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        混凝土添加劑對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料性能的影響研究

        2022-04-11 18:18:08劉瑞剛晉萌萌
        科學(xué)家 2022年3期
        關(guān)鍵詞:防水材料

        劉瑞剛 晉萌萌

        摘要:對(duì)含有添加劑的混凝土試塊進(jìn)行動(dòng)態(tài)水環(huán)境和靜態(tài)水環(huán)境的浸泡試驗(yàn),對(duì)比溶液的酸堿值變化以及對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料后的性能。本文以試驗(yàn)的形式分析混凝土添加劑對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料性能的影響,首先概述混凝土添加劑對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料性能影響的試驗(yàn),之后分析混凝土添加劑對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料性能影響的試驗(yàn)結(jié)果。

        關(guān)鍵詞:混凝土添加劑;丙烯酸鹽噴膜;防水材料;性能影響

        前言:丙烯酸鹽噴膜防水材料作為一種在地下工程以及隧道工程中應(yīng)用的新型柔性防水材料,其可以在各種復(fù)雜形狀的圍巖上進(jìn)行應(yīng)用,可以和圍巖集成進(jìn)行良好的粘結(jié),并且可以和襯砌以及圍巖進(jìn)行形變,具有廣闊的應(yīng)用前景。混凝土添加劑主要是對(duì)混凝土性質(zhì)進(jìn)行改善,但是大部分混凝土添加劑具有一定的腐蝕性,其溶于水后會(huì)對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料產(chǎn)生腐蝕作用。

        一、混凝土添加劑對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料性能的影響試驗(yàn)概況

        (一)試驗(yàn)材料和試驗(yàn)設(shè)備

        試驗(yàn)選擇的防水膜由噴膜機(jī)設(shè)備和丙烯酸鹽成膜防水材料制作而成。試驗(yàn)選擇的混凝土添加劑為早強(qiáng)劑、液態(tài)防水劑(生產(chǎn)廠家為:山西萬(wàn)榮縣永新建材化工有限公司)。試驗(yàn)設(shè)備由:可循環(huán)水密封容器、數(shù)字顯示式電子天平、數(shù)字顯示式酸堿計(jì);臺(tái)式干燥箱(可測(cè)量0攝氏度到200攝氏度);電子垃圾試驗(yàn)機(jī)(可測(cè)量5000N)。

        (二)試驗(yàn)方案

        1.測(cè)試酸堿度

        通過(guò)可循環(huán)水密封容器來(lái)模擬地下水環(huán)境,將其分為靜態(tài)水環(huán)境和動(dòng)態(tài)水環(huán)境兩種,將不同混凝土添加劑試塊在可循環(huán)水密封容器中進(jìn)行浸泡,靜態(tài)水環(huán)境中不需要進(jìn)行水循環(huán),動(dòng)態(tài)水環(huán)境則需要通過(guò)輸入和排出溶液的方式模擬地下水流動(dòng)。將含有添加劑的混凝土制作成10mm*10mm*10mm的試塊,將其在一定量純水中進(jìn)行浸泡,為了避免外界環(huán)境因素造成的干擾,將容器進(jìn)行密封,定期對(duì)溶液的酸堿值變化情況進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量的方法為:取少量溶液使用數(shù)字顯示式酸堿計(jì)進(jìn)行測(cè)量。

        2.測(cè)試試樣質(zhì)量

        將丙烯酸鹽成膜材料使用噴膜機(jī)制作成厚度3mm的防水膜試樣,在80攝氏度的環(huán)境下進(jìn)行烘干,之后將其放入不同混凝土添加劑試塊浸泡產(chǎn)生的侵蝕性溶液中,定期對(duì)防水膜的質(zhì)量變化情況進(jìn)行觀測(cè)。測(cè)量方法為:取出防水膜試樣,用濾紙擦去試樣表面溶液后使用數(shù)字顯示式電子天平進(jìn)行稱重,計(jì)算防水膜的質(zhì)量變化數(shù)值。

        3.測(cè)試力學(xué)性能

        將防水膜試樣制作成厚度3mm的標(biāo)準(zhǔn)啞鈴形,之后將其放入不同之后將其放入不同混凝土添加劑試塊浸泡產(chǎn)生的侵蝕性溶液中,定期對(duì)防水膜的拉伸強(qiáng)度使用數(shù)字電子垃圾試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)試,分析混凝土添加劑對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料性能方面的影響[1]。

        二、混凝土添加劑對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料性能影響的試驗(yàn)結(jié)果

        (一)混凝土添加劑(防水劑)對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料的性能影響

        添加混凝土添加劑(防水劑)的試塊在動(dòng)態(tài)水和靜態(tài)水浸泡后,水的酸堿值變化為:(1)靜態(tài)水環(huán)境下,溶液的酸堿值在前七天的變化幅度較大,之后平衡,溶液酸堿值最大沒有超過(guò)13,且混凝土添加劑(早強(qiáng)劑)的添加量對(duì)溶液酸堿值的影響較小。(2)動(dòng)態(tài)水環(huán)境下,溶液的酸堿值變化較大,開始緩慢上升,之后迅速下降,浸泡七天后的酸堿值最大,但最大酸堿值沒有超過(guò)13。而丙烯酸鹽噴膜防水材料的質(zhì)量變化為:(1)靜態(tài)水環(huán)境下,試樣的質(zhì)量增長(zhǎng)速度較慢,(2)動(dòng)態(tài)水環(huán)境下,試樣的質(zhì)量增長(zhǎng)趨勢(shì)緩慢,但質(zhì)量變化較靜態(tài)水環(huán)境下的變化值略大。丙烯酸鹽噴膜防水材料的拉伸強(qiáng)度變化為:(1)靜態(tài)水環(huán)境下浸泡三十天后,試樣的拉伸強(qiáng)度為2MPa,(2)動(dòng)態(tài)水環(huán)境下浸泡三十天后,試樣的拉伸強(qiáng)度為0.6MPa。

