有机硅防水处理技术及混凝土表面氯离子隔离层建立

摘要

混凝土结构常常因耐久性不足而达不到设计使用寿命.导致混凝土性能劣化的因素有钢筋锈蚀、冻融破坏、化学侵蚀和碱—骨料反应等.有足够水分参与是上述混凝土劣化过程发生的必要条件之一,水还是氯离子和其它化学物质侵入的运输工具,因此对混凝土进行防水处理是提高混凝土耐久性的有效途径.氯离子引起的钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构面临的严重问题.该课题的主要目的是研究混凝土表面防水处理的性能以及通过表面防水处理为混凝土建立有效、耐久的氯离子隔离层.一个有效、耐久的氯离子隔离层需要防水剂达到一定的渗透深度和含量.试验选用3种有机硅防水剂硅烷溶液、硅烷乳液和硅烷凝胶对4组混凝土进行防水处理.混凝土的水灰比分别为0.4、0.5和0.6,另有一组水胶比为0.5的混凝土掺胶凝材料总重20﹪的粉煤灰.测量防水剂的渗透深度,分析防水剂渗透深度和硅烷溶液吸收时间或硅烷乳液和硅烷凝胶用量的关系.通过试验比较多次防水处理和一次防水处理的优缺点.对处理和未处理混凝土进行吸水试验,防水处理后混凝土吸水系数降为原来的1/10左右.分别在室内和海边现场进行氯离子侵蚀试验.结果表明:防水处理能够在混凝土表面建立有效的氯离子隔离层;在氯离子侵蚀较严重地区(如潮汐区),硅烷溶液吸收时间为5分钟,混凝土就能获得较好的抗氯离子侵蚀性;当混凝土水灰比为0.4时,硅烷乳液和硅烷凝胶用量至少为100g/m<'2>;当凝凝土水灰比为0.6时,硅烷乳液用量至少为300g/m<'2>,硅烷凝胶用量至少为200g/m<'2>.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1混凝土的耐久性问题

1.2有机硅防水剂

1.3有机硅防水处理功能

1.3.1阻止侵蚀性离子侵入

1.3.2提高混凝土的抗冻性

1.3.3提高混凝土的隔热性

1.3.4用作混凝土涂料底漆

1.3.5防止混凝土表面土壤化

1.3.6抗涂鸦作用

1.4有机硅防水处理应用技术

1.5水在混凝土劣化中的作用

1.6本课题的研究目的和研究内容

第2章文献综述

2.1概述

2.2相关理论和研究现状

2.2.1溶液的毛细吸收理论

2.2.2防水剂的组成和成分对防水性能的影响

2.2.3基材孔隙分布对防水处理的影响

2.2.4防水处理混凝土的防水性和抵抗氯离子侵蚀性

2.3进一步研究的必要性

第3章试验

3.1混凝土制备和养护

3.1.1原材料

3.1.2配合比

3.1.3成型和养护制度

3.2混凝土表面防水处理

3.2.1试验用防水剂性能

3.2.2混凝土表面防水处理

3.3防水剂渗透深度测量

3.4毛细吸水试验

3.5氯离子侵蚀试验

3.5.1氯离子侵蚀试验过程

3.5.2氯离子含量与分布

3.6有机硅含量与分布

3.7建立氯离子隔离层所需防水剂的临界用量——室内试验

3.7.1防水剂用量

3.7.2室内试验过程

3.8建立氯离子隔离层所需防水剂的临界用量——现场试验

第4章试验结果

4.1硅烷溶液毛细吸收

4.2防水剂渗透深度

4.3处理及未处理混凝土吸水量

4.4处理及未处理混凝土氯离子含量与分布

4.5有机硅含量与分布

4.6防水剂的临界用量——室内试验结果

4.7防水剂的临界用量——现场试验结果

第5章结果讨论

5.1硅烷溶液吸收

5.2硅烷渗透深度

5.2.1溶液吸收时间和水灰比对硅烷渗透深度的影响

5.2.2乳液用量和水灰比对硅烷渗透深度的影响

5.2.3凝胶用量和水灰比对硅烷渗透深度的影响

5.2.4防水处理次数对硅烷渗透深度的影响

5.3混凝土的毛细吸水

5.3.1混凝土配合比对毛细吸水的影响

5.3.2处理和未处理混凝土吸水比较

5.3.3三种防水剂防水效果比较

5.4有机硅含量与分布

5.5氯离子侵蚀

5.5.1氯离子侵蚀机理

5.5.2未处理混凝土的氯离子含量与分布

5.5.3防水处理混凝土的氯离子含量与分布

5.5.4多次防水处理对混凝土抵抗氯离子侵蚀性的影响

5.6建立氯离子隔离层所需防水剂的临界用量——室内试验

5.7建立氯离子隔离层所需防水剂的临界用量——现场试验

第6章结论

参考文献

在学期间发表的学术论文

致谢