水泥基滲透結(jié)晶型防水材料試驗(yàn)方法探討

1、水泥基浸透結(jié)晶型防水材料試驗(yàn)方法討論摘要：主要討論水泥基浸透結(jié)晶型防水材料的試驗(yàn)方法，包括材料本身的勻質(zhì)性試驗(yàn)、物理力學(xué)性能試驗(yàn)、抗?jié)B試驗(yàn)、浸透深度測(cè)試的方法。材料性能的測(cè)試方法很多，要尋求能反映水泥基浸透結(jié)晶型防水材料特點(diǎn)的試驗(yàn)方法，以便為標(biāo)準(zhǔn)的修訂提供幫助。關(guān)鍵詞：水泥基；浸透結(jié)晶型防水材料；試驗(yàn)方法；抗?jié)B；浸透深度；勻質(zhì)性前言水泥基浸透結(jié)晶型防水材料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)自2002年3月正式施行以來(lái)，該產(chǎn)品的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，尤其在地下、橋梁、大壩、水池等防水工程中用量日益增大。隨著這幾年該類(lèi)產(chǎn)品的大量開(kāi)展，產(chǎn)品的檢測(cè)任務(wù)越來(lái)越多，各消費(fèi)、使用、研究單位對(duì)材料的試驗(yàn)工作日益增多，原標(biāo)準(zhǔn)中的一些試驗(yàn)方

2、法周期較長(zhǎng)、基準(zhǔn)材料不易控制等問(wèn)題，也逐步得到反映。另外，也出現(xiàn)其他種類(lèi)防水材料套用該標(biāo)準(zhǔn)，獲得合格報(bào)告后假冒該材料進(jìn)入工程的情況，嚴(yán)重?cái)_亂了市常當(dāng)務(wù)之急，是尋求更好的試驗(yàn)方法來(lái)準(zhǔn)確反映水泥基浸透結(jié)晶型材料的特點(diǎn)，以使其與其它種類(lèi)的防水材料明確區(qū)別開(kāi)來(lái)。本文將針對(duì)大家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中反映較多的試驗(yàn)方法，作一些介紹，并提出一些新的試驗(yàn)方法供大家參考1、勻質(zhì)性試驗(yàn)產(chǎn)品勻質(zhì)性指標(biāo)的設(shè)立主要是為了消費(fèi)單位控制產(chǎn)品的質(zhì)量，在國(guó)外的外加劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中主要在fp工廠消費(fèi)控制中有要求。這局部的試驗(yàn)工程設(shè)立和試驗(yàn)方法主要參考了gb80772000?混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法?。由于水泥基浸透結(jié)晶型防水材料產(chǎn)品的特殊性，每

3、個(gè)消費(fèi)廠產(chǎn)品的原料、配方、消費(fèi)工藝的差異對(duì)勻質(zhì)性指標(biāo)的某些性能都會(huì)造成很大的波動(dòng)，要確定一個(gè)絕對(duì)值非常困難。我們需要對(duì)某些有害成分確定一個(gè)限值，而一些消費(fèi)控制的指標(biāo)如細(xì)度應(yīng)該設(shè)立一個(gè)波動(dòng)范圍。水泥基浸透結(jié)晶型防水材料均是粉狀材料，含水量和細(xì)度的測(cè)試在出廠檢驗(yàn)中是必須的。在目前的國(guó)家或行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，含水量的測(cè)定一般都采用105烘箱烘至恒重，通過(guò)測(cè)定前后兩次材料的質(zhì)量來(lái)確定。在外加劑標(biāo)準(zhǔn)中，含水量指標(biāo)也是規(guī)定了一個(gè)波動(dòng)范圍消費(fèi)廠控制值的5之內(nèi)。當(dāng)產(chǎn)品的含水量較小時(shí)，5的波動(dòng)范圍就非常小，可能會(huì)小于檢測(cè)的精度，建議可以對(duì)該項(xiàng)指標(biāo)確定一個(gè)上限，而不要采用上下波動(dòng)范圍的形式。細(xì)度的試驗(yàn)方法有很多，比擬

