水泥基滲透結(jié)晶型防水材料在混凝土凍融病害維修中的應(yīng)用

郭文杰 李廣好

摘 要： 探討借助新型材料XYPEX（賽柏斯）的滲透結(jié)晶性能、特點使其作用在不同混凝土等級、不同凍融次數(shù)、不同凍融溫度及不同含水量混凝土上、提高混凝土抵抗凍融破壞的能力，研究XYPEX（賽柏斯）在凍融剝離治理工程中的應(yīng)用，闡述其工作原理及使用方法。

關(guān)鍵詞： XYPEX材料及性能;作用機理;凍融循環(huán);剝離處理

【中圖分類號】TU57+7 ? ? 【文獻標(biāo)識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）13-0137-01

1 前言

凍融對結(jié)構(gòu)的破壞作用是由于混凝土孔隙內(nèi)進水結(jié)冰 體積增大 對孔壁產(chǎn)生壓力而使孔隙擴張，當(dāng)再次滲入水分再次受凍結(jié)冰，孔隙會受到更大的凍脹擴張。這樣反復(fù)的作用 就稱之為凍融循環(huán)。

凍融造成混凝土開裂、剝落、缺損等較為普遍，表面剝落是混凝土發(fā)生凍融破壞的顯著特征，嚴重時可能露出石子甚至鋼筋。在混凝土受凍過程中，冰凍應(yīng)力使混凝土產(chǎn)生裂紋。冰凍所產(chǎn)生的裂紋一般多而細小，但是，在多次凍融循環(huán)的情況下，這些細小的裂紋會不斷地擴展，相互貫通，使得表層的砂漿或凈 漿脫落。凍融破壞不僅引起混凝土表面剝落，而且導(dǎo)致混凝土力學(xué)性能的顯著降低。

大量試驗研究表明：隨著凍融次數(shù)的增加，混凝土的強度特性均呈下降趨勢 ，其中反映最敏感的是抗拉強度和抗折強度，即隨著凍融次數(shù)的增加，混凝土的抗拉強度和抗折強度迅速下降，而抗壓強度下降趨勢較緩。

本文作者通過對材料性能、處理技術(shù)及工程應(yīng)用實例的總結(jié)分析，探討XYPEX（賽柏斯）水泥滲透結(jié)晶型防水材料在混凝土凍融病害缺陷處理工程中的新工藝。

2 XYPEX（賽柏斯）防水材料介紹

XYPEX（賽柏斯）化學(xué)公司座落于加拿大西海岸的溫哥華，是世界上較早的（已有40多年歷史）研制生產(chǎn)CCCW（水泥基滲透結(jié)晶型防水材料）的廠家，XYPEX產(chǎn)品通過ISO 9001：2001認證，XYPEX產(chǎn)品行銷世界上100多個國家和地區(qū)，在全世界有13個生產(chǎn)基地和上萬個成功的工程實例，年生產(chǎn)能力超過60萬噸。

1969年XYPEX化學(xué)公司研制出了可以防滲，防污、防腐，改變混凝土結(jié)構(gòu)的特種工程材料。XYPEX水泥基滲透結(jié)晶型防水材料含有具備獨特催化作用的物質(zhì)，能長久有效地加強混凝土的性能。這種具有保護和增強混凝土結(jié)構(gòu)性能的材料和技術(shù)在世界范圍內(nèi)、在各種氣候、各種環(huán)境的工程中得到廣泛應(yīng)用和驗證。XYPEX在2003年獲得美國著名建筑雜志《Architecture》評選的優(yōu)秀“王牌獎”。在水泥性能的科學(xué)研究和試驗發(fā)展方面一直保持世界領(lǐng)先地位。

2.1 XYPEX（賽柏斯）系列產(chǎn)品

2.1.1 XYPEX（賽柏斯）濃縮劑

濃縮劑外觀呈淺灰色粉末狀，是其中化學(xué)活性最強的一種，加水調(diào)和成漿狀可噴、涂使用。也可干撒法使用。主要用于防水、防腐、補強、防裂等功能。

2.1.2 Xypex Megamix II

Xypex Megamix II 是一種厚度修補砂漿，用來修補和恢復(fù)被腐蝕或有缺陷的混凝土面層。Megmix II和混凝土具有極強的粘接性，同時還具有低收縮、高強度和耐化學(xué)腐蝕的特點。它可以用噴涂或者用抹刀施工，每層的厚度為10-50mm。Megmix II 的高性能來自于Xypex所獨有的結(jié)晶型防水和保護技術(shù)。通過NSF 61測試及 EN1504-3的CE測試

Xypex Megamix II的特性：

和混凝土基層具有極好的粘接力

可有效抵抗化學(xué)侵蝕

低收縮并有纖維強化

高效抵抗氯離子擴散

簡單易用 — 只需加水即可

無毒，不含VOCs

2.2 XYPEX（賽柏斯）材料的工作原理

XYPEX（塞柏斯）材料是由波特蘭水泥、硅砂多種特殊的活性化學(xué)物質(zhì)組成的灰色粉末狀無機防滲材料。其工作原理是XYPEX（塞柏斯）特有的活性化學(xué)物質(zhì)利用水泥混凝土本身固有的化學(xué)特性及多孔性，以水為載體，借助滲透作用，在混凝土微孔及微細管中傳輸、充盈，催化混凝土內(nèi)的微粒和未完全水化的成分再次發(fā)生水化作用，而形成不溶性的枝蔓狀結(jié)晶并與混凝土結(jié)合成整體，使得從任何方向來的水及其它液體被堵塞，達到永久性的防水、防潮和保護鋼筋、增加混凝土結(jié)構(gòu)強度的效果。

3 XYPEX（塞柏斯）凍融病害維修實例

東北某碼頭凍融病害維修采用了以XYPEX（賽柏斯）濃縮劑和Xypex Megamix II砂漿為主的工藝取得很好效果，該法先清除脹裂，剝離的砼碎塊，然后在鋼筋表面及周圍涂刷XYPEX（賽柏斯）濃縮劑，利用該材料對周圍混凝土滲透結(jié)晶作用，使周圍的砼得到致密，使周圍持續(xù)保持堿性環(huán)境，防止水、鹽及各種化學(xué)物質(zhì)再次接近鋼筋，形成對混凝土的第一道防線。再使用Xypex Megamix II砂漿回填，最后表面涂刷XYPEX（賽柏斯）濃縮劑整體防護。

4 結(jié)語

以XYPEX（賽柏斯）濃縮劑和Xypex Megamix II為主的材料及工藝處理凍融病害（底涂層、回填層及表面涂層）對混凝土的保護形成了三道防線，不僅能消除混凝土外觀質(zhì)量缺陷，亦能提高混凝土性能，消除混凝土內(nèi)部質(zhì)量隱患。且在高寒、環(huán)境潮濕等不利因素影響下，XYPEX（賽柏斯）材料性能能較好的發(fā)揮，對凍融病害的處理具有明顯的效果，能夠保證建筑物的安全運行。