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水性疏水剂、荷叶疏水剂增加透水混凝土强度的原理

研究结果表明澳达荷叶疏水剂引入到透水混凝土的体系中,在透水混凝土孔隙中会形成一层均匀蜡质疏水膜,从而提高透水混凝土的强度,且保持高透水性的同时,形成荷叶疏水的效果。


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1.理论研究:

水性荷叶疏水剂由有机硅与多种蜡复配而成,无毒、无刺激性气味。可以将其掺入混凝土中,作为混凝土的一种组份,来改善混凝土的性能。

地坪疏水剂

(透水混凝土的内部结构)


理论上,其掺入可以使包裹骨料的胶结层产生一种抗水结构,形成荷叶疏水效果(水与胶结层表面的接触角大于90°)该结构具有以下优点:

(1)可以保证进入混凝土内部的水顺利排出,提高其透水性能。

(2)防止雨水长期存积于透水混凝土内部而发生侵蚀破坏和冻融破坏,提高透水混凝土的耐久性能。

(3)该结构层表面爽滑,具有一定的自洁、抗污性能,一定程度上可以防止透水孔隙被堵塞,提高其透水持久性。

(4)提高水泥胶结层强度,使透水混凝土的强度提高。


2.经过三部分试验的结果,得出的结论:


(1)研究表明将荷叶疏水剂应用于透水混凝土是可行的。在相同条件下,荷叶疏水剂可以使混凝土的强度提高,最多可提高38%。所研制的疏水剂混凝土强度在C20 以上,且保持较高的透水性能,在强度达到27.65 MPa 时,透水系数可达4.08 mm/s。


(2)研究表明,疏水剂混凝土对孔隙率有一定的要求,若孔隙率过小将直接导致透水能力丧失,孔隙率过大则抗压强度明显下降。同时考虑强度和透水性能的要求,目标孔隙率选取20%最合适;水灰比是研制疏水剂混凝土的一个关键因素,随着水灰比的增大,透水混凝土强度先增大再趋于平稳,透水系数则呈逐渐减小的趋势。试验结果确定的最佳的水灰比为0.28;随着荷叶疏水剂掺入量的增加,强度先显著提高,而后提高不再明显。透水系数则呈减小的趋势。通过试验确定的荷叶疏水剂最佳掺入量为4%;通过对透水系数与有效孔隙率的回归方程推导出,当有效孔隙率大于23.8%后,疏水剂混凝土的透水系数将超过普通透水混凝土。


(3)微观结构分析表明,荷叶疏水剂的掺入使混凝土胶结层表面形成蜡质微小凸起,这些微小凸起可以产生荷叶疏水效应。这与本文理论分析相一致。正常状态下,水泥胶结层表面微观下是十分粗糙的,而这些小凸起非常微小,它们吸附在胶结层表面,可以使胶结层相对更加平整、密实,形成一种保护膜。理论上这种膜可以提高透水混凝土的耐久性和透水持久性等综合性能。


内容原创作者:澳达     原创内容链接:http://www.gfbfw.com/57.html,转载请注明出处。



标签:水性疏水剂,涂料防水剂,透水地坪

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