        試驗(yàn)結(jié)果表明,混凝土添加劑(防水劑)對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料的總體影響較小,水溶液的酸堿值不會(huì)對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料造成損害性破壞。但動(dòng)態(tài)水環(huán)境下,丙烯酸鹽噴膜防水材料的拉伸強(qiáng)度下降幅度加大,會(huì)對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料的防水性能產(chǎn)生影響。這是由于一些無(wú)機(jī)離子或者有機(jī)大分子集團(tuán)滲入到丙烯酸鹽噴膜防水材料內(nèi)部,對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了破壞,導(dǎo)致丙烯酸鹽噴膜防水材料結(jié)構(gòu)部分鍵斷裂,使得丙烯酸鹽噴膜防水材料的強(qiáng)度降低。

        (二)混凝土添加劑(早強(qiáng)劑)對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料的性能影響

        添加混凝土添加劑(早強(qiáng)劑)的試塊在動(dòng)態(tài)水和靜態(tài)水浸泡后,水的酸堿值變化為:(1)靜態(tài)水環(huán)境下,溶液的酸堿值在前七天的變化幅度較大,之后平衡,溶液酸堿值最大沒有超過(guò)13,且混凝土添加劑(早強(qiáng)劑)的添加量對(duì)溶液酸堿值的影響較小。(2)動(dòng)態(tài)水環(huán)境下,溶液的酸堿值變化和其他混凝土添加劑相似,均為開始緩慢上升,之后迅速下降,浸泡時(shí)間越長(zhǎng)則溶液酸堿值越小。而丙烯酸鹽噴膜防水材料的質(zhì)量變化為:(1)靜態(tài)水環(huán)境下,試樣的質(zhì)量增長(zhǎng)速度較慢,(2)動(dòng)態(tài)水環(huán)境下,試樣的質(zhì)量隨時(shí)間的增長(zhǎng)而緩慢增加,質(zhì)量變化較靜態(tài)水環(huán)境下的變化值略大。丙烯酸鹽噴膜防水材料的拉伸強(qiáng)度變化為:(1)靜態(tài)水環(huán)境下浸泡三十天后,試樣的拉伸強(qiáng)度為2.5到3.0MPa,(2)動(dòng)態(tài)水環(huán)境下浸泡三十天后,試樣的拉伸強(qiáng)度為0.5到1.0MPa,即混凝土添加劑(早強(qiáng)劑)對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料的拉伸強(qiáng)度影響較小。

        試驗(yàn)結(jié)果證明混凝土添加劑(早強(qiáng)劑)對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料的影響并不明顯。這是由于選擇的混凝土添加劑(早強(qiáng)劑)為硫酸鈉和其他無(wú)機(jī)鹽的混合物,試塊在進(jìn)入水后,部分物質(zhì)融入水,導(dǎo)致溶液的酸堿值變化。試塊質(zhì)量變化除了吸收水的因素外,還由于試塊的部分物質(zhì)會(huì)吸附水中溶解的無(wú)機(jī)鹽離子,這和試塊浸泡在含硫酸根離子溶液中的結(jié)果相似。丙烯酸鹽噴膜防水材料的拉伸強(qiáng)度在動(dòng)態(tài)水環(huán)境和靜態(tài)水環(huán)境中相差三倍,這一情況主要是由于硫酸根離子會(huì)對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上的破壞,動(dòng)態(tài)水環(huán)境下硫酸根離子得到補(bǔ)充,會(huì)持續(xù)對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞,但是由于水中硫酸根離子的含量有限,并不會(huì)對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料造成較大損害[2]。

        結(jié)束語(yǔ):綜上所述,含有添加劑的混凝土?xí)偷叵滤a(chǎn)生反應(yīng),在溶液的酸堿值沒有超過(guò)13時(shí),其不會(huì)對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料的性能產(chǎn)生較大的損害,這是由于混凝土添加劑是由于多種有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成,其溶于水后的部分有機(jī)基團(tuán)或者無(wú)機(jī)離子滲入丙烯酸鹽噴膜防水材料內(nèi)部,起到了擴(kuò)充和填充的作用,增加了丙烯酸鹽噴膜防水材料的質(zhì)量,但是會(huì)降低丙烯酸鹽噴膜防水材料的拉伸強(qiáng)度。也就是說(shuō),混凝土添加劑的使用應(yīng)在規(guī)定量范圍內(nèi),不然便會(huì)對(duì)丙烯酸鹽噴膜防水材料造成損傷。

        參考文獻(xiàn):

        [1]何進(jìn),陳開壽,何宏林,陳立義.增塑劑及其相容性對(duì)單組分聚氨酯防水材料浸水后粘接性能的影響[J].化工時(shí)刊,2020,34(11):15-19.

        [2]么偉.水泥粒徑對(duì)水泥基滲透結(jié)晶型防水材料性能的影響[J].水泥工程,2019(03):90-92.

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