混凝土添加劑對丙烯酸鹽噴膜防水材料性能的影響研究

劉瑞剛 晉萌萌

摘要：對含有添加劑的混凝土試塊進行動態水環境和靜態水環境的浸泡試驗，對比溶液的酸堿值變化以及對丙烯酸鹽噴膜防水材料后的性能。本文以試驗的形式分析混凝土添加劑對丙烯酸鹽噴膜防水材料性能的影響，首先概述混凝土添加劑對丙烯酸鹽噴膜防水材料性能影響的試驗，之后分析混凝土添加劑對丙烯酸鹽噴膜防水材料性能影響的試驗結果。

關鍵詞：混凝土添加劑;丙烯酸鹽噴膜;防水材料;性能影響

前言：丙烯酸鹽噴膜防水材料作為一種在地下工程以及隧道工程中應用的新型柔性防水材料，其可以在各種復雜形狀的圍巖上進行應用，可以和圍巖集成進行良好的粘結，并且可以和襯砌以及圍巖進行形變，具有廣闊的應用前景。混凝土添加劑主要是對混凝土性質進行改善，但是大部分混凝土添加劑具有一定的腐蝕性，其溶于水后會對丙烯酸鹽噴膜防水材料產生腐蝕作用。

一、混凝土添加劑對丙烯酸鹽噴膜防水材料性能的影響試驗概況

（一）試驗材料和試驗設備

試驗選擇的防水膜由噴膜機設備和丙烯酸鹽成膜防水材料制作而成。試驗選擇的混凝土添加劑為早強劑、液態防水劑（生產廠家為：山西萬榮縣永新建材化工有限公司）。試驗設備由：可循環水密封容器、數字顯示式電子天平、數字顯示式酸堿計;臺式干燥箱（可測量0攝氏度到200攝氏度）;電子垃圾試驗機（可測量5000N）。

（二）試驗方案

1.測試酸堿度

通過可循環水密封容器來模擬地下水環境，將其分為靜態水環境和動態水環境兩種，將不同混凝土添加劑試塊在可循環水密封容器中進行浸泡，靜態水環境中不需要進行水循環，動態水環境則需要通過輸入和排出溶液的方式模擬地下水流動。將含有添加劑的混凝土制作成10mm*10mm*10mm的試塊，將其在一定量純水中進行浸泡，為了避免外界環境因素造成的干擾，將容器進行密封，定期對溶液的酸堿值變化情況進行測量，測量的方法為：取少量溶液使用數字顯示式酸堿計進行測量。

2.測試試樣質量

將丙烯酸鹽成膜材料使用噴膜機制作成厚度3mm的防水膜試樣，在80攝氏度的環境下進行烘干，之后將其放入不同混凝土添加劑試塊浸泡產生的侵蝕性溶液中，定期對防水膜的質量變化情況進行觀測。測量方法為：取出防水膜試樣，用濾紙擦去試樣表面溶液后使用數字顯示式電子天平進行稱重，計算防水膜的質量變化數值。

3.測試力學性能

將防水膜試樣制作成厚度3mm的標準啞鈴形，之后將其放入不同之后將其放入不同混凝土添加劑試塊浸泡產生的侵蝕性溶液中，定期對防水膜的拉伸強度使用數字電子垃圾試驗機進行測試，分析混凝土添加劑對丙烯酸鹽噴膜防水材料性能方面的影響[1]。

二、混凝土添加劑對丙烯酸鹽噴膜防水材料性能影響的試驗結果

（一）混凝土添加劑（防水劑）對丙烯酸鹽噴膜防水材料的性能影響

添加混凝土添加劑（防水劑）的試塊在動態水和靜態水浸泡后，水的酸堿值變化為：（1）靜態水環境下，溶液的酸堿值在前七天的變化幅度較大，之后平衡，溶液酸堿值最大沒有超過13，且混凝土添加劑（早強劑）的添加量對溶液酸堿值的影響較小。（2）動態水環境下，溶液的酸堿值變化較大，開始緩慢上升，之后迅速下降，浸泡七天后的酸堿值最大，但最大酸堿值沒有超過13。而丙烯酸鹽噴膜防水材料的質量變化為：（1）靜態水環境下，試樣的質量增長速度較慢，（2）動態水環境下，試樣的質量增長趨勢緩慢，但質量變化較靜態水環境下的變化值略大。丙烯酸鹽噴膜防水材料的拉伸強度變化為：（1）靜態水環境下浸泡三十天后，試樣的拉伸強度為2MPa，（2）動態水環境下浸泡三十天后，試樣的拉伸強度為0.6MPa。

