新型防水防腐混凝土

暑假，我們隨家長一起到雞公山旅游。在領略完山巒的秀美之后，天突然陰沉下來，我們就趕快找了個農家小院里躲了進去。雨越下越大，還刮起了大風。晚上9點多，突然小院里停電了，我們趕緊找來蠟燭點上。點上蠟燭不久，雨水突然從房頂的裂縫滴了下來，而且越滴越厲害。這時候，我們發現了一種現象，就是雨水滴到蠟燭流淌過的混凝土桌面后，雨水沒有直接滲進混凝土里，而是像珍珠一樣滾到其他的地方。水珠滾到蠟燭沒有流淌過的地方后就滲了進去。于是我們想，如果屋頂的混凝土材料里加入石蠟這種物質可能屋頂就不會漏雨了。回到家后，我們三人就想做一個關于混凝土防水、防腐材料方面的研究。我們的想法得到了家長和學校老師們的支持。

研究目的

利用蠟粒的憎水性提高水泥制品的防水性、防腐性、抗凍性、耐久性，減低鋼筋銹蝕危害，提高混凝土結構的安全性，大幅度延長混凝土構筑物的使用壽命。

研究思路

在攪拌混凝土時，將直徑2mm以下的石蠟顆粒與水泥、砂、石、水一起攪拌，做成混凝土制品進行蒸汽養護。蒸養溫度高于石蠟熔點(約60℃左右)，使蠟粒熔化，將混凝土孔洞或毛細孔疏水化。這樣制成的混凝土制品由于水或含腐蝕介質的水溶液難以浸入混凝土內部，從而提高防水防腐效果。

研究過程

首先，我們要確定石蠟粒徑、摻量對混凝土性能的影響規律，得出性價比較理想的石蠟粒徑范圍與摻量。為了驗證其效果，我們進行了砂漿及混凝土試件的抗滲性、吸水率、抗壓強度、抗凍性、鋼筋銹蝕試驗以及在鹽溶液中的防腐蝕試驗，并實際制作混凝土水槽盛水，觀察其防水性。

摻入石蠟會對混凝土的強度產生一定影響，試驗結果：

隨著蠟粒摻量的增加，混凝土抗壓強度會有一定程度的下降，但強度下降幅度不大，不超過5%。摻入蠟粒造成強度下降的原因是，石蠟自身的強度以及它與水泥的粘結強度顯然不如砂石的強度以及砂石與水泥的粘結強度，蠟粒與水泥的結合部是遭受荷載時的薄弱環節，受力破壞面往往出現在其界面處。

本研究利用了材料化學、表面物理化學、數學正交試驗方法和歸納統計法等方面的知識。我們將石蠟分散在混凝土中，高溫蒸養使蠟粒熔化吸附在毛細孔表面，利用石蠟的疏水作用阻止水分和腐蝕介質進入混凝土內部，提高其防水、防腐性，阻止鋼筋銹蝕。

研究結果

利用石蠟作為水泥制品的防水防腐劑，國內未見報道。現有做法是在水泥混凝土中摻入各種外加劑，如防水劑、減水劑、膨脹劑等。

采用普通水泥、混凝土的凍融試驗結果：

經過100次凍融循環后，摻蠟粒的混凝土強度損失與質量損失大大低于基準混凝土，說明摻蠟粒可以顯著改善混凝土的抗凍性和耐久性。這是由于蠟粒使混凝土憎水，水分難于進入混凝土內部，也就減少了混凝土的凍害。

防水劑往往是一些憎水性的材料(如脂肪酸鹽，如硬脂酸鈉、油酸鉀等)，可使混凝土中毛細孔憎水或生成凝膠類產物堵塞毛細孔，因而可以改善混凝土的抗滲性和吸水性，從而達到防水目的。但這類憎水性材料往往會引起氣泡增加，導致混凝土強度較大下降。因此，其發展受到一定的限制。減水劑則是利用其表面活性作用，降低混凝土拌和用水量，減少毛細孔數量，提高混凝土密實度來提高防水作用的。而利用膨脹劑，在水化過程中產生大量的鈣礬石或氫氧化鈣等產物，產生一定的膨脹，來配制補償收縮混凝土，防止混凝土開裂，減少并細化毛細孔，同樣可以達到抗滲防漏之目的。

專家點評

申報者觀察到生活中蠟燭油浸沒過的混凝土桌上雨水成為珍珠而滾到他處并不滲入混凝土，因而受到啟發：將石蠟混入混凝土中可能有防水防腐作用。而已知的石臘防漏是用表面涂抹法。

通過合理的實驗，有效地將石臘混入混凝土中，通過了多項比較，長期侵入水中以觀察其防水性，將金屬嵌入其中，觀察其防腐性。結果都取得了很好的效果。該項目有很好的實用價值，立意明確，操作簡單，理論直觀，實用性強，有很好的創新性。所以榮獲“第21屆全國青少年科技創新大賽化學類一等獎”。

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趣味填數字

4

遺產分配出了問題

按題意，女兒1份，母親2份，兒子4份。因此，母親、兒子、女兒分得的遺產分別為1000，2000，500元。

老爺爺的年齡

82歲。