cccw 在粉煤灰混凝土中的試驗(yàn)研究

摘要：為了驗(yàn)證水泥基滲透結(jié)晶防水材料對粉煤灰混凝土的作用，提高防水性能。本文主要通過對粉煤灰混凝土耐久性能和cccw在混凝土中防水性能的研究，最終得出cccw在粉煤灰混凝土中工作的可行性。該項(xiàng)研究無論是對施工設(shè)計(jì)的適用范圍，還是對環(huán)境治理以及資源的綜合利用、經(jīng)濟(jì)效益等方面都有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：水泥基，粉煤灰，活性化學(xué)物質(zhì)，自愈合

1.引言

粉煤灰本質(zhì)上屬于火山灰質(zhì)礦物摻合料.我國水泥標(biāo)準(zhǔn)將粉煤灰硅酸鹽水泥單列成一個(gè)品種。但是，近年來卻有不少混凝上攪拌站或施工單位反映:摻粉煤灰的混凝上容易開裂，摻得越多越易裂[1]。開裂是影響混凝土耐久性的重要因素，影響混凝土開裂的因素很復(fù)雜，當(dāng)裂縫數(shù)量和尺寸達(dá)到一定程度時(shí)，混凝土?xí)颦h(huán)境中腐蝕性介質(zhì)的侵入逐漸加速裂化。本文對9個(gè)試件采用不同養(yǎng)護(hù)方法，對粉煤灰混凝土進(jìn)行研究，然后通過化學(xué)反應(yīng)分析，將cccw與粉煤灰一起作用在混凝土中，防止混凝土滲水而影響結(jié)構(gòu)耐久性。

2.材料的化學(xué)成分指標(biāo)

2.1cccw的組分

水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是引進(jìn)美國先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的雙組份合成型剛?cè)峤Y(jié)合的防水材料，是一種綠色環(huán)保的新型防水材料。水泥基滲透結(jié)晶型防水材料是由高分子聚合物、波特蘭水泥、特選石英砂、微細(xì)纖維和多種高分子活性化學(xué)物質(zhì)[3]：SiO2,CaO,MgO,Na2O,K2O,Fe2O3,Al2O3組成。

2.2粉煤灰的組分

粉煤灰是火力發(fā)電廠排除的主要工業(yè)廢料，具有重要的綜合利用價(jià)值。它是煤經(jīng)過燃燒后的剩余物，是一種含硅量較高的球狀玻璃體。玻璃體中化學(xué)成分[2]含量較高的有SiO2，Al2O3，F(xiàn)e2O3，含量較少的有CaO,MgO,Na2O,K2O等。

3.cccw的作用機(jī)理

水泥基滲透結(jié)晶型防水材料的液料極大地增強(qiáng)材料的粘接力、柔韌力和強(qiáng)度，在涂層表面形成一種柔韌性的防水膜，起到對混凝土覆蓋裂縫、收縮裂縫的作用，能夠抵御輕微的震動，并能增強(qiáng)防水層的耐磨性、耐沖擊性，目前是國內(nèi)防水工程理想的防水材料。它的防水機(jī)理是：在水的作用下，材料中的活性物質(zhì)以水為載體，向混凝土內(nèi)部滲透，如圖1，同時(shí)與氫氧化鈣等化合形成了不溶于水的晶體，填滿混凝土毛細(xì)孔，使其致密達(dá)到防水效果，而且結(jié)晶物經(jīng)過多年后還能被水激活，能彌補(bǔ)二次裂縫的結(jié)癥?？梢耘c建筑物使用年限一致，減少了使用維護(hù)等多方面的大量費(fèi)用。通過試驗(yàn)得出抗?jié)B物理力學(xué)性能如表一。

4.粉煤灰混凝土開裂性試驗(yàn)

