水材料。国标GB18445-2012 《地下防水工程质量验收规范 》的发布实施 , 对水泥基渗透结晶型防水材料的广泛应用起到了很好的推动作用。
1 YH - CCCW 水泥基渗透结晶型防水涂料作用机理
1. 1 材料构成
颐中 ( 青岛 ) 化学建材有限公司开发生产的 YH- CCCW防水涂料系由一组活性极强的化学物质、波特兰水泥、特殊级配石英砂和其他的助剂组成的灰色粉末状材料。产品性能符合现行的GB18445-2012 国家标准。
1. 2 防水机理
对于水泥基渗透结晶型防水涂料的防水机理 ,国内外有不同的认识。我们的实验研究认为 , 大致可以分为如下几个过程 :
(1) 活性亲和
涂料中含有多种特殊的活性化学物质 , 对水有较强亲和力 , 遇水能够溶解于水中 ;
(2) 离子迁移
以水为载体 , 借助于混凝土内部毛细管道的吸引和水分的湿润作用，活性物质进入混凝土表面下的空隙和通道中 ;
(3) 物化反应
活性物质沿着水流渗透到混凝土内部孔缝和细微的毛细管道内部 , 与水泥水化过程中析出来的氢氧化钙等反应 ;
(4) 结晶膨胀
反应物固化成的不溶于水的结晶胶体,体积增大,在混凝土结构内部的空隙中膨胀 , 孔缝逐步被结晶填满、充盈和致密 ;
(5) 增强阻渗
在不改变混凝土结构物理特性的同时,阻止了滴漏和混凝土湿润 ,水分子也无法通过 , 同时阻止了外部的酸、碱、油、盐和其他各种有害腐蚀性物质对混凝土的渗透和破坏。
(6) 浓度梯度
活性物质迁移 , 能使混凝土结构由表层向纵深逐渐形成一个致密的抗渗区域 , 提高结构整体的抗渗能力。
(7) 多次渗透 ( 自愈能力 )
渗透的水使得混凝土内部具有足够的活性物质,继续迁移, 继续促进混凝土深度水化反应 , 产生结晶 ,达到抗渗目的 , 具有多次抗渗能力。
1. 3 作用特点
由于水泥的水化反应是极其复杂的、持久的,因此 ,渗透结晶的过程也是持久的。但是目前直接的微观物质结构检测较为困难 , 但是可以通过实验来验证。
1. 4 对抗渗效果的考察
CCCW 型涂料性能检测的重点是混凝土结构的“二次抗渗能力 ” , 也就是要具备反复多次的抗渗作用。
(1) 温度影响
物理化学反应的基本特性是与温度有关。一般地讲 , 温度高 , 物化反应速度就快。按照这个原则,YH - CCCW 防水涂料在不同环境温度条件下 , 达到结晶阻渗的时间是不同的,温度越低, 达到效果的时间就越长。图 1 表示了不同温度下达到同样抗渗效果所需的不同时间。
(2) 用量影响
在单位施工面积上,涂刷不同量的 YH - CCCW型水泥基渗透结晶型防水涂料 , 分别测28 d 的抗渗能力、56d 的二次抗渗能力 , 结果见图2。
实验表明 : 涂刷 YH - CCCW 型防水涂料后 , 混凝土内部的物理化学反应是实际存在的; 随着YH- CCCW涂刷量的增加, 反应物质的增多, 抗渗能力逐渐增大。YH - CCCW 防水涂料的作用是肯定的。
1. 5 与水泥强度比较
作为一种水泥基的刚性防水材料 ,其强度对于使用寿命有较大的影响。表1是与水泥强度的简单数据比较。
2 典型工程施工应用
2. 1 通用施工工艺
YH - CCCW 水泥基渗透结晶型防水涂料施工工艺流程大致可以分为如下几步 :基面处理 →涂料制浆 →涂刷施工 →质量检查 →洒水养护
2. 1. 1 基面处理
用钢丝刷将结构混凝土表面浮浆和杂质及松动砂石清理 , 并用鼓风机将浮尘吹净 , 以使混凝土表面粗糙干净。在开始涂刷涂料前 , 用水充分润湿混凝土基面 , 使涂刷时混凝土基面保持潮湿 , 但不能有明水。
2. 1. 2 涂料制浆
按料 ∶水 =1: 0. 25 ～ 0. 40 比例 , 将称量过的粉状涂料与水加入容器内 , 采用机械搅拌 3 ～ 5 min, 以无粉块为准,调制涂料浆。一次配制的浆料不宜过多 ,在 30 min 内用完为宜。
2. 1. 3 涂刷施工
施工涂刷分两遍进行 , 涂刷一层用量为1.5公斤 / 平方米 , 总用量为 1. 5 公斤 / 平方米。涂刷过程中应保证涂层厚薄均匀 ,过薄则材料用量不足 , 过厚则涂层粘接不良 , 容易起壳剥落。涂刷第二层涂料 , 需在第一层初凝 ( 用手指触压发硬时 ) 并呈潮湿状态时进行 , 一般在制浆后 4 h以内,具体时间随湿度、温度及风力等情况而变。若涂层太干应先喷洒雾水后再进行第二层涂刷。
