水泥基渗透结晶型防水涂料的研究
水泥基渗透结晶型防水涂料是一种通过其含有的活性组分在硬化水泥、混凝土毛细管内渗透和反应而起到防水作用的新型防水涂料，它具有防水效果持久、自愈合性能好、耐老化、耐腐蚀性能好等特点。 本文在对水泥基渗透结晶型防水材料的作用机理和应用性能分析研究基础上，选择能与水泥混凝土中未水化水泥及部分水化产物反应的活性物质和其它的辅助成分，利用正交设计方法，研究不同组分对涂料防水性能的影响，并详细分析了原料化学成分、掺量及养护条件等参数的变化对涂料渗透结晶性能的影响，研制成功了一种以硅酸盐水泥为基础的水泥基渗透结晶型防水涂料—GT防水涂料。按照中华人民共和国国家标准GB18445—2001(水泥基渗透结晶型防水材料)中要求，对该涂料进行了一系列的性能研究；GT防水涂料与同类型涂料X1和成膜覆盖型涂料X2(均为目前应用最广泛的防水涂料之一)进行了性能对比试验，结果表明，GT防水涂料的抗渗压力、二次抗渗压力、强度、自愈合性能、耐腐蚀性等均达到或超过上述两种防水材料的性能指标。 在对GT防水涂料进行性能研究的基础上，采用体式显微镜、扫描电镜、X射线衍射等测试手段，从材料的微观结构方面分析涂料的防水机理，证明了GT防水涂料是通过渗透结晶反应提高材料的防水抗渗能力。 研究表明，GT涂料具有如下性能特点： a．防水性能良好，涂刷1.0～1.2mm厚度，可使抗渗压力提高3倍以上； b．在有水条件下，结晶反应可以不断进行，从而能自愈合裂缝，永久性防水； c．对基体有很强的渗透性，28天可渗透至50mm深度； d．对环境适应性强，在PH值3.0～12.0情况下均可正常使用； 此外，GT涂料为无机刚性涂料，无毒无污染、生产和施工工艺简单，适应大面积复杂表面混凝土工程，在地下工程、水利工程、公路桥梁、蓄水池、污水处理厂等工程防水中，具有良好的应用前景。
【关键词】：硅酸盐水泥 渗透 结晶 防水 涂料
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【目录】：
中文摘要
英文摘要
第1章 绪论
1．1 混凝土结构渗漏原因分析
1．2 防水材料的历史发展
1．3 常用防水材料
1．3．1 膨胀剂防水混凝土
1．3．2 表面处理防水
1．4 关于渗透结晶的机理学说
1．4．1 沉淀反应机理
1．4．2 络合-沉淀反应机理
1．5 研究现状及存在问题
1．6 课题目的及意义
第2章 研究内容及实验方法
2．1 研究内容
2．1．1 原材料的选取和优化
2．1．2 性能测试及调节
2．1．3 微观测试与机理讨论
2．2 试验所用原材料
2．2．1 基准水泥
2．2．2 石英砂
2．2．3 熟石灰
2．2．4 化学外加剂
2．2．5 普通硅酸盐水泥
2．2．6 粗砂
2．3 实验用仪器设备
2．4 实验方法
2．4．1 材料基本性能测定
2．4．2 涂层试件性能测定
第3章 渗透结晶型防水材料实验研究
3．1 原材料的选择
3．2 物质掺量的确定
3．2．1 主要组分含量对涂料性能的影响
3．2．2 主要组分含量优化试验
3．2．3 单组分优化实验
3．3 性能调节
3．3．1 凝结时间
3．3．2 适宜稠度的确定
3．4 试配涂料
3．5 本章小结
第4章 性能测试
4．1 安定性
4．2 净浆强度性能
4．3 涂层强度性能
4．4 粘结强度
4．5 抗渗性能
4．5．1 抗渗压力
4．5．2 二次抗渗压力
4．5．3 渗透压力比46
4．5．4 破坏涂层后试件的抗渗压力
4．6 抗冻融循环
4．7 耐化学侵蚀
4．7．1 28天试验结果
4．7．2 三个月试验结果
4．8 匀质性实验
4．8．1 碱含量
4．8．2 含水量
4．8．3 氯离子含量
4．8．4 细度
4．9 本章小结
第5章 微观分析
5．1 体式显微镜
5．2 扫描电镜
5．3 X射线衍射分析
5．3．1 涂料晶体生成物的衍射分析
5．3．2 涂层处理试块不同深度XRD分析
5．4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录
