如何提升混凝土结构自防水性能？

　　一、混凝土拌合物的组成

　　普通混凝土由水泥、砂、石，水、外加剂组成。砂、石起骨架作用，称为骨料;水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予拌合物一定和易性，便于施工。水泥浆硬化后，则将骨料胶结成一个坚实的整体;外加剂主要是为改善混凝土的某些性能加入的掺合料。

　　

　　二、为什么要使用外加剂

　　1、改善混凝土拌合物的和易性

　　2、加快或延缓凝结时间

　　3、控制强度增长

　　4、提高抗冻融、热开裂、碱-骨料膨胀、硫酸盐侵蚀和钢筋锈蚀等作用下的耐久性

　　5、节约水泥用量，降低成本

　　6、减少放热速度，控制温升

　　三、外加剂按其功能分类

　　1、改善混凝土拌和物流变性能：各种减水剂、引气剂和泵送剂等。

　　2、调节混凝土凝结时间、硬化性能：缓凝剂、早强剂和速凝剂等。

　　3、改善混凝土耐久性：引气剂、防水剂、阻锈剂、泡沫剂等。

　　4、改善混凝土其他性能：加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂等。

　　四、混凝土主要外加剂定义及性能

　　1、减水剂

　　(1)减水剂定义：减水剂是指在混凝土坍落度相同的条件下，能减少拌合用水量;或者在混凝土配合比和用水量均不变的情况下，能增加混凝土坍落度的外加剂。

　　(2)减水剂机理：提高混凝土拌合物流动性的作用机理主要包括分散作用和润滑作用两方而。减水剂实际上为一种表面活性剂，长分子链的一端易溶于水——亲水基，另一端难溶于水——憎水基。

　　(3)常用减水剂品种

　　木质素系减水剂：为普通建水剂， 减水率10%，一般掺量0.25%。

　　萘磺酸盐系减水剂：为高效建水剂，掺量0.5-1.0%,减水率10-20%。

　　树脂系减水剂：主要是三聚氰胺树脂、古玛隆树脂等。此类减水剂的掺量为水泥质量的0.5%～2.0%，其减水率为15%～30%，混凝土的强度提高20%～30%，混凝土的其他力学性能和抗渗性、抗冻性也得到提高。

　　聚羧酸系减水剂：掺量低、减水率高。一般掺量为胶凝材料的0.15-0.25%，减水率一般在25-30%，在接近极限掺量0.25%时，减水率一般可以达到40%以上，混凝土拌和物的流动性好，坍落度损失低，总碱含量极低，其带入混凝土中的总的碱含量仅为数十克，降低了发生碱骨料反应的可能性，提高混凝土的耐久性，也是现在商品混凝土使用率很高的减水剂。

　　

　　五、调节混凝土凝结时间的外加剂种类

　　早强剂：

　　氯化物：氯化钙、氯化钠;

　　硫酸盐：石膏、硫酸钠;

　　三乙醇胺以及复合早强剂。

　　防冻剂：氯化物、亚硝酸盐、硝酸盐、碳酸盐等。

　　速凝剂：水溶性铝酸盐、纯碱、碳酸钠，碱金属硅酸盐等。

　　缓凝剂：糖蜜、酒石酸、柠檬酸、硼酸盐、锌酸盐等。

　　六、混凝土中为什么要使用矿物外加剂?

　　代替水泥，所以也称水泥代用材料

　　改善混凝土微结构，尤其是界面过渡区结构

　　改善混凝土性能，尤其是耐久性

　　保护生态环境，节约资源和能源

　　七、矿物外加剂的分类

　　粉煤灰 ：煤粉在锅炉中燃烧后的灰份，它代替水泥使用，掺量控制在20%为宜，超过掺量，混凝土碳化深度呈递增趋势。

　　磨细矿渣：高炉炼铁排出的废渣，经粉磨后使用

　　硅灰：生产硅铁合金排出的烟气冷凝形成微细的粉末

　　磨细石灰石粉：将石灰石骨料开采时的碎屑磨成粉末

　　

　　八、膨胀剂

　　1、膨胀剂定义

　　膨胀剂是能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂。按化学成分可分为：硫铝酸盐系膨胀剂、石灰系膨胀剂、铁粉系膨胀剂、复合型膨胀剂。

　　2、膨胀剂的作用机理

　　上述各种膨胀剂的成分不同，其膨胀机理也各不相同。硫铝酸盐系膨胀剂加入水泥混凝土后，自身组成中的无水硫铝酸钙或参与水泥矿物的水化或与水泥水化产物反应，形成三硫型硫铝酸钙(钙矾石)，钙矾石相的生成使固相体积增加，而引起表观体积的膨涨

　　3、混凝土的变形：

　　4、控制混凝土变形开裂的原理

　　实际工程中，混凝土处于约束状态，除了常用的钢筋外，还有基础与先浇筑的老混凝土部分对后浇筑的混凝土部分的限制等，由于混凝土收缩无法自由释放，当收缩应力超过混凝土的抗拉强度时，产生开裂。

　　膨胀混凝土以其化学能--膨胀能作功，发挥补偿收缩的作用，贯穿于混凝土水化硬化的全过程。

　　膨胀源：主要生成产物为水化硫铝酸钙(钙钒石)。

　　九、防水剂

　　1、无机化合物：氯化铁、硅灰粉末、硅酸钠、无机铝盐、锆化合物(例如渗透结晶型防水剂)

　　2、有机化合物：脂肪酸及其盐类、有机硅表面活性剂(甲基硅醇钠、乙基硅醇钠、羟基硅氧烷)、聚合物乳液(石蜡、橡胶及水溶性树脂乳液)。

　　3、复合型防水剂：上类各种防水剂与减水剂、引气剂等外加剂复合而成的防水剂。