混凝土添加剂对丙烯酸盐喷膜防水材料性能的影响研究

刘瑞刚 晋萌萌

摘要：对含有添加剂的混凝土试块进行动态水环境和静态水环境的浸泡试验，对比溶液的酸碱值变化以及对丙烯酸盐喷膜防水材料后的性能。本文以试验的形式分析混凝土添加剂对丙烯酸盐喷膜防水材料性能的影响，首先概述混凝土添加剂对丙烯酸盐喷膜防水材料性能影响的试验，之后分析混凝土添加剂对丙烯酸盐喷膜防水材料性能影响的试验结果。

关键词：混凝土添加剂;丙烯酸盐喷膜;防水材料;性能影响

前言：丙烯酸盐喷膜防水材料作为一种在地下工程以及隧道工程中应用的新型柔性防水材料，其可以在各种复杂形状的围岩上进行应用，可以和围岩集成进行良好的粘结，并且可以和衬砌以及围岩进行形变，具有广阔的应用前景。混凝土添加剂主要是对混凝土性质进行改善，但是大部分混凝土添加剂具有一定的腐蚀性，其溶于水后会对丙烯酸盐喷膜防水材料产生腐蚀作用。

一、混凝土添加剂对丙烯酸盐喷膜防水材料性能的影响试验概况

（一）试验材料和试验设备

试验选择的防水膜由喷膜机设备和丙烯酸盐成膜防水材料制作而成。试验选择的混凝土添加剂为早强剂、液态防水剂（生产厂家为：山西万荣县永新建材化工有限公司）。试验设备由：可循环水密封容器、数字显示式电子天平、数字显示式酸碱计;台式干燥箱（可测量0摄氏度到200摄氏度）;电子垃圾试验机（可测量5000N）。

（二）试验方案

1.测试酸碱度

通过可循环水密封容器来模拟地下水环境，将其分为静态水环境和动态水环境两种，将不同混凝土添加剂试块在可循环水密封容器中进行浸泡，静态水环境中不需要进行水循环，动态水环境则需要通过输入和排出溶液的方式模拟地下水流动。将含有添加剂的混凝土制作成10mm*10mm*10mm的试块，将其在一定量纯水中进行浸泡，为了避免外界环境因素造成的干扰，将容器进行密封，定期对溶液的酸碱值变化情况进行测量，测量的方法为：取少量溶液使用数字显示式酸碱计进行测量。

2.测试试样质量

将丙烯酸盐成膜材料使用喷膜机制作成厚度3mm的防水膜试样，在80摄氏度的环境下进行烘干，之后将其放入不同混凝土添加剂试块浸泡产生的侵蚀性溶液中，定期对防水膜的质量变化情况进行观测。测量方法为：取出防水膜试样，用滤纸擦去试样表面溶液后使用数字显示式电子天平进行称重，计算防水膜的质量变化数值。

3.测试力学性能

将防水膜试样制作成厚度3mm的标准哑铃形，之后将其放入不同之后将其放入不同混凝土添加剂试块浸泡产生的侵蚀性溶液中，定期对防水膜的拉伸强度使用数字电子垃圾试验机进行测试，分析混凝土添加剂对丙烯酸盐喷膜防水材料性能方面的影响[1]。

二、混凝土添加剂对丙烯酸盐喷膜防水材料性能影响的试验结果

（一）混凝土添加剂（防水剂）对丙烯酸盐喷膜防水材料的性能影响

添加混凝土添加剂（防水剂）的试块在动态水和静态水浸泡后，水的酸碱值变化为：（1）静态水环境下，溶液的酸碱值在前七天的变化幅度较大，之后平衡，溶液酸碱值最大没有超过13，且混凝土添加剂（早强剂）的添加量对溶液酸碱值的影响较小。（2）动态水环境下，溶液的酸碱值变化较大，开始缓慢上升，之后迅速下降，浸泡七天后的酸碱值最大，但最大酸碱值没有超过13。而丙烯酸盐喷膜防水材料的质量变化为：（1）静态水环境下，试样的质量增长速度较慢，（2）动态水环境下，试样的质量增长趋势缓慢，但质量变化较静态水环境下的变化值略大。丙烯酸盐喷膜防水材料的拉伸强度变化为：（1）静态水环境下浸泡三十天后，试样的拉伸强度为2MPa，（2）动态水环境下浸泡三十天后，试样的拉伸强度为0.6MPa。

