减水剂.防水剂.膨胀剂在应用上的区别

data-full-width-responsive="true"> 　近几年来,广州市高层建筑很多。每座高层建筑都有地下室的防水问题。目前解决防水问题的方法大致有三种:一是用防水剂,一般是不论混凝土的等级是多少,不论是否是大体积混凝土,既然防水,就用防水剂。一是用膨胀剂,该法认为由于微膨胀,使混凝土不易裂,本身就提高了防水能力(裂缝处混凝土的防水能力为0) 。再者,由于微膨胀,混凝土变得密实了,防水能力也提高了,所以是较好的办法。还有一种是只用减水剂,该法认为掺了减水剂,混凝土的抗渗等级已经提高了很多,不需用防水剂、膨胀剂了,此法最简便、最经济。这个问题其实并不复杂。笔者在平常的工作中,对这三种观点做了一些初步的研究,在此提出,以供参考。　注:水泥:用金羊普通425 水泥;砂:中砂,石:5～315mm 碎石;减水剂、防水剂为水剂;粉煤灰: Ⅱ级灰。　　从表1 可以看出,对于等级不高的低强混凝土,同样的配合比,加同样的水压,加防水剂的混凝土无渗漏现象,并且平均渗水高度比单加减水剂或加减水剂和膨胀剂(UEA) 的混凝土要低得多。而加减水剂及膨胀剂的混凝土又比只加减水剂和混凝土渗水高度要小。这显示出在低等级混凝土掺防水剂的防水效果还是很显著的。　　从表2 可以看出, ①随着混凝土等级的提高,混凝土最后能加到的水压都很高,即混凝土的抗渗能力都很强。②对于C40～C50 级的中强混凝土,掺防水剂与掺减水剂的混凝土相比,或与掺减水剂及膨胀剂的混凝土相比差别不显著,抗渗能力显得差不多。掺减水剂及膨胀剂的混凝土抗掺能力似乎还强一些。③同样的配合比,用普通水泥的混凝土平均渗水高度要比用矿渣水泥的混凝土要低得多。其实减水剂、防水剂、膨胀剂对混凝土作用的原理并不相同。减水剂是表面活性物质,吸附在水泥颗粒表面,因为颗粒之间的电性斥力而使水泥颗粒团分散而起到减水、增塑的目的。混凝土中掺入了减水剂,即使在水灰比不变的情况下,也使水泥颗粒分散得更均匀,因而减少了大孔、毛细孔的数量,所以能显著地提高混凝土的抗渗能力。防水剂主要是有机防水剂(当然也有无机防水剂或两者的复合) 。它常常是靠毛细管内的一层高分子膜很强的憎水性从而很显著地提高了混凝土的抗渗能力。而膨胀剂(UEA) 常常是靠硫铝酸盐与水泥水化时产生的Ca (OH) 2 反应生成凝胶状的钙矾石填充和堵塞混凝土中的毛细通道和孔隙,从而提高了混凝土的抗渗能力。三种外加剂尽管作用机理不同,但都提高了混凝土的抗渗能力。　注:水泥:1～6 组用韶峰普通525 水泥;7～14 组用韶峰矿渣525 水泥;砂:中砂,石:5～3115mm 碎石;减水剂、防水剂为水剂;粉煤灰: Ⅱ级灰。　　笔者认为,低等级混凝土中,由于水灰比很大,混凝土大孔和毛细孔很多,因而抗渗能力低。尽管减水剂能够分散水泥颗粒、减少大孔、毛细孔的数量,但是效果是有限的,所以远不如掺防水剂的效果显著。同样的道理,掺膨胀剂产生的钙矾石凝胶也能填充一些毛细孔隙,但因为混凝土水灰比大,大孔和毛细孔太多,因而效果也是有限的。随着混凝土等级的提高,混凝土水灰比变小,到了中强混凝土(例如C40 、C45 混凝土) ,混凝土的大孔和毛细孔都显著地减少了。这时掺防水剂与掺减水剂或掺减水剂和膨胀剂的情况相比就不突出。掺减水剂能使中强混凝土本身不多的毛细孔显著地变少,因而也能大大提高混凝土的抗渗能力。加膨胀剂也能使中强混凝土本身不多的毛细孔也堵塞一部分,从而也能显著地提高混凝土的抗渗能力。当然掺防水剂混凝土的憎水膜效果也是很显著的,但是三种方法彼此差别并不明显。当混凝土等级提高时,混凝土的水泥用量提高了,混凝土本身的化学收缩和水化热造成的收缩渐渐变得显著。这时可能会引起开裂,这是应该值得注意的。因为一旦开裂了混凝土能达到的抗渗等级再高也是没有用的。笔者认为,防水剂、减水剂、膨胀剂是解决防水问题的三件有效的工具(可称之为三件法宝) ,而到底怎么用更经济、更合理就要具体问题具体分析。例如常见的屋面或外墙的防水(准确地说来实际上是防潮,因为根本就不需要抗渗等级) 就宜用防水剂,可以利用它的憎水作用达到防水防潮的目的。又如普通强度的P6 、P8 级防水混凝土,没有其它特殊的要求,就可以简单地只用减水剂,这样配制的混凝土既简单方便,又十分经济。如果是低强混凝土,有的甚至要求不低的防水等级, 如广州石油天然气大楼要求达到C30P12 的防水要求,这时掺防水剂是很合适的。如果是中强以上的混凝土,如广州文艺中心地下室C50 混凝土,邮电大厦C40P12 混凝土,因为混凝土自身的防水能力已经足够,可以不掺防水剂,可直接用减水剂。当然考虑掺膨胀剂(UEA) 也是很合适的。但是掺膨胀剂的混凝土坍落度消失得快,与普通不掺的混凝土相比有些技术难度,经济上费用也比较高。所以如果用其它办法如用矿渣水泥或多掺粉煤灰能解决收缩问题,不掺膨胀剂也是一种理想的办法。很值得一提的是,目前出现了很多复合型的外加剂。例如防水剂、减水剂的复合,膨胀剂与减水剂的复合,甚至有防水剂、膨胀剂、减水剂三者的复合,这些复合型的外加剂(名称上也还叫防水剂、膨胀剂等) 它兼有多方面的功能,是可能可以普遍使用于各种情况的。但这不是笔者本篇所讨论的话题。笔者认为多功能、能广泛使用虽有其便利的一面,但也很可能有不够经济和特性不突出的缺点。就象万能钥匙不如普通钥匙好用的道理一样。