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這是化學而不是魔術(混凝土硬化劑的使用)
文章出處:松石化工發布時間:2019-02-15
(本文的觀點來自于國外的資料,因為覺得其中有很多有用的信息,因此,東莞市松石化工有限公司特意將其翻譯并總結出來,希望能對地坪行業的同行們有所幫助。)
許多關于混凝土硬化劑和致密劑的使用和有效性的錯誤觀點正在大量傳播,有些信息,只不過是半真半假的偽科學混合物,它既含有某些科學的知識,也有些銷售套路等等。
重新審視水泥化學
為了更好地理解混凝土硬化劑,我們先了解硅酸鹽水泥的一些基本化學原理。硅酸鹽水泥中有許多化合物,但最重要的兩種是硅酸三鈣(C3S)和硅酸二鈣(C2S)。
第一種化合物C3S在與水接觸后立即反應,并在前3天左右繼續進行水化反應。7天左右時,C2S開始反應并持續數月。當混凝土到第28天時,已經發生了約95%的水合作用。 (參見Linda Hill在Concrete News,2005年夏季關于水泥水化的優秀文章)。這兩種化合物的水合產生相同的主要反應產物 - 即硅酸鈣水合物(C-S-H)。 C-S-H與骨料結合形成混凝土。
C-S-H是如何形成的呢?當水與水泥接觸時,C3S化合物會釋放出大量的鈣離子和氫氧根離子。還釋放出大量的硅化物,特別是SiO2。隨著氫氧根離子的釋放,混凝土的pH從基本中性迅速增加到12至13。在這種非常堿性的環境中,鈣離子與氫氧根離子反應形成氫氧化鈣。然后氫氧化鈣與SiO 2反應形成主要的膠結材料C-S-H。
我們知道氫氧化鈣有以下的性質:具有很高的pH值;微溶于水;幾乎沒有粘接能力。在養護28天后,混凝土里面15%至20%是氫氧化鈣。因此,混凝土中有大量的可轉化為C-S-H的氫氧化鈣。實現這一目標所需要的只是二氧化硅。
考慮到水泥的這種性質,現在通常的做法是將粉煤灰(富含二氧化硅的燃燒煤的副產品)添加到混凝土混合物中,粉煤灰中的二氧化硅與水泥漿中的氫氧化鈣反應生成C-S-H,從而提高混凝土的強度。 有關粉煤灰及其對C-S-H影響的更多信息,請參閱其它資料。
混凝土硬化劑和致密劑是如何起作用的?
同樣的原理可以用來改善混凝土的表面性能,即:混凝土硬化劑或致密劑提供可溶性硅--SiO2。 當將混凝土硬化劑或致密劑施加到混凝土表面時會發生兩件事:首先,液體硅酸鹽溶液與氫氧化鈣反應并形成C-S-H。 其次,通過將一些氫氧化鈣轉化為C-S-H,pH降低。
混凝土硬化劑和致密劑是否對混凝土有用?
一些反對者說混凝土硬化劑根本不起作用,這些產品只不過是對低性能混凝土的創可貼處理。經驗證明這種觀點是不對的。
有許多材料(硅酸鹽和非硅酸鹽)可用于硬化和致密化混凝土表面。Construction Technology Laboratories(CTL)因其在混凝土性能測試中的無可挑剔的聲譽以及其研究結果的報告而聞名于世。它收集的數據證明某些品牌的混凝土硬化劑可以顯著提高混凝土的耐久性和耐磨性。當然,它的數據也表明,不是所有品牌的混凝土硬化劑都能達到這一效果。
混凝土硬化劑如何與拋光混凝土配合使用?
采用金剛石鑲嵌的樹脂磨片,混凝土地面可被拋光打磨至具有吸引力的外觀。一些公司將機械研磨和拋光過程誤認為是機械“封閉”混凝土的過程。 實際上,情況恰恰相反。 已經拋光的混凝土板具有多孔且相對柔軟的表面。
大多數混凝土在最初制備時,都有經過金屬鏝刀加壓鏝平,以產生堅硬、致密的抗磨損表面。研磨和拋光工序會把鋼鏝抹面地坪表面的致密層磨掉,暴露出的下層混凝土更柔軟、更多孔。
沒有經過混凝土硬化劑處理的拋光混凝土地坪的表面很快就會失去光澤并變得暗啞。好的混凝土硬化劑會使拋光混凝土地坪表面變硬并致密化。
濕拋和干拋的優缺點
有兩種方法可以對混凝土地面進行鉆石拋光:濕法(產生淤漿)和干法無塵法。濕法比較陳舊,早在耐熱金剛石墊和高效真空系統可用之前,就已由水磨石承包商開發。在研磨和拋光過程中,濕法工藝需要將水放在混凝土表面。在此過程中,研磨碎屑所形成的濕漿料生成并沉積在混凝土表面上。如果不能被完全去除,水和研磨碎屑會堵塞混凝土的小毛細孔,從而干擾硬化劑的化學處理。
干法無塵法采用真空系統,使空氣幾乎無塵,混凝土表面干燥,毛細管孔隙準備好吸收混凝土硬化劑。這確保了“近表面磨損區”最大程度的致密化,即混凝土表面的頂部1/16至1/8英寸。