4、簡(jiǎn)便的方法還是采用試驗(yàn)篩，對(duì)于篩子的孔徑大小，還需要根據(jù)產(chǎn)品的不同進(jìn)展調(diào)整。目前的產(chǎn)品中，各個(gè)廠的細(xì)度是有較大差異的，很難說(shuō)明細(xì)度的大小對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，設(shè)立此項(xiàng)檢驗(yàn)的目的，主要是對(duì)同一廠家的同一類(lèi)型產(chǎn)品，規(guī)定其細(xì)度應(yīng)該在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，不能因?yàn)樵牧系牟▌?dòng)而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。對(duì)于不同的消費(fèi)廠家，可以選擇不同的篩子孔徑，來(lái)控制篩余物含量。氯離子含量和總堿量對(duì)于摻入混凝土中的防水劑來(lái)說(shuō)，是需要嚴(yán)格控制的，其測(cè)試方法目前還是參照混凝土外加劑標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)最新的資料顯示，gb8077的修訂將主要參照en9342：2001?混凝土、砂漿和水泥凈漿外加劑的定義、要求、勻質(zhì)性、特性、標(biāo)記?。對(duì)其指標(biāo)確實(shí)立需要

5、大量的試驗(yàn)驗(yàn)證，假如采用原來(lái)的控制波動(dòng)范圍的方法，對(duì)于一些含量較低的產(chǎn)品，可能無(wú)法到達(dá)，或者此波動(dòng)范圍小于檢測(cè)精度，可操作性不強(qiáng)。對(duì)于涂料產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，是否需要控制這兩項(xiàng)指標(biāo)以及指標(biāo)的上下，也需要進(jìn)展驗(yàn)證。2、物理力學(xué)性能對(duì)于水泥基浸透結(jié)晶型防水涂料產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，其產(chǎn)品本身是一種砂漿類(lèi)材料，有一定的強(qiáng)度，施工時(shí)要考慮可操作時(shí)間，涂抹后要考慮粘結(jié)性能。根據(jù)這些要求，在標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)定了凝結(jié)時(shí)間、抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、濕基面粘結(jié)強(qiáng)度等試驗(yàn)工程，考慮到此類(lèi)產(chǎn)品添加的砂一般較細(xì)，所以采用的試驗(yàn)方法主要參照水泥的方法。這幾年，國(guó)內(nèi)干混砂漿產(chǎn)品開(kāi)展很快，各種特種干混砂漿產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)公布，有許多新的試驗(yàn)方法。從產(chǎn)品類(lèi)型來(lái)

6、說(shuō)，水泥基浸透結(jié)晶型防水材料也是一種干混砂漿產(chǎn)品，很多試驗(yàn)方法可以參照其它產(chǎn)品的方法進(jìn)展。下面介紹幾種試驗(yàn)方法供修訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)參考。2.1粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)?zāi)壳暗臉?biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法是8字模拉伸試驗(yàn)方法，在8字模中放入一半的基準(zhǔn)砂漿，另一半用水泥基浸透結(jié)晶型材料。其界面面積只有5002，試驗(yàn)誤差較大，而且8字模試驗(yàn)國(guó)內(nèi)已較少采用。對(duì)于水泥基浸透結(jié)晶型防水涂料產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，一般的涂層厚度較小，大概在12.推薦采用水泥基自流平砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試方法，比擬簡(jiǎn)便，也符合涂料產(chǎn)品的特點(diǎn)。1拉伸粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試儀器拉伸粘結(jié)強(qiáng)度使用的測(cè)試儀器應(yīng)有足夠的靈敏度及量程，應(yīng)能通過(guò)適宜的連接方式并不產(chǎn)生任何彎曲應(yīng)力，加荷速度25050ns

