(广西建材科研设计院,广西 南宁 530022)
进入21世纪,节能已经受到世界各国的高度重视,建筑节能工作也在不断的深入,加气混凝土作为一种新型环保型建筑材料,其节能效果明显。据科学试验测定,粘土砖的耗煤量为91kg/m3,加气混凝土的耗煤量为56kg/m3,由此可见,加气混凝土与粘土砖相比,在节能方面有明显优势。同时我国生产的加气混凝土以粉煤灰、砂为主,具有材料来源广、造价较低、保温性能好、质量轻、隔热、可加工性强、不燃烧等优点。正是由于加气混凝土具备这些良好的性能,它已经在许多国家得到推广和发展,逐步代替实心粘土砖,而且正以其良好的发展前景及生命力,成为一种新型的墙体材料。
但加气混凝土在实际应用过程中也表现出很多弊病,如吸水性强、憎水性能不好、易从表面吸水造成加气混凝土与砂浆黏结力差和抗冻融性差而造成表面开裂,影响其使用寿命等缺点,严重影响着建筑物的质量和使用。所以,本文针对加气混凝土憎水性能方面的改进措施进行了探讨,从而更好地促进加气混凝土这种墙体材料进一步的推广应用。
加气混凝土是一种具有多孔结构的人造材料,它的特点主要有以下几个方面:(1)质量轻。加气混凝土干体积密度一般为400~700kg/m3,低于普通粘土砖和普通混凝土。这有利于减轻建筑物自重,也节约建筑费用。(2)保温隔热性能好,加气混凝土的导热系数通常是0.09~0.17W(W/m.k),导热系数很小,使得它阻止热流和温度波透过的能力很强。而且加气混凝土内部具有大量的气孔和微孔,因而有良好的保温隔热性能。(3)阻燃性。加气混凝土是完全不可燃烧的无机材料,并且遇火不会产生任何烟气或有毒、有害气体。正是这一特点使得加气混凝土具有很高的耐火性能,在实际应用中,一些加气混凝土建筑在火灾后,只是表层发生疏松和分裂,对结构性能并不起到根本的破坏。所以,加气混凝土经常运用在抗震防火中。
加气混凝土是一种具有高分散多孔结构的硅酸盐建筑材料,其微观孔结构状况决定着宏观性能的优劣,所以原材料配比、配料影响着加气混凝土的性能。如,掺加脂肪酸盐表面活性剂和硅油后,加气混凝土的抗压强度有一定的提高;掺加外加剂后,吸水率明显下降,增强了加气混凝土的憎水性能;掺加一些早强减水剂,能够加速水泥水化速度,既能提高加气混凝土的早期强度,又能增强其减水功能。
憎水,在国际“保温材料憎水性试验方法”规定为反映材料耐水渗透的一个性能指标,以规定方式、一定流量的水流喷淋后,试样中未透水部分的体积百分率来表示。水在加气混凝土生产中非常重要,一方面是参与反应的成分之一,也是成分进行各种化学反应的必要介质,水量的多少直接影响着加气混凝土的抗压强度、憎水性能等多种质量特性。憎水性能,是加气混凝土在实际应用中的一项重要特性,提高加气混凝土憎水性能,使其在工程应用中发挥最佳节能效果,具有重要的工程意义和明显的社会经济效益。提高加气混凝土憎水性能可以从表层及混凝土本身理化特征的改变来着手,目前常用方法主要有两种:在加气混凝土表面涂刷憎水薄膜或喷涂憎水剂;在加气混凝土生产成型过程中掺外加剂。
2.1.1 在加气混凝土表面涂刷憎水薄膜
最新研究的憎水薄膜是一种水溶性氧化镁水泥混合物,是覆盖在加气混凝土表面的一种材料。这种憎水薄膜的配比方法是∶在800℃下,轻烧氧化镁100份、MgSO4水溶液100份、漂白牛皮纸浆2.5份和玻璃纤维2.5份制成水溶性氧化镁溶液,经过与水泥充分混合后,通过涂刷等方法覆盖在加气混凝土表面,用来加强其憎水性能。这种水溶性氧化镁水泥混合物具有以下优点∶ (1)可以保持加气混凝土具有的轻质、保温、耐火等特点;(2)通过外层覆盖提高了加气混凝土的憎水性能,操作简单、成本低;(3)增强了加气混凝土的表面硬度。
2.1.2 加气混凝土表面喷涂憎水剂
憎水剂是一种无污染、无刺激性的新型防水材料,将憎水剂喷涂在加气混凝土表面,可在其表层形成无色透明的透气层。憎水剂的防水机理是在水和二氧化碳的作用下,通过化学反应,在基材表面形成一层不溶性的防水高分子化合物(网状树脂膜),当水滴滴到混凝土表面时,水滴会自然流走,憎水剂阻止水分侵入。在加气混凝土表面喷涂憎水剂这一方法只需按一定比例兑水后直接喷涂在加气混凝土表面,施工方便、简单,费用少,是一种特别好的环保材料。
此外,相关的试验结果表明,由于不同的憎水剂有不同的憎水效果,而且随着憎水剂剂量的增加,砂浆的吸水量会下降。所以,在实际应用中,选择憎水剂的类型和用量时,要选择正确的憎水剂及用量,在提高加气混凝土的憎水性能的同时也要保证粘接强度。
在加气混凝土生产过程中掺入外加剂,改善其气孔结构,可提高其稳定性。此外,通过改变某些性能,增加其抗压性,同时由于外加剂良好的防水效果,可降低加气混凝土的吸水率,增强憎水性能。
在加气混凝土生产成型过程中掺外加剂的工艺流程可简单概括为:(1)将水泥、粉煤灰、石灰粉分别计量、混合,放入搅拌机中用水搅拌起来,配制成基准料浆;(2)在基础料浆中掺入外加剂,并搅拌均匀;(3)将料浆在小试模中浇注成型;(4)浇注的模具车放入静候室静停;(5)切割。待静停的胚体达到一定强度后进行切割,将面包头割去;(6)入釜蒸压养护。按照生产的工艺条件进行蒸养;(7)出釜拆模后即得到成品。
本文选用了工业废料石膏及MK型外加剂进行试验,研究掺外加剂对加气混凝土憎水性能的影响,试验结果见表1:
表1 试验结果
试验结果表明:在加气混凝土生产成型过程中掺外加剂,可以改善加气混凝土的性能,虽然添加外加剂,使得加气混凝土制品的成本有所增加,但可以改善其性能,降低施工的费用,缩短施工周期,经济上可行。
综上所述,加气混凝土的憎水性能的改善措施很多,但在实际应用中,应根据具体的情况,选择不同的方法来提高加气混凝土的憎水性能,并使其与稳定性、强度等不同的特性相匹配。
加气混凝土作为一种新型建筑结构功能材料,其憎水性能的改善是一个漫长的系统工程,需要不断地摸索探讨。一方面我们需要加气混凝土具有良好的力学性能、强度、稳定性好,另一方面也需要它具有良好的保温隔热性能、憎水性能,虽然针对这些问题,国内外的相关研究人员进行了大量的研究与试验,但并未从根本上解决,如何使这些功能之间很好地协调匹配,还需要进一步的研究以及实践验证。
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