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水泥基渗透结晶型防水涂料的作用机理

发表时间:2021-06-04
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。一旦混凝土的毛细孔隙、微裂缝等被结晶封闭,混凝土则处于不漏水状态。
  1.3.2 络合-沉淀反应结晶机理
  进入混凝土内部的活性物质在Ca(OH)2的高浓度区时,与混凝土中电离出的钙离子络合,形成易溶于水、不稳定的钙络合物。
  钙络合物随水在混凝土孔隙中扩散,遇到活性较高的未水化水泥、水泥凝胶体等,活性物质就会被更稳定的硅酸根、铝酸根等取代,发生结晶、沉淀反应,从而将Ca(OH)2转化为具有一定强度的晶体合成物,填充混凝土中的裂缝和毛细孔隙。
  

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