7、，儀器精度1，破壞荷載在其量程的2080。2拉伸粘結(jié)強(qiáng)度成型框拉伸粘結(jié)強(qiáng)度成型框由硅橡膠或硅酮密封材料制成如圖1，外表平整光滑，并保證砂漿不從成型框與混凝土板之間流出?？壮叽鐪?zhǔn)確至0.2，孔徑5050；厚度3.3拉拔接頭尺寸為501501，并有足夠強(qiáng)度的正方形鋼板，最小厚度10，有與測(cè)試儀器相連接的部件。4試件制備將成型框放在混凝土板成型面上，將按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定制備好的試樣倒入成型框中，抹平，放置24h后出模，10個(gè)試件為一組如圖2。脫模后的試件在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下放置到27d齡期后，用砂紙打磨掉外表的浮漿，然后用適宜的高強(qiáng)粘結(jié)劑將拉拔接頭粘結(jié)在試樣成型面上，在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下繼續(xù)放置24h后試驗(yàn)。5粘結(jié)

8、強(qiáng)度計(jì)算按公式1：pfs1式中：p拉伸粘結(jié)強(qiáng)度，單位pa；f最大破壞荷載，單位為n；5粘結(jié)面積，單位25002.試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算準(zhǔn)確至0.1pa.該方法采用標(biāo)準(zhǔn)混凝土板，混凝土板由專(zhuān)業(yè)工廠消費(fèi)，能保證質(zhì)量的穩(wěn)定。砂漿產(chǎn)品的厚度只有3，比擬接近實(shí)際工程的情況。2.2可操作時(shí)間規(guī)定凝結(jié)時(shí)間的目的主要是為了實(shí)際工程施工的需要。目前的標(biāo)準(zhǔn)參照了水泥凈漿凝結(jié)時(shí)間測(cè)定的方法。根據(jù)這幾年的試驗(yàn)，由于此類(lèi)材料具有觸變特性，測(cè)試初凝時(shí)間時(shí)，會(huì)造成一定的誤差。另外局部產(chǎn)品終凝時(shí)間較長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)測(cè)試單位一般采用人工測(cè)試，很少用全自動(dòng)測(cè)試儀，這樣就會(huì)帶來(lái)很大的不便，測(cè)試人員要經(jīng)常晚上加班。建議標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)，引入可操作時(shí)間的測(cè)試

9、，詳細(xì)怎樣測(cè)試，可以通過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)確定。筆者認(rèn)為有幾種方法可以采用：一是通過(guò)流動(dòng)度損失來(lái)確定，規(guī)定初時(shí)流動(dòng)度，一定時(shí)間后流動(dòng)度損失不超過(guò)規(guī)定的要求。二是采用刷涂性試驗(yàn)，初始時(shí)在混凝土板上刷涂遍，間隔一定時(shí)間后，再次刷涂一遍，如能順利刷涂，那么可判斷操作時(shí)間合格。2.3強(qiáng)度檢驗(yàn)材料本體的強(qiáng)度試驗(yàn)，目前比擬成熟的方法還是參照水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)，即三聯(lián)模的強(qiáng)度試驗(yàn)。不過(guò)建議標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)取消對(duì)抗折強(qiáng)度的要求，因?yàn)閷?shí)際意義不大。3、抗?jié)B試驗(yàn)?zāi)壳安捎玫脑囼?yàn)方法主要參考gbj8285?普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法?的標(biāo)準(zhǔn)，將混凝土做成圓臺(tái)型試件，每六個(gè)為一組，放置在專(zhuān)用的抗?jié)B儀上，以一定的時(shí)間周期加水壓進(jìn)