2. 1. 4 质量检查
涂层施工完后,需检查涂层是否均匀 , 用量是否够量,有无漏涂部位 , 是否有起皮现象。如出现上述现象 , 需再次进行施工修补。
2. 1. 5 洒水养护
在涂层表面发白时就要立即开始洒水养护。养护时间以7d最为宜。洒水养护时 , 建议采用喷雾洒水,以避免水流破坏涂层。养护次数应随水分蒸发速度而定 ,以保持涂层表面湿润。
2. 2 典型工程案例
2. 2. 1 丽星物流液体化工码头灌注桩工程
青岛丽东化工有限公司是由韩国 LG 精油和红星化工集团共同投资的大型中外合资企业 , 投资总额 5 亿美元。丽星液体化工码头工程总长840 多米 , 建设规模含一万吨码头和十万吨码头装卸液体化工泊位各一个 , 桩基由 368 根直径 1 米至 1. 2 米钢管桩组成。灌注桩的防水防渗材料 , 采用了YH- CCCW 水泥基渗透结晶型防水涂料。设计者选用水泥基渗透结晶型防水涂料 , 一是注重涂料的增强性能好、对混凝土封闭性优秀 , 二是考虑施工便捷性。因为海水潮汐的原因 , 每日施工时段较短 , 并要求强度提升快 , 耐海水浸泡侵蚀。该工程于 2005 年 6 月份开始施工灌注桩防水工程施工 , 工程延续至年底结束。经过回访 , 工程质量效果较好 , 至今未发现异常。
2. 2. 2 青岛流亭机场航站楼高架桥
青岛流亭机场三期改造工程项目 , 主要工程包括国际航站楼建设项目等 , 总建筑面积 5. 6 万平方米 , 总投资 8 亿元。航站楼东西进深 96 米 , 主体面积 5. 6 万平方米。主体大楼分为地上和地下部分 ,地下 2 层 , 地上 4 层。国际航站楼通过连接桥与候机楼相连。桥体位于国际航站楼东侧 , 南接目前正在使用的候机楼高架桥。该桥全长 320 米 , 宽度介于 20 米至 34 米之间 , 设计了 4 车道和 6 车道的行车道路。该工程桥面防水工程开始于 2006 年 7 月初。在第一施工段完工已经有 15 天后 , 青岛市普降中到大雨。现场对已完工段进行质量查验。查看表明 ,已完工施工段背面无一渗漏 , 而相邻的未施工的第二施工段有多处渗漏点。该工程效果受到总包方面的肯定 , 并顺利完成后续防水施工作业。
2. 2. 3 颐合国际橱卫间的防水施工
TOP ·颐和国际 , 位于青岛市香港中路 10 号 ,青岛市市政府对面 , 地处青岛 CBD 核心区域。该大厦总高 156 米 , 系 31 层酒店式商务公寓、 43 层五星级写字楼于一体的复合式建筑。开发商泰山地产公司坚持“客户永远第一 ”的理念 , 建筑材料选用精良。主要机电和配套材料均选择著名品牌 , 如日本三菱原厂高速电梯、日立分户变频空调、德国西门子智能化系统等。由于设计变更等原因 , 总包方将厨卫间防水工程由原来的柔性聚氨酯涂膜防水改为刚性的水泥基渗透结晶型涂料防水。鉴于厨卫间各种管路复杂、防水节点多的情况 , 公司选用 YH - CCCW CII 型水泥基渗透结晶型防水涂料 , 配合 YH - PU 防水密封胶施工。细化的施工方案是 : 基层处理 - 细部处理 - 大面积涂刮 - 保护层 ( 装饰层 ) 作业A 1基层处理 : 基层处理要求干净、平整、湿润。B 1细部处理 : 阴角、阳角、地漏、下水管等按防水施工技术规范要求进行清理 , 然后用 YH - PUj 防水密封胶料、 YH - CCCW 防水涂料进行密封。C 1大面积涂刮 : 涂刮顺序先立面、后平面 , 涂刮两遍 , 涂刮的方向为相互垂直 , 两遍间隔时间不超过24 h。由于施工方案得当,施工质量可靠 , 蓄水实验表明 , 所负责的防水工程无一渗漏 , 确保了总包方装饰作业的进行。
3 分析与总结
通过多项工程应用 , 以及各种实验、检测 , 我们认为影响该类材料的渗透深度及防水效果有五大因素 :
(1) 与材料自身有效活性物质浓度有关系
(2) 与单位面积涂料用量有关系
(3) 与环境温度有关系
(4) 与混凝土自身结构有关系
(5) 与混凝土配置时的水灰比 ( 透水情况 ) 有关系。
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