彻底解决混凝土构筑物渗漏防水，从控制混凝土裂缝开始

2021-05-18 20:53:24

　　彻底解决混凝土构筑物渗漏防水，从控制混凝土裂缝开始

　　---科洛“刚性复合、以柔适变、整体防护”抗裂、防水防护一体化方案

　　一、混凝土裂缝产生的原因

　　混凝土裂缝其原因主要是：外界约束限制了混凝土的收缩变形进而产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度，就会发生开裂;而其中温度收缩变形是占比最大的收缩形式，特别是在薄壁及大体积结构中。

　　温度应力的产生本质原因是水泥水化。水泥水化分为诱导期、加速期、减速期和稳定期;其中加速期和减速期水泥都处于快速水化放热的过程，而混凝土是一种导热系数很低的材料，因此混凝土内部早期温度会因水泥水化集中放热而激剧上升，进而产生温度应力。

　　混凝土的抗拉强度、弹性模量、早期水化热及干缩是影响混凝土抗裂性能的主要因素。如何克服拉应力、降低和减少混凝土收缩等来提高混凝土抗裂性能是本领域人员面临的课题。

　　当前在控制混凝土开裂配合比优化设计中，有添加纤维、膨胀剂等措施。

　　纤维的加入在一定程度上阻止了裂缝的扩展和延伸，但它主要起到分散或均化收缩应力分布的作用，自身不改变水泥水化，而不能从根本上消除裂缝的产生;

　　膨胀剂是通过自身体积膨胀来补偿混凝土的收缩，从而达到抗裂目的。现代研究表明：膨胀剂的膨胀时间与混凝土收缩不同步，不能起到抗裂作用

　　建筑设计对经济性的评估往往只是注重考虑建设成本，而对于后期的养护、维修及耐久性等各项长期综合成本缺乏考虑。

　　建筑结构在整个生命周期中最重要的恰恰是使用时的性能表现;重视建筑结构的建造而忽视建筑结构的维护，必将对建筑物的寿命及后期的正常使用产生重大的影响.

　　二、混凝土结构耐久性

　　混凝土结构耐久性日益获得高度关注。影响耐久性的因素与混凝土的孔隙率、碱含量、有水介质的存在有着密不可分的关系。

　　提高混凝土结构耐久性的技术途径之一是提高混凝土结构表层的抗渗性，阻止环境中的有害介质侵蚀混凝土，使混凝土构筑物得到有效防护

　　传统模式是增设有机防水防腐层。这种方法不能从根本上解决问题，因为有机高分子材料只能对混凝土的表面加以保护, 而对于影响混凝土耐久性的两个关键因素孔隙率、碱含量没有丝毫改变。高分子材料另外一个致命缺陷在于其老化, 一旦材料老化, 就容易出现脆裂和粘结强度下降等问题,构筑物渗漏不可避免，进而影响混凝土的保护效果

　　三、混凝土构筑物缝(伸缩缝、变形缝等)往往是构筑物渗漏的主要部位，材料选择和设置处理方法至关重要。

　　四、混凝土防裂防水防护一体化方案

　　“刚性复合、以柔适变、整体防护”抗裂、防水防护一体化方案是通过在混凝土内掺加科洛无机纳米抗裂防渗剂提高混凝土抗裂性能，在接缝、伸缩缝等易变形部位采用柔性材料复合进行防水处理，同时在混凝土表面喷涂科洛永凝液DPS(水基渗透型混凝土保护剂)提高混凝土表层抗渗性，阻止有害介质侵蚀混凝土，防水冻融等破坏，有效保护混凝土结构。

　　五、方案中材料介绍

　　科洛无机纳米抗裂防渗剂其中的晶化激发剂一方面与水和水泥熟料中的硅酸钙发生反应，形成改性硅酸钙水化物和堵孔沉积物，另一方面，激发了体系内粉煤灰中的活性混合材料(游离的钙，SiO2和Al2O3等)的活性，使它们与Ca(OH)2进行二次水化，生成水化硅酸钙和水化石榴石矿物。同时抑制铝酸三钙的快速水化，解决水化热过高引起的温缩开裂。

　　两个反应过程生成的堵孔沉积物和水化石榴石矿物有较强的渗透能力，可堵塞已有的微裂缝和毛细孔，在骨料界面处，有效改善了过渡层松散结构和微裂缝，提高了界面效应，同时，已堵塞的微裂缝和毛细孔中的水被挤出来时，水又会和硅酸钙继续上述反应，因此堵孔沉积物在混凝土纵深部始终在生长，当混凝土结构运行期出现发丝裂纹时，这一作用将不断封闭所出现的间隙，有效改善混凝土的抗裂减渗性能;在自密实混凝土中，还可起到粘度改性作用

　　科洛永凝液DPS(水基渗透型混凝土保护剂)采用纳米微细化改性技术诞生的“纳米尺寸”的碱金属硅酸盐，辅助独特的反应控制、深度渗透、结晶促进等技术生产的一种碱激活的化学渗透液，可深度渗透至混凝土内部与游离碱发生反应生成透气的无机晶体物质(C-S-H)充满混凝土表面下毛细孔隙。结晶的膨胀/收缩性能可令混凝土不断“呼吸”，其亲水性，使其拥有独特的二次渗透能力，只要有水和碱存在，反应过程就会不断重复。强化混凝土结构，阻止外部水、油、酸、氯化物及紫外线对混凝土的渗透腐蚀及侵蚀，防止混凝土冻融破坏，防水、保护功能合二而一，整体永久保护混凝土。

　　喷涂水基渗透型混凝土保护剂从根本上解决了影响混凝土耐久性三个关键因素：孔隙率、碱过量及外界侵蚀性介质存在的问题，为混凝土提供了永久性保护

　　伸缩缝、变形缝等采用柔性材料复合，有效满足混凝土结构形变。

　　结束语：刚性复合抗裂防水防护方案是一项简捷、严谨、环保的新型技术，其系统完整、保证度高;有着降低造价、缩短工期、施工简单、节能降耗、适应性强、操作性好、无窜水层、安全环保、减少超长板块中后浇带和加强带的设置等优点，充分满足了当前地下防水工程的要求。

　　就地下防水工程防水来讲,地下刚性复合抗裂防水防护系统,有着很强的代表性,给地下防水体系指明了方向,在美国二战已应用100年的时间。