试验结果表明，混凝土添加剂（防水剂）对丙烯酸盐喷膜防水材料的总体影响较小，水溶液的酸碱值不会对丙烯酸盐喷膜防水材料造成损害性破坏。但动态水环境下，丙烯酸盐喷膜防水材料的拉伸强度下降幅度加大，会对丙烯酸盐喷膜防水材料的防水性能产生影响。这是由于一些无机离子或者有机大分子集团渗入到丙烯酸盐喷膜防水材料内部，对丙烯酸盐喷膜防水材料结构产生了破坏，导致丙烯酸盐喷膜防水材料结构部分键断裂，使得丙烯酸盐喷膜防水材料的强度降低。

（二）混凝土添加剂（早强剂）对丙烯酸盐喷膜防水材料的性能影响

添加混凝土添加剂（早强剂）的试块在动态水和静态水浸泡后，水的酸碱值变化为：（1）静态水环境下，溶液的酸碱值在前七天的变化幅度较大，之后平衡，溶液酸碱值最大没有超过13，且混凝土添加剂（早强剂）的添加量对溶液酸碱值的影响较小。（2）动态水环境下，溶液的酸碱值变化和其他混凝土添加剂相似，均为开始缓慢上升，之后迅速下降，浸泡时间越长则溶液酸碱值越小。而丙烯酸盐喷膜防水材料的质量变化为：（1）静态水环境下，试样的质量增长速度较慢，（2）动态水环境下，试样的质量随时间的增长而缓慢增加，质量变化较静态水环境下的变化值略大。丙烯酸盐喷膜防水材料的拉伸强度变化为：（1）静态水环境下浸泡三十天后，试样的拉伸强度为2.5到3.0MPa，（2）动态水环境下浸泡三十天后，试样的拉伸强度为0.5到1.0MPa，即混凝土添加剂（早强剂）对丙烯酸盐喷膜防水材料的拉伸强度影响较小。

试验结果证明混凝土添加剂（早强剂）对丙烯酸盐喷膜防水材料的影响并不明显。这是由于选择的混凝土添加剂（早强剂）为硫酸钠和其他无机盐的混合物，试块在进入水后，部分物质融入水，导致溶液的酸碱值变化。试块质量变化除了吸收水的因素外，还由于试块的部分物质会吸附水中溶解的无机盐离子，这和试块浸泡在含硫酸根离子溶液中的结果相似。丙烯酸盐喷膜防水材料的拉伸强度在动态水环境和静态水环境中相差三倍，这一情况主要是由于硫酸根离子会对丙烯酸盐喷膜防水材料产生结构上的破坏，动态水环境下硫酸根离子得到补充，会持续对丙烯酸盐喷膜防水材料结构进行破坏，但是由于水中硫酸根离子的含量有限，并不会对丙烯酸盐喷膜防水材料造成较大损害[2]。

结束语：综上所述，含有添加剂的混凝土会和地下水产生反应，在溶液的酸碱值没有超过13时，其不会对丙烯酸盐喷膜防水材料的性能产生较大的损害，这是由于混凝土添加剂是由于多种有机物和无机物组成，其溶于水后的部分有机基团或者无机离子渗入丙烯酸盐喷膜防水材料内部，起到了扩充和填充的作用，增加了丙烯酸盐喷膜防水材料的质量，但是会降低丙烯酸盐喷膜防水材料的拉伸强度。也就是说，混凝土添加剂的使用应在规定量范围内，不然便会对丙烯酸盐喷膜防水材料造成损伤。

参考文献：

[1]何进，陈开寿，何宏林，陈立义.增塑剂及其相容性对单组分聚氨酯防水材料浸水后粘接性能的影响[J].化工时刊，2020，34（11）：15-19.

[2]么伟.水泥粒径对水泥基渗透结晶型防水材料性能的影響[J].水泥工程，2019（03）：90-92.