試驗結果表明，混凝土添加劑（防水劑）對丙烯酸鹽噴膜防水材料的總體影響較小，水溶液的酸堿值不會對丙烯酸鹽噴膜防水材料造成損害性破壞。但動態水環境下，丙烯酸鹽噴膜防水材料的拉伸強度下降幅度加大，會對丙烯酸鹽噴膜防水材料的防水性能產生影響。這是由于一些無機離子或者有機大分子集團滲入到丙烯酸鹽噴膜防水材料內部，對丙烯酸鹽噴膜防水材料結構產生了破壞，導致丙烯酸鹽噴膜防水材料結構部分鍵斷裂，使得丙烯酸鹽噴膜防水材料的強度降低。

（二）混凝土添加劑（早強劑）對丙烯酸鹽噴膜防水材料的性能影響

添加混凝土添加劑（早強劑）的試塊在動態水和靜態水浸泡后，水的酸堿值變化為：（1）靜態水環境下，溶液的酸堿值在前七天的變化幅度較大，之后平衡，溶液酸堿值最大沒有超過13，且混凝土添加劑（早強劑）的添加量對溶液酸堿值的影響較小。（2）動態水環境下，溶液的酸堿值變化和其他混凝土添加劑相似，均為開始緩慢上升，之后迅速下降，浸泡時間越長則溶液酸堿值越小。而丙烯酸鹽噴膜防水材料的質量變化為：（1）靜態水環境下，試樣的質量增長速度較慢，（2）動態水環境下，試樣的質量隨時間的增長而緩慢增加，質量變化較靜態水環境下的變化值略大。丙烯酸鹽噴膜防水材料的拉伸強度變化為：（1）靜態水環境下浸泡三十天后，試樣的拉伸強度為2.5到3.0MPa，（2）動態水環境下浸泡三十天后，試樣的拉伸強度為0.5到1.0MPa，即混凝土添加劑（早強劑）對丙烯酸鹽噴膜防水材料的拉伸強度影響較小。

試驗結果證明混凝土添加劑（早強劑）對丙烯酸鹽噴膜防水材料的影響并不明顯。這是由于選擇的混凝土添加劑（早強劑）為硫酸鈉和其他無機鹽的混合物，試塊在進入水后，部分物質融入水，導致溶液的酸堿值變化。試塊質量變化除了吸收水的因素外，還由于試塊的部分物質會吸附水中溶解的無機鹽離子，這和試塊浸泡在含硫酸根離子溶液中的結果相似。丙烯酸鹽噴膜防水材料的拉伸強度在動態水環境和靜態水環境中相差三倍，這一情況主要是由于硫酸根離子會對丙烯酸鹽噴膜防水材料產生結構上的破壞，動態水環境下硫酸根離子得到補充，會持續對丙烯酸鹽噴膜防水材料結構進行破壞，但是由于水中硫酸根離子的含量有限，并不會對丙烯酸鹽噴膜防水材料造成較大損害[2]。

結束語：綜上所述，含有添加劑的混凝土會和地下水產生反應，在溶液的酸堿值沒有超過13時，其不會對丙烯酸鹽噴膜防水材料的性能產生較大的損害，這是由于混凝土添加劑是由于多種有機物和無機物組成，其溶于水后的部分有機基團或者無機離子滲入丙烯酸鹽噴膜防水材料內部，起到了擴充和填充的作用，增加了丙烯酸鹽噴膜防水材料的質量，但是會降低丙烯酸鹽噴膜防水材料的拉伸強度。也就是說，混凝土添加劑的使用應在規定量范圍內，不然便會對丙烯酸鹽噴膜防水材料造成損傷。

參考文獻：

[1]何進，陳開壽，何宏林，陳立義.增塑劑及其相容性對單組分聚氨酯防水材料浸水后粘接性能的影響[J].化工時刊，2020，34（11）：15-19.

[2]么偉.水泥粒徑對水泥基滲透結晶型防水材料性能的影響[J].水泥工程，2019（03）：90-92.