10、展試驗(yàn)。當(dāng)時(shí)的試驗(yàn)方法主要針對(duì)自拌混凝土，是在強(qiáng)度等級(jí)也不是很高的情況下出臺(tái)的。經(jīng)過(guò)20年的開(kāi)展，目前有抗?jié)B要求的混凝土大多是30以上的泵送混凝土，混凝土的配比也發(fā)生了很大的變化，一般都使用了混凝土外加劑和礦物摻合料，混凝土的密實(shí)性能大大進(jìn)步，通過(guò)這種方法檢驗(yàn)混凝土抗?jié)B性能，一般都能超過(guò)1.2pa，而設(shè)計(jì)要求一般僅要求0.60.8pa，所以這幾年建工部門(mén)的意見(jiàn)是取消混凝土抗?jié)B性試驗(yàn)。另外造成現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)造自防水混凝土滲水的主要原因也不是混凝土內(nèi)部的孔構(gòu)造分布，而是由于溫差、收縮或者荷載造成的裂縫，各種原因造成的混凝土裂縫甚至是微小裂縫會(huì)引起比擬嚴(yán)重的滲漏現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)室的抗?jié)B試驗(yàn)是通過(guò)高壓水貫穿混凝土內(nèi)

11、部的微細(xì)孔道，不能真實(shí)反映混凝土的裂縫情況。水泥基浸透結(jié)晶型防水涂料的作用是通過(guò)活性物質(zhì)的浸透進(jìn)入混凝土內(nèi)部的微細(xì)裂縫，通過(guò)化學(xué)反響生成結(jié)晶物質(zhì)，修補(bǔ)裂縫，它和一般的憎水性材料改變毛細(xì)孔的外表張力、阻止水分進(jìn)入從而到達(dá)防水作用是完全不一樣的。水泥基浸透結(jié)晶性防水材料能通過(guò)化學(xué)反響堵塞毛細(xì)孔道，更重要的是能修補(bǔ)一定寬度的裂縫。我們的試驗(yàn)方法如何反響材料的這種特性，很值得大家討論。筆者設(shè)想可以制作一些切割了一定縫寬的砂漿抗?jié)B試件進(jìn)展涂層試驗(yàn)，通過(guò)一定時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，試驗(yàn)其抗?jié)B性能的恢復(fù)才能。也可以采用氯離子浸透試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)，氯離子的浸透才能比水要大得多，比擬容易區(qū)分浸透結(jié)晶型材料對(duì)混凝土密實(shí)性的進(jìn)步。4

12、、浸透深度對(duì)于浸透結(jié)晶型材料，大家討論比擬多的問(wèn)題就是浸透深度。目前還沒(méi)有一種非常簡(jiǎn)便有效的方法來(lái)檢驗(yàn)活性物質(zhì)的浸透深度。一方面，到底是哪種活性物質(zhì)起主要作用，我們還不知道；另一方面，該種物質(zhì)是通過(guò)混凝土發(fā)生作用的，其產(chǎn)生的結(jié)晶物質(zhì)，混凝土本身也有，很難區(qū)分是由誰(shuí)生成的。下面介紹幾種測(cè)試浸透深度的方法。4.1墨水顯示法在混凝土立方體試件四個(gè)側(cè)面涂刷防水材料，一定時(shí)間后，剖開(kāi)試件，用藍(lán)色墨水浸泡斷面，防水材料浸透的部位不會(huì)被墨水玷污，通過(guò)測(cè)量墨水與試件邊緣的間隔 ，就可以測(cè)定防水材料的浸透深度。一般合適于憎水性防水材料。4.2x射線光電子能譜采用射線光電子能譜儀測(cè)定特征物質(zhì)的濃度變化來(lái)判斷活性物質(zhì)的浸透深度。4.3用掃描電鏡觀察形貌方法通過(guò)觀察不同深度的混凝土形貌，判斷結(jié)晶物質(zhì)的多少，來(lái)計(jì)算浸透深度。4.4熒光指示劑在防水材料拌和物中，參加熒光指示劑，養(yǎng)護(hù)一定時(shí)間后剖開(kāi)試件，根據(jù)熒光指示劑的位置，來(lái)測(cè)量浸透深度。5、結(jié)語(yǔ)水泥基浸透結(jié)晶型防水材料是一種非常有特色的剛性防水材料。gb18445-2001國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品的