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浅谈混凝土密封固化剂(壹)
浅谈混凝土密封固化剂(壹)
发布时间:2017.11.22  浏览次数:
 

在建筑行业,绝大部分人对混凝土密封固化剂都有所耳闻,而对其有深入了解的却屈指可数。如今,各类品牌固化剂如雨后春笋,出现在市场上,铺天盖地的广告,让人眼花缭乱,但如果成为一名地坪专家,自然心中有一把标尺,能够去衡量优劣,选取最合适的产品。因此,华灿地坪邀您一起,聊聊混凝土密封固化剂的那些事儿。


未经处理的混凝土有着众多问题,通过在高倍显微镜下放大混凝土,可以看见诸多毛细孔,使混凝土看上去像海绵,这些毛细孔导致混凝土易渗透,有斑点并且极易被严重腐蚀。

未经处理的混凝土(放大4000倍)


混凝土的强度主要来源于水泥成分中的硅、钙在水的作用下生成的稳定性较高的硅酸钙化合物(C-S-H),C-S-H就是混凝土中起主要强度作用的物质。混凝土内部在其初凝后仍一直在缓慢的进行着C-S-H水合反应。液态高渗透密封固化剂中所含的活性硅酸根离子与混凝土中未反应成硅酸钙的游离钙离子反应生成硅酸钙水合物(C-S-H),使混凝土中的钙离子进一步参与反应,更大幅度地提高混凝土的强度和硬度。化学反应式如下:

CaO+H2O  Ca(OH)2

Na2SiO3+Ca(OH)2CaSiO3+2NaOH(此为钠基固化剂反应式)

如果没有用密封固化剂,Ca(OH)2会与空气中的CO2 反应,浮出混凝土表面,生成白色的CaCO3H2O,上述现象称为泛碱,又叫白华或壁癌。其反应方程式如下:Ca(OH)2+ CO2  CaCO3 +H2O

因此,混凝土密封固化剂不是一种涂层或覆盖型材料,而是通过渗入混凝土,发生化学反应,能够从内部填满毛细孔,使得混凝土密封成一个坚固的实体,从本质上改变混凝土各方面的性能,使得混凝土表面不易渗透,无尘,混凝土盐不易进入混凝土表面,大大增大了对重载使用的耐磨性,在大的铁制镘光的表面出现了迷人的大理石般的光泽。

事实上,混凝土密封固化剂是于二战后,由一名德国科学家在美国加利福尼亚州发明的,取名为ASHFORD FORMULA-安斯福妙乐(以下部分简称AF),起初被投入军用。1947年开始被广泛使用,最早有详细资料记载的使用记录是1949年美国凯迪拉克汽修厂,这个项目至今已68周年,期间无任何翻新和间断使用,仍旧光泽如新。1978年,美国CURECRETE国际化学公司成为安斯福妙乐的制商,1999年,安斯福妙乐进入中国,无锡市华灿化工有限公司成为CURECRETE直接授权的中国总代理。2016年,全球用安斯福妙乐处理的地坪总面积约40亿平方英尺,若用这么多AF处理3英尺宽的混凝土通道,长度可绕地球赤道近10圈。由此,安斯福妙乐,常常被冠予“经典”“固化剂始祖”等称号,出现在大众视野中。

世界混凝土密封剂从技术角度主要分为以下三类

1Silicate Molecule

水基硅酸盐分子(又称水玻璃)

水基硅酸盐分子有四个氧原子,但其布局是随意的、无组织性。因此,当该溶液渗透进混凝土里面,硅酸盐分子任意地跟混凝土的氧原子连接。这样形成非结构性的晶体,不能均匀、完全地填充混凝土的毛细孔。硅酸盐和水溶液施工完毕后,混凝土里还剩下空隙,地面仍具吸附性。传统意义上,硅酸盐水溶液不可作为一种有效的混凝土致密剂。

其用作密封剂,常见于抗渗混凝土,但不使混凝土产生强度,施工后即有明显光泽,但持续不到6个月,成本非常低廉,通常市场价格大概在8-10/KG

2Siliconate Molecule

碳硅棒和硅酸盐分子组合(密封固化剂)

硅酸盐和碳硅棒(碳硅酸盐)溶液是有机和无机化学反应的结合,这种技术结合两种不同的分子结构。第一种是无机的硅酸盐分子,由一个硅原子和四个氧原子构成。同样的结构,在简单的硅酸盐和水溶液里可发现。第二种是有机的碳硅酸盐分子,由一个有机硅原子、三个氧原子、一个碳原子构成。碳硅酸盐分子里的碳原子是有机的,无法与有机硅的硅酸盐溶液或自身混凝土里面的氧原子连接。当施工于混凝土时,它在混凝土的毛细孔里面无法形成均匀结构晶体。碳硅酸盐分子上的碳原子占用该分子连接性能的四分之一,碳原子无法与氧原子连接形成所需要的氧原子的桥梁。这不完全的反应、以及无机硅酸盐分子的不规则,导致随意的二维晶体构造,从而缺乏稳定性,也不能充分填充混凝土的毛细孔、无法提供长久的性能保证。有机硅的硅酸盐技术自称具有的优点是快速密封混凝土是合理的,是因为有机物的填充性能。但是,这种填充将会在使用、清洗和氧化过程中消散,类似于有机薄层会磨损地面,暴露出未完全密封的毛细孔。 

其能产生一定的强度,但由于密封层的强度不高,使用寿命通常不到五年;外观施工后常伴随抛光,有的甚至号称双组份,面层涂刷液体蜡或光亮剂即产生光泽,但不持久。

3ASHFORD FORMULA

独特的无机硅酸盐技术(一劳永逸的密封固化剂技术,环保,符合VOCUSDAFDA标准)

安斯福妙乐不像水玻璃或有机硅的硅酸盐技术,其催化的无机硅酸盐技术是永久有效的,安斯福妙乐永久有效性的关键就在于它独一无二的催化过程。该催化反应结构以及硅酸盐分子上排列整齐的氧原子,让安斯福妙乐有序地渗透进混凝土。化学反应形成有序堆积的三维四面体的晶体,用这些永久不会变质的无机晶体来完全填充混凝土的毛细孔,在混凝土生命周期内起到致密的作用。另外,只有安斯福妙乐的催化化学技术能将软连接的氢化钙(混凝土起尘的原因)转变成稳固的氢氧化钙(混凝土形成一个实体的粘合剂)。

其主要为经过改性的无机化学成分,通过深层渗透,与混凝土中的游离态物质及其他物质进行化学反应,彻底密封混凝土中原有的缝隙,使混凝土成为密实的固体,从而提高混凝土的强度,延长混凝土的寿命。

影响固化剂品质一个关键因素是固含量(产品固含量越高,纯度越高)。国内混凝土因是普通硅酸盐水泥,多含有粉煤灰,加上搅拌钻的水泥量不足,加水量偏多,所以孔隙率偏高。若固含量不足,形成硅酸钙也不足,所以耐磨度,硬度,亮度等均不理想,安斯福妙乐固含量通常在20%—25%(某些品牌固化剂约15%左右),完全能满足国内混凝土现况。 

据美国ASTM C 805 标准,采用回弹仪检测抗撞击力,安斯福妙乐处理试样较未处理试样增强了 13.3%;在目前市场上,其他品牌的固化剂,回弹仪检测数据均未超过 10%。

因安斯福妙乐含一定的纳成分,因此被笼统称为钠基固化剂,而市面上锂基固化剂也风头正劲,两者有何本质区别?请持续关注本公众号,您就会了然!