防水知識
硅烷防水作用的機理,源自荷葉效應 時間:2021-08-10 12:02:35瀏覽量:
荷葉效應,最早指的是荷花的自潔現(xiàn)象,水在荷葉上會由于表面張力的作用而形成水珠,可以自由滾動。
荷葉效應可以說從根本上杜絕了與水相接觸,最大程度起到防水作用,人們受到這一啟發(fā),都紛紛進行了荷葉效應的研究探索。
我們都知道建筑結(jié)構(gòu)與水都離不開關(guān)系,由于建筑物受到各種水的侵蝕,這會直接影響到建筑物結(jié)構(gòu)的耐久性,因此荷葉效應在混凝土結(jié)構(gòu)中,就顯得尤為重要。
硅烷這種材料——能夠深層滲入混凝土結(jié)構(gòu)中,并與其發(fā)生反應形成疏水層,賦予混凝土結(jié)構(gòu)長期的憎水性,使混凝土結(jié)構(gòu)表面如同荷葉一般,水在其上可自由滾動。
硅烷能起到防水作用的機理——與混凝土表面的荷葉效應。
而事實上,由于結(jié)構(gòu)防水中的荷葉效應是后天形成的,并不像荷葉那樣與生俱來。
所以在硅烷的使用過程中,會有各種各樣的因素對荷葉效應的明顯程度起到影響,不同種類的基材,就是其中之一。
首先我們可以考慮一個問題,混凝土的配比不同,最終性能也不同,那么,如果將硅烷作用與防水性能好的高性能混凝土上,荷葉效應會變得更明顯嗎?
回答這個問題,我們還要從硅烷的作用機理上來看。
硅烷能夠高效、穩(wěn)定的在混凝土表面起到防水作用,主要取決于硅烷與混凝土內(nèi)部發(fā)生反應而形成疏水層,這就需要硅烷具有優(yōu)秀的滲透能力。
而高性能混凝土中,內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為密實,會對硅烷的滲透能力造成影響,導致疏水層厚度較常規(guī)混凝土中低,荷葉效果不如常規(guī)混凝土明顯。
實驗證明,混凝土等級為C30-C45之間時,荷葉效果最明顯。
討論完混凝土結(jié)構(gòu)的荷葉效應,我們再來看另一種常見材料,砂漿中的荷葉效應如何。
砂漿是由沙子、膠結(jié)材料和水組成,因此,相對于混凝土結(jié)構(gòu)來說,砂漿的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要疏松的多。內(nèi)部結(jié)構(gòu)的過于疏松,則會導致硅烷滲透速度過快無法形成致密、均勻的疏水層,這會使硅烷的荷葉效應大打折扣。
除去內(nèi)部結(jié)構(gòu)過于疏松,砂漿的另一大特性也會影響到硅烷的荷葉效應。
砂漿表面比混凝土要粗糙得多,這樣就會造成水與砂漿表面的接觸角比較小。砂漿種類結(jié)構(gòu)的不同,外加施工技藝的影響,會對砂漿的荷葉效果有著較大的影響。
荷葉效應雖然直觀,但是我們也不能將其錯誤地認為是判斷硅烷是否具有防水作用的唯一標準。
例如在砂漿中,雖然說荷葉效應不是很明顯,但是通過文獻以及工程應用,都能夠證明使用硅烷后砂漿的吸水率與氯化物含量明顯降低;
在混凝土結(jié)構(gòu)中,可能由于表面存在灰塵或其他物質(zhì)從而影響荷葉效應。
既然荷葉效應無法判斷硅烷是否起到了防水防腐的作用,那么又如何去判斷其防水效果的好壞呢?
其實關(guān)于驗證硅烷是否防水防腐,還有一項重要的檢測標準,這就是浸漬深度,它直接影響到硅烷是否能正常與混凝土發(fā)生發(fā)應。
在檢測時,可以通過取芯進行檢測。
雙虹硅烷浸漬涂料,通過多次實驗發(fā)現(xiàn),浸漬深度可達9mm以上,能有效地起到防水防腐的作用。