保护剂对混凝土耐久性影响研究.pdf

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1、工程材料与设备器Engineer．ngMaterjaI&Equipment保护剂对混凝土耐久性影响研究夏春蕾1一，王军民1，张友海2，武卫平2，崔宁1，张海燕1，王彬1(1．北京市市政工程研究院，北京100037；2．北京远通水泥制品有限公司，北京102202；3．地下工程建设预报预警北京市重点实验室．北京100037)摘要：针对无机硅类、硅烷类和有机共聚物3类保护剂对混凝土耐久性的影响进行了研究。重点研究了混凝土涂刷保护剂后吸水率、抗Cl一渗透性能、抗碳化性能、耐污染性能指标的变化．通过以上4项指标综合评定混凝土保护剂对混凝土耐久性的影响。关键词：混凝土；耐久性；防护剂；表面防护

2、技术中图分类号：7rU592文献标志码：B文章编号：1009—7767(2014)01—0155—04ResearchonConcreteDurabilityEffectofProtectiVeAgentXiaChunlei，WangJunmin，ZhangYouhai，WuWeiping，CuiNing，ZhangHaiyan，WangBin1混凝土保护剂研究背景提高混凝土结构耐久性已成为土木工程界科技工作者研究的热点和难点课题。目前普遍采用高性能混凝土技术路线。但“高性能混凝土易开裂”的特点造成结构耐久性难以保证。只有在特殊环境下根据需要在混凝土结构表面做防护层【l’21。国内

3、外实践证明，适时进行“混凝土表面防护”是提高结构耐久性的一种简便易行、经济性好的措施。混凝土表面防护是指能够对混凝土和钢筋混凝土起到保护作用并提高其耐久性能的一种技术措施【3]。当前国内外混凝土表面防护的应用范围主要是：1)结构运行中维修困难的部位。这样可以提高耐久性，延长维修周期，降低运营成本，如加拿大Ont删。桥、丹拉高速海河大桥主塔。2)接触腐蚀性介质的混凝土部位。如北京地铁5号线宋家庄站附近地下水有腐蚀性，盾构管片外弧面通过防护将起到防水防裂防腐蚀作用，提高耐久性；又如，高速公路和城市环路隔离墩、路缘石等频繁接触化冰盐部位。3)重要结构和部位。如预应力梁、板结构变形缝处通过

4、防护可减少冻溶和盐冻破坏。4)损坏结构的维修防护。目前国内外用于混凝土表面保护的材料主要有三大类(无机硅、硅烷类和有机共聚物)，针对不同的使用环境，应选用不同功能的保护材料。保护材料的生产企业一般都有针对材料自身的性能要求，但涉及耐久性能方面的指标则很少，在这方面的研究也不多。保护材料涂刷后对混凝土耐久性的提高程度还是未知数。前期研究表明．混凝土的耐久性的关键指标为吸水率变化、抗Cl一渗透性能、抗碳化性能、耐污染性能【41。因此，笔者重点研究三大类保护剂对混凝土上述性能的影响，以此综合评定混凝土保护剂对混凝土耐久性的影响。2试验方法试验选择了3种混凝土表面保护剂进行研究，其分别为无

5、机硅．硅烷类和有机共聚物保护剂。涂刷工艺按照上述产品说明书要求进行。重点研究涂刷前后以下4项指标的变化：1)吸水率；2)抗Cl一渗透性能；3)抗碳化性能；4)耐污染性能。3试验材料1)无机硅保护剂：采用美国金字塔牌永凝液DPs，DPS为碱激活的化学渗透液。属无机材料。2)硅烷类保护剂：采用美国道康宁公司生产的无色、无味、透明、渗透型的以异丁基三乙氧基硅烷为主要成份的SBWR一6403型硅烷憎水剂。3)有机共聚物保护剂：采用美国联合涂料公司生产的CTS防水渗透液。4)水泥：兴发P042．5(低碱)水泥。5)碎石：涿州碎石，粒径5～20mm，密度2．8加m3，针片状含量2．6％。6)砂

6、子：涿州中砂，细度模数2．6，密度2．56g，cm3，含泥量O．9％。7)水：普通用水。2014年第1搠(1一)第32卷啼荭敏木155器工程材料与设备EngineeringMater．aI＆Equipment8)减水剂：萘系高效减水剂。9)引气剂：同济SJ一2引气剂。试验用混凝土配合比如表1所示。表1试验用混凝土配合比及强度慕混

7、永

8、砂

9、石

10、(k∥m3)(kg／m3)(k∥m3)(kg，m3)减水引气抗压强度／MPa剂／％剂，％7d28d3201356201225O．6％／24．637．44试验结果与讨论4．1保护剂对吸水率影响混凝土试件每组为3块，1d拆模，并送至(20±3)℃、

11、湿度90％的标养室养护：14d时取出在试验室环境下静置7d，以备试验用。样品共分为4组，分别为不涂刷保护剂试件、涂刷无机硅保护剂试件、涂刷硅烷类保护剂试件、涂刷有机共聚物保护剂试件。按照产品使用说明将混凝土试块分2次涂刷，中间间隔4～6h，3d养护后将各组试件浸入水中，在一定的时间间隔内循环称质量(m)，计算试样质量增减率形．(形i=(观一m。)／m。×100％)。吸水率即为试样质量增减率，绘制吸水率一时间曲线。评价混凝土保护剂对混凝土吸水率的影响。试验结果如图l所示