水泥基渗透结晶型防水涂料是一种通过其含有的活性组分在硬化水泥、混凝土毛细管内渗透和反应而起到防水作用的新型防水涂料，它具有防水效果持久、自愈合性能好、耐老化、耐腐蚀性能好等特点。 本文在对水泥基渗透结晶型防水材料的作用机理和应用性能分析研究基础上，选择能与水泥混凝土中未水化水泥及部分水化产物反应的活性物质和其它的辅助成分，利用正交设计方法，研究不同组分对涂料防水性能的影响，并详细分析了原料化学成分、掺量及养护条件等参数的变化对涂料渗透结晶性能的影响，研制成功了一种以硅酸盐水泥为基础的水泥基渗透结晶型防水涂料—GT防水涂料。按照中华人民共和国国家标准GB18445—2001(水泥基渗透结晶型防水材料)中要求，对该涂料进行了一系列的性能研究；GT防水涂料与同类型涂料X1和成膜覆盖型涂料X2(均为目前应用最广泛的防水涂料之一)进行了性能对比试验，结果表明，GT防水涂料的抗渗压力、二次抗渗压力、强度、自愈合性能、耐腐蚀性等均达到或超过上述两种防水材料的性能指标。 在对GT防水涂料进行性能研究的基础上，采用体式显微镜、扫描电镜、X射线衍射等测试手段，从材料的微观结构方面分析涂料的防水机理，证明了GT防水涂料是通过渗透结晶反应提高材料的防水抗渗能力。 研究表明，GT涂料具有如下性能特点： a．防水性能良好，涂刷1.0～1.2mm厚度，可使抗渗压力提高3倍以上； b．在有水条件下，结晶反应可以不断进行，从而能自愈合裂缝，永久性防水； c．对基体有很强的渗透性，28天可渗透至50mm深度； d．对环境适应性强，在PH值3.0～12.0情况下均可正常使用； 此外，GT涂料为无机刚性涂料，无毒无污染、生产和施工工艺简单，适应大面积复杂表面混凝土工程，在地下工程、水利工程、公路桥梁、蓄水池、污水处理厂等工程防水中，具有良好的应用前景。
【关键词】：硅酸盐水泥 渗透 结晶 防水 涂料
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【目录】：
中文摘要
英文摘要
第1章 绪论
1．1 混凝土结构渗漏原因分析
1．2 防水材料的历史发展
1．3 常用防水材料
1．3．1 膨胀剂防水混凝土
1．3．2 表面处理防水
1．4 关于渗透结晶的机理学说
1．4．1 沉淀反应机理
1．4．2 络合-沉淀反应机理
1．5 研究现状及存在问题
1．6 课题目的及意义
第2章 研究内容及实验方法
2．1 研究内容
2．1．1 原材料的选取和优化
2．1．2 性能测试及调节
2．1．3 微观测试与机理讨论
2．2 试验所用原材料
2．2．1 基准水泥
2．2．2 石英砂
2．2．3 熟石灰
2．2．4 化学外加剂
2．2．5 普通硅酸盐水泥
2．2．6 粗砂
2．3 实验用仪器设备
2．4 实验方法
2．4．1 材料基本性能测定
2．4．2 涂层试件性能测定
第3章 渗透结晶型防水材料实验研究
3．1 原材料的选择
3．2 物质掺量的确定
3．2．1 主要组分含量对涂料性能的影响
3．2．2 主要组分含量优化试验
3．2．3 单组分优化实验
3．3 性能调节
3．3．1 凝结时间
3．3．2 适宜稠度的确定
3．4 试配涂料
3．5 本章小结
第4章 性能测试
4．1 安定性
4．2 净浆强度性能
4．3 涂层强度性能
4．4 粘结强度
4．5 抗渗性能
4．5．1 抗渗压力
4．5．2 二次抗渗压力
4．5．3 渗透压力比46
4．5．4 破坏涂层后试件的抗渗压力
4．6 抗冻融循环
4．7 耐化学侵蚀
4．7．1 28天试验结果
4．7．2 三个月试验结果
4．8 匀质性实验
4．8．1 碱含量
4．8．2 含水量
4．8．3 氯离子含量
4．8．4 细度
4．9 本章小结
第5章 微观分析
5．1 体式显微镜
5．2 扫描电镜
5．3 X射线衍射分析
5．3．1 涂料晶体生成物的衍射分析
5．3．2 涂层处理试块不同深度XRD分析
5．4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录
