JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂的研发

　　关键词：无机水性  渗透结晶  混凝土防水防护  耐高温

　　论文摘要：本项目研究开发一种喷涂后可有效改善和提高混凝土性能、对混凝土具有高渗透和持久保护功能且耐高温灼烫的无机水性渗透结晶型高效防水防护剂，阐述它的特点及性能。

　　1 引 言

　　我国的物、构筑物主要采用硅酸盐系水泥混凝土浇筑，因硅酸盐水泥的主要熟料矿物——硅酸三钙和硅酸二钙的水化反应产生氢氧化钙Ca（OH）₂，因此，混凝土中存在较大量的Ca（OH）₂；此外，混凝土中还存在较多的毛细孔缝，正是由于这些毛细孔缝和Ca（OH）₂的存在，在因素（如水、温度循环、干湿循环、CL^－、SO₄^2－离子等）和侵蚀性介质（如氯盐、硫酸盐等）扩散进入混凝土体内的作用下，混凝土及其构筑物出现劣化与性能衰减等现象，严重影响混凝土构筑物的外观质量与使用寿命。

　　伴随着城市化进展的加快及业的迅猛发展，高层建筑、地下商场、高速公路、高速铁路、桥梁隧道、港口码头、污水处理厂等高等级建筑物及构筑物已经在军事与民用建筑及基础设施工程中大量建设。寻求相应的结构防水方案已经成为工程建设中的紧迫问题，开发高效新型的对混凝土具有持久防水防护作用的材料成为建材领域新的研究课题。

　　用于混凝土耐久性防护的涂层材料来源虽然很广，但并不都能满足混凝土防护的要求。涂层材料至少应具备以下两个特点：（1）涂层材料自身由于长期暴露在侵蚀环境和有害介质中，经受风吹、雨打、日晒和多种外界破坏作用，必须具有很好的抗侵蚀性和抗老化性。（2）涂层材料能与混凝土表面良好地结合，并对下一道的外装饰工序和工程的整体外观无不利影响。我们通过广泛了解国内外防水材料行情和顺应发展趋势需求，各种防水材料的性能，深入分析防水机理及相关优缺点后，立项进行了无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂的研发，以开发出一种各项技术指标达到理想的均衡状态、具有良好的防水抗渗、全面防护效果，能够广泛应用于各类海工工程、桥梁工程等基础设施和与民用工程建筑防水防护的新型混凝土保护材料。由福建省宁德市建工防水科技有限公司承担的《JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂的研究与开发》科研项目今年4月26日通过了福建省科技厅组织的科技成果鉴定，鉴定委员会认为该成果创新性、实用性强，技术居国内同类研究领先水平。利用该研究成果技术开发的“混凝土DPS永凝液”，“JG－M1500无机水性渗透型密封防水剂”等系列产品具有性价比高、操作简便，迎水面、背水面均可施工，完全可以替代进口产品，已在各类建筑物和构筑物上广泛使用，取得了显著的效益和效益，深受用户好评。

　　2 技术路线的选择

　　如何使混凝土减低腐蚀、磨损、水溶蚀、盐剥蚀、冻融循环等因素的破坏作用，延长使用寿命，使其具有密封防水、抗风蚀碳化、耐酸碱侵蚀、耐高温灼烫等功能是本项目研究的重点也是难点。无机水性渗透型混凝土高效防护剂的研究开发需要无机化学、有机化学、化学及分析化学等多方面的知识基础，同时还穿插了材料结构及表面化学等方面的理论基础，产品具有较高的技术含量。

　　我们确定了JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂以碱金属硅酸盐溶液及惰性材料为基料，加入催化剂、助剂，混合反应配制的技术路线。它不同于传统有机材料，喷涂后不在混凝土表面形成涂膜，也不同于水泥基渗透结晶型防水材料，它是无机液体，不含水泥粉末；可渗透至混凝土内部结晶形成永久性防护层，具有与混凝土结构的相融性；它以水为载体，随着水对混凝土结构孔隙进行渗透，被流渗到砼结构内部的孔缝中，催化硅酸钙与水泥水化反应过程中析出的Ca(OH)2与硅酸钙交互反应，形成了不溶于水的枝蔓状纤维结晶物，在混凝土结构内部吸水膨胀，使结构中的毛细孔缝得到充盈密实，从而有效提高了混凝土结构的抗渗水能力，并提高混凝土结构的致密性，在涂层中起到密实抗渗的作用。随着时间（一般为1～7d）的发展，结晶量递增，在防水涂层中渗透结晶相结合，增强结构整体的抗渗能力。由于活性化学物质多年后还能被水激活，继续起到催化作用，因此混凝土结构即使局部受损渗漏（裂缝小于0.3mm）在结晶作用下，会自行修补愈合并具有多次抗渗能力，具有渗透性、可封闭水泥砂浆与混凝土毛细孔通道和裂纹功能的防水防护材料。从而在本质上改变了普通混凝土结构体积不稳定而再次带来的裂渗。

　　本研究项目开发的产品的技术指标是结合了混凝土工程对防护剂的要求，参考了国内外同类产品的技术资料、企业标准及有关专家的意见，同时在国内外主要生产、经销1500防水剂、DPS永凝液防水剂企业的产品多次反复试验验证的基础上而制定设计配方的。

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