試件成型后采用三種不同的養(yǎng)護(hù)方式[1]:(1)成型1h后覆蓋塑料薄膜;(2)成型8h后覆蓋塑料薄膜;(3)不覆蓋。觀察混凝土板開裂情況，在覆蓋成型8h的混凝土板時(shí)，觀察到9塊混凝土板均未出現(xiàn)裂縫;過8h后觀察，未覆蓋的空白混凝土和未覆蓋的粉煤灰摻量30%的板面上出現(xiàn)大量裂縫;成型8h后覆蓋的空白混凝土和粉煤灰摻量30%的混凝上板上出現(xiàn)微量裂縫，而粉煤灰摻量60%的混凝土板面在三種不同養(yǎng)護(hù)方式下均未出現(xiàn)裂縫。再過6h觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)，未覆蓋的粉煤灰摻量60%的混凝土板出現(xiàn)裂縫，但還沒有凝固。裂縫情況如圖2所示。

當(dāng)不考慮水灰比、骨料品種、漿集比等諸多因素作用，只考慮粉煤灰摻量和養(yǎng)護(hù)條件對粉煤灰混凝土性能的影響時(shí)，可以理解為粉煤灰的微集料效應(yīng)、環(huán)境的濕度和溫度是決定混凝土性能的主要因素。當(dāng)粉煤灰摻量在臨界值時(shí)[5]，界面結(jié)合情況良好，微集料效應(yīng)得以正常發(fā)揮，粉煤灰混凝土除了受到摻量的影響外，溫、濕度對其影響也是很大的，覆蓋的混凝土比未覆蓋的要好的多，但是在工程實(shí)踐中往往會有養(yǎng)護(hù)條件不好的情況。所以為了避免粉煤灰混凝土開裂，出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，在混凝土中摻入cccw。

5.cccw對粉煤灰混凝土裂縫的愈合機(jī)理

cccw水化產(chǎn)物主要有以下幾種：

C-S-H凝膠體，也是水泥的主要水化產(chǎn)物。

Aft,Afm晶體。

Ca(OH)2晶體。

CaCO3晶體。由于水化產(chǎn)物溶液中含有Ca2+，滲透的水溶液含有大量的CO2，會產(chǎn)生一定數(shù)量的CaCO3晶體。

cccw涂層或摻合劑對混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的不大于0.4mm的裂縫[4]遇水后有自我修復(fù)的能力。該材料中的活性化學(xué)物質(zhì)是以鈣的絡(luò)合物形態(tài)存在的催化劑，有水滲入時(shí)，將促使水化反應(yīng)的進(jìn)行和結(jié)晶的形成，而本身被還原，使混凝土中未水化的水泥顆粒和粉煤灰顆粒反應(yīng)，繼續(xù)生成新的晶體。如果混凝土產(chǎn)生裂縫，遇到水又可以二次、三次結(jié)晶，改善內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不溶于水，且性能穩(wěn)定不分解。因其有效成份己深入滲到混凝土內(nèi)部，在混凝土及結(jié)構(gòu)變形比較輕微的前提下其防水作用是永久的。
6.結(jié)論

通過以上分析，粉煤灰的摻量在30%時(shí)，成型8小時(shí)的沒有覆蓋的混凝土板面出現(xiàn)了大量的裂縫，覆蓋的出現(xiàn)了微量的裂縫，摻量在60%時(shí)沒有裂縫，但是再過6小時(shí)60%的出現(xiàn)了裂縫。

通過滲透結(jié)晶圖和表1分析，CCCW在以涂層和摻入的形式都可以改善混凝土的裂
縫情況，提高抗?jié)B標(biāo)號，達(dá)到改善混凝土耐久性的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]劉旭晨.對摻入粉煤灰的混凝土抗裂性的試驗(yàn)研究.商品混凝土.2005(1):18～21

[2]林旭健.粉煤灰混凝土抗氯離子滲透及抗鋼筋銹蝕性能.福州大學(xué)學(xué)報(bào).2006(3):12～15.

[3]楊文武.水泥基滲透結(jié)晶防水材料的研究和應(yīng)用.建筑技術(shù).2005(7):525～528

[4]么偉.水泥基滲透結(jié)晶防水材料性能對比研究.河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào).2005(6):62～69

[5]趙慶新孫偉鄭克仁粉煤灰摻量對高性能混凝土徐變性能的影響及其機(jī)理硅酸鹽學(xué)報(bào)2006(4):446～451