混凝土中新型外加劑的分析

陳錄新

[摘要]現代防水混凝土已普遍采用外加劑技術進行配制；本文介紹了一種新型高效復合防水劑FDN-FS的配制技術路線、防水機制、高性能防水抗滲透混凝土的配制。該防水劑由減水保塑組分、膨脹組分、引氣組分和憎水組分復配而成。

[關鍵詞]防水劑；減水劑；防水混凝土；抗滲透性能；

1 前 言

混凝土是一種脆性材料，其抗拉強度低（約為抗壓強度的1/10～1/20）、極限拉應變小（僅有0.02%～0.03%），當其在凝結硬化過程中，由于干燥收縮、化學收縮、碳化收縮等原因引氣體積收縮而產生的內應力超過其本身的抗拉強度時，混凝土必然開裂，其結構的抗滲透性遭到破壞。因此，建筑工程的抗滲防水，是建筑物使用功能中的一項重要內容。據資料統計表明，當前我國城市每年因建筑的滲透維修費用高達12億元以上。

我國于20世紀50年代開發了級配集料防水混凝土，配制時，為了使粗細骨料級配達到理想的級配曲線要求，要丟棄部分砂石，為了使費時費料，難以在工程中推廣使用。60年代提出了富砂漿防水混凝土技術，采用這種技術存在水泥用量大，防水混凝土強度較低的缺點，這兩種技術未能從根本上解決混凝土存在的收縮開裂造成滲漏的問題。今年來，隨著人們對混凝土滲水原因認識的深化，以及混凝土外加劑技術的進步，開始采用外加劑來配制防水混凝土。

現代混凝土技術要求防水混凝土具有高抗滲透性、高強性、可泵性等綜合性能，因此采用單一的塑化減水組分、憎水組分、膨脹組分或引氣組分是難以滿足工程質量要求的。這就有必要研制具有多組分、多功能的高效復合型防水劑。FDN-FS復合型防水劑（以下簡稱FDN-FS防水劑）就是一種具有高效減水、保塑、早強、增強、微引氣、憎水、微膨脹等功能的新型復合防水劑。

FDN-FS防水劑已成功的在中建三局、交通部公路一局、中港二航局等單位承接的橋梁橋面、房屋屋面、工業民用建筑基礎、港口、大壩、蓄水池等各類抗滲防水工程中應用，受到用戶的一致好評。FDN-FS防水劑優良的技術性能和低廉的市場價格必將使其在防水混凝土工程中得到廣泛的應用。

2 FDN-FS防水劑的成分與防水作用機理

2.1 FDN-FS防水劑的組成

FDN-FS防水劑由減水保塑組分、膨脹組分、引氣組分和憎水組分復配而成。FDN-FS防水劑的減水保塑組分選用經過有機反應性高分子改性后的萘系高效減水劑，它具有與水泥相容性好、減水率高、保塑效果好的特點。

2.2 FDN-FS防水劑的防水作用機理

2.2.1 減水保塑作用

FDN-FS防水劑的減水保塑組分具有較高的減水率，其減水率可達20%左右，可大幅度減少拌合水用量，降低水灰比，有效地分散水泥顆粒，減少混凝土中的各種孔隙，使混凝土的總孔隙率和孔徑分布得到改善，混凝土密實度提高，提高了混凝土的早期強度和后期強度，使混凝土的抗滲防水能力大大提高。

2.2.2 補償收縮增密堵塞作用

膨脹組分加入混凝土中，不僅能和水泥水化產物生成鈣礬石，引氣體積膨脹、補償收縮、強化密度結構，而且尚能生成豐富的凝膠體，進一步填充堵塞毛細孔道，阻斷滲水通道，提高混凝土的抗滲防水能力。

2.2.3 引氣抑制泌水作用

引氣組分可產生均勻而微小的氣泡，適宜的含氣量可提高水泥漿的粘度，抑制沉降收縮和泌水的發生。這些氣泡是非開放性的，由于氣泡的阻隔，改變了毛細管的數量和特征，減少了混凝土的滲水通路，可改善混凝土的抗滲性能。

2.2.4 憎水阻滲作用

憎水組分的強憎水性，可提高氣孔和毛細孔內表面的憎水作用，進一步提高抗滲性能。

3 FDN-FS防水劑的性能

由于FDN-FS防水劑同時具有減水、早強、增強、微膨脹、抗滲防水等功能，因此FDN-FS防水劑按《砂漿、混凝土防水劑》標準JC476-1999，《混凝土減水劑》標準GB8076-2008和《混凝土膨脹》標準JC474-2001分別進行主要性能指標的檢測，性能檢測由武漢市混凝土檢測技術服務中心進行，檢測結果見表1、表2.

從表1、表2數據可以看出，FDN-FS防水劑總堿量和氯離子含量低，摻入混凝土中不會誘發混凝土堿骨料反應和鋼筋銹蝕；氧化鎂含量也很低，凈漿安定性好；配制的混凝土泌水量小；減水率高，達到20%，大大高于GB8076-2008高效減水劑一等品標準；早強、增強效果明顯，摻FDN-FS防水劑的混凝土抗壓強度值遠遠超過JC474-2001標準要求，抗壓強度比值同事滿足GB8076-2008高效減水劑一等品標準要求和JC474-2008一等品標準要求；配制的混凝土抗折強度高；有良好的膨脹性能，限制膨脹率滿足JC474-2001要求；有顯著的防水滲透效果。

4 結 論

（1）FDN-FS防水劑是由不同功能的有機、無機材料復合而成的多功能新型優質防水劑，在凝膠材料摻量6%的條件下，減水率可達20%以上，3d、28d混凝土抗壓強度提高25%以上，泌水率小，具有良好的保塑性能，對混凝土有補償收縮的作用。

（2）混凝土滲水原因一是混凝土內部的孔隙；二是混凝土內部的微裂縫所致。前者采用減水增強和增密充填的方法來處理混凝土內部孔隙；FDN-FS防水劑具有減水、增強、增密和微膨脹的功能，因此FDN-FS防水劑具有顯著的抗滲防水效果。

（3）FDN-FS防水劑氯鹽含量和總堿含量極低，對鋼筋無銹蝕，不會誘發混凝土的堿集料反應，FDN-FS防水劑配制的抗滲防水混凝土具有坍落度經時損失小，混凝土無收縮，強度高的性能。FDN-FS防水劑可滿足現代混凝土工程施工提出的高工作性、高強度、高耐久性的要求。

參考文獻：

[1]管斌君，呂林女.新型抗裂防滲材料的研制.武漢混凝土，2008（4）：12-15.

[2]李世秋，黃釤.防水混凝土評述.混凝土，2009（3）：36-39.