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（cccw）對(duì)粉煤灰混凝土的作用，提高防水性能。本文主要通過對(duì)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(duì)施工設(shè)計(jì)的適用范圍，還是對(duì)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(duì)9 個(gè)試件采用不同養(yǎng)護(hù)方法，對(duì)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)

　　2.1 cccw 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（37%）,CaO（33%）,MgO（5%）,Na2O（5%）,K2O（2%）, Fe2O3（2%）,Al2O3（6%）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 （59.80%），Al2O3（19.66%），F(xiàn)e2O3（0.28%），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(duì)混凝土覆蓋裂縫、收縮裂縫的作用，能夠抵御輕微的震動(dòng)，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。可以與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(duì)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(duì)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(huì)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(duì)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：

　　（1）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(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的CaCO3 晶體。

　　cccw 涂層或摻合劑對(duì)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(hào)，達(dá)到改善混凝土耐久性的目的。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 劉旭晨.對(duì)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(duì)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(duì)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