cccw 在粉煤灰混凝土中的试验研究

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摘要：为了验证水泥基渗透结晶防水材料对粉煤灰混凝土的作用，提高防水性能。本文主要通过对粉煤灰混凝土耐久性能和cccw在混凝土中防水性能的研究，最终得出cccw在粉煤灰混凝土中工作的可行性。该项研究无论是对施工设计的适用范围，还是对环境治理以及资源的综合利用、经济效益等方面都有十分重要的意义。

关键词：水泥基，粉煤灰，活性化学物质，自愈合

1.引言

粉煤灰本质上属于火山灰质矿物掺合料.我国水泥标准将粉煤灰硅酸盐水泥单列成一个品种。但是，近年来却有不少混凝上搅拌站或施工单位反映:掺粉煤灰的混凝上容易开裂，掺得越多越易裂[1]。开裂是影响混凝土耐久性的重要因素，影响混凝土开裂的因素很复杂，当裂缝数量和尺寸达到一定程度时，混凝土会因环境中腐蚀性介质的侵入逐渐加速裂化。本文对9个试件采用不同养护方法，对粉煤灰混凝土进行研究，然后通过化学反应分析，将cccw与粉煤灰一起作用在混凝土中，防止混凝土渗水而影响结构耐久性。

2.材料的化学成分指标

2.1cccw的组分

水泥基渗透结晶型防水材料是引进美国先进技术生产的双组份合成型刚柔结合的防水材料，是一种绿色环保的新型防水材料。水泥基渗透结晶型防水材料是由高分子聚合物、波特兰水泥、特选石英砂、微细纤维和多种高分子活性化学物质[3]：SiO2,CaO,MgO,Na2O,K2O,Fe2O3,Al2O3组成。

2.2粉煤灰的组分

粉煤灰是火力发电厂排除的主要工业废料，具有重要的综合利用价值。它是煤经过燃烧后的剩余物，是一种含硅量较高的球状玻璃体。玻璃体中化学成分[2]含量较高的有SiO2，Al2O3，Fe2O3，含量较少的有CaO,MgO,Na2O,K2O等。

3.cccw的作用机理

水泥基渗透结晶型防水材料的液料极大地增强材料的粘接力、柔韧力和强度，在涂层表面形成一种柔韧性的防水膜，起到对混凝土覆盖裂缝、收缩裂缝的作用，能够抵御轻微的震动，并能增强防水层的耐磨性、耐冲击性，目前是国内防水工程理想的防水材料。它的防水机理是：在水的作用下，材料中的活性物质以水为载体，向混凝土内部渗透，如图1，同时与氢氧化钙等化合形成了不溶于水的晶体，填满混凝土毛细孔，使其致密达到防水效果，而且结晶物经过多年后还能被水激活，能弥补二次裂缝的结症。可以与建筑物使用年限一致，减少了使用维护等多方面的大量费用。通过试验得出抗渗物理力学性能如表一。

4.粉煤灰混凝土开裂性试验

试件成型后采用三种不同的养护方式[1]:(1)成型1h后覆盖塑料薄膜;(2)成型8h后覆盖塑料薄膜;(3)不覆盖。观察混凝土板开裂情况，在覆盖成型8h的混凝土板时，观察到9块混凝土板均未出现裂缝;过8h后观察，未覆盖的空白混凝土和未覆盖的粉煤灰掺量30%的板面上出现大量裂缝;成型8h后覆盖的空白混凝土和粉煤灰掺量30%的混凝上板上出现微量裂缝，而粉煤灰掺量60%的混凝土板面在三种不同养护方式下均未出现裂缝。再过6h观察时发现，未覆盖的粉煤灰掺量60%的混凝土板出现裂缝，但还没有凝固。裂缝情况如图2所示。

当不考虑水灰比、骨料品种、浆集比等诸多因素作用，只考虑粉煤灰掺量和养护条件对粉煤灰混凝土性能的影响时，可以理解为粉煤灰的微集料效应、环境的湿度和温度是决定混凝土性能的主要因素。当粉煤灰掺量在临界值时[5]，界面结合情况良好，微集料效应得以正常发挥，粉煤灰混凝土除了受到掺量的影响外，温、湿度对其影响也是很大的，覆盖的混凝土比未覆盖的要好的多，但是在工程实践中往往会有养护条件不好的情况。所以为了避免粉煤灰混凝土开裂，出现渗水现象，在混凝土中掺入cccw。

5.cccw对粉煤灰混凝土裂缝的愈合机理

cccw水化产物主要有以下几种：

C-S-H凝胶体，也是水泥的主要水化产物。

Aft,Afm晶体。

Ca(OH)2晶体。

CaCO3晶体。由于水化产物溶液中含有Ca2+，渗透的水溶液含有大量的CO2，会产生一定数量的CaCO3晶体。

cccw涂层或掺合剂对混凝土结构出现的不大于0.4mm的裂缝[4]遇水后有自我修复的能力。该材料中的活性化学物质是以钙的络合物形态存在的催化剂，有水渗入时，将促使水化反应的进行和结晶的形成，而本身被还原，使混凝土中未水化的水泥颗粒和粉煤灰颗粒反应，继续生成新的晶体。如果混凝土产生裂缝，遇到水又可以二次、三次结晶，改善内部结构，不溶于水，且性能稳定不分解。因其有效成份己深入渗到混凝土内部，在混凝土及结构变形比较轻微的前提下其防水作用是永久的。
6.结论

通过以上分析，粉煤灰的掺量在30%时，成型8小时的没有覆盖的混凝土板面出现了大量的裂缝，覆盖的出现了微量的裂缝，掺量在60%时没有裂缝，但是再过6小时60%的出现了裂缝。

通过渗透结晶图和表1分析，CCCW在以涂层和掺入的形式都可以改善混凝土的裂
缝情况，提高抗渗标号，达到改善混凝土耐久性的目的。

参考文献

[1]刘旭晨.对掺入粉煤灰的混凝土抗裂性的试验研究.商品混凝土.2005(1):18～21

[2]林旭健.粉煤灰混凝土抗氯离子渗透及抗钢筋锈蚀性能.福州大学学报.2006(3):12～15.

[3]杨文武.水泥基渗透结晶防水材料的研究和应用.建筑技术.2005(7):525～528

[4]么伟.水泥基渗透结晶防水材料性能对比研究.河北建筑工程学院学报.2005(6):62～69

[5]赵庆新孙伟郑克仁粉煤灰掺量对高性能混凝土徐变性能的影响及其机理硅酸盐学报2006(4):446～451