水泥基渗透结晶型防水材料的性能及作用机理研究

如何有效修复混凝土构件在服役期内产生的危害裂缝是建筑结构领域的一大难题,基于此,采用膨润土、柠檬酸与甲基硅酸钠制备了活性母料,并与普通硅酸盐水泥、石英砂、硫铝酸盐水泥、滑石粉、重质碳酸钙、碱性渗透剂混合制成水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW),采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪对其进行微观表征,考查了抗压强度、抗折强度、抗渗性等宏观性能,系统分析了CCCW的作用机理,结果表明:以膨润土、柠檬酸与甲基硅酸钠制备的活性母料性能良好,添加活性母料试件的抗压强度、抗折强度、抗渗性均明显优于未添加活性母料试件的;活性母料中存在大量羧酸类、胺类等有机物,可与钙离子反应生成钙离子络合物,形成钙离子富集,与缝隙中的CO_(3)^(2-)、HCO_(3)^(-)反应生成碳酸钙晶体,促进硅酸三钙、硅酸二钙的水化,产生了大量的C-S-H凝胶和钙矾石,从而实现对缝隙的有效弥合。

水泥基渗透结晶型防水材料的制备及性能

基于以膨润土、甲基硅酸钠等为原料自主研制的活性增强剂B-SMC,采用在碱性渗透剂中添加与不添加B-SMC制备水泥基渗透结晶型防水材料(B-SMC-1,B-SMC-0),研究B-SMC对防水材料基本和自愈合性能的影响,且对其物相组成和微观形貌进行分析。结果表明:活性增强剂B-SMC可提升防水材料的基本和自愈合性能,试件B-SMC-1的抗压与抗折强度、湿基面黏结强度、抗渗与自愈合性能均优于B-SMC-0和成品C试件,且满足GB 18445—2012《水泥基渗透结晶型防水材料》的指标要求;B-SMC-1试件中未水化的硅酸二钙、硅酸三钙被B-SMC活性增强剂激发,络合生成亚稳态的钙离子络合物,钙离子络合物与裂缝引入的CO_(3)^(2-)及HCO_(3)^(-)反应生成碳酸钙晶体,碳酸钙晶体与C-S-H凝胶、钙矾石进行复合,有效弥合裂缝,显著提升B-SMC-1试件的自愈合性能。