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2018年,中国水泥网发文称混凝土腐蚀老化已成世界性难题,此番结论并非危言耸听,同年意大利莫兰迪公路桥由于钢筋混凝土预制板腐蚀发生坍塌,造成的伤亡人数多达40人。早在2011年,中国工程院院长侯保荣在接受?科学时报?采访时就曾呼吁外界要重视混凝土工程的腐蚀问题,但反响平平。近年来发生类似的坍塌事件不胜枚举,2021.3.9,江苏丹阳市桥跨因出现裂缝发生倒塌事件,无独有偶,2021.6.29,美国迈阿密公寓的地下室因常年遭遇海水侵蚀严重损害了其结构耐久性以致发生楼体坍塌事故,死亡人数多达98人;2021.7.14,山东瑞源混凝土有限公司在查找房顶漏水点作业时,因混凝土石板屋顶发生开裂坍塌,而造成一人死亡,经济损失达150万余元。种种惨案无一不传达出一个讯息:耐腐蚀性的工程与民生问题息息相关,对工程质量问题敷衍了事无异于谋财害命,更动摇了居民生活安定的重要根基。
武汉天衣新材料有限公司(简称武汉天衣)的专利产品:WHDF混凝土无机纳米抗裂减渗剂(简称WHDF),是武汉工程大学为完成国家“九五”重点攻关计划“水工高面板堆石坝面板混凝土抗裂、抗渗及耐久性研究”而研制的一种新型高性能混凝土外加剂,其具有五大技术特性,分别是提高混凝土的抗裂性能、密实性能、耐久性能、工作性能、以及能实现0.2mm以内裂缝的自修复性,能重点解决混凝土耐腐蚀工程的技术难题。
WHDF研发团队开创性地使用了四剂合一的技术理念,从水泥水化机理的角度出发,主要通过逐个改善水泥熟料中不同组分的水化反应存在的缺点,来提升新拌混凝土的和易性和硬化后混凝土的力学性能,而且WHDF所执行的标准是?混凝土无机纳米抗裂减渗剂?T/ASC 6006(武汉天衣也是该团体标准的主编单位),不同于GB 8076和JC/T 474,此标准特别规定了掺外加剂混凝土的耐腐蚀性的技术指标,不仅如此,武汉天衣也参与多个受权威机构认可的关于WHDF应用指导标准图集的编撰,如?建筑防水工程技术规范? DB 42/T 1386-2018、?建筑防水构造图集? 18SJ1817、?建筑刚性防水构造(一)—WHDF系列? 19ZTJ003,其中推荐的刚性自防水和刚柔结合自防水构造图为建筑工程行业标准文件的完善添砖加瓦,为解决混凝土工程的腐蚀性问题打开新思路,更加快推进了国家基础设施的完善。
专业性的企业研发团队往往更愿意用检测数据说话,武汉天衣出具了在武汉华中科大土木检测中心检测的WHDF耐硫酸盐腐蚀报告(如图一所示):抗蚀系数检测值显示为0.88,高出标准要求;而对掺WHDF对混凝土抗氯离子渗透性能的改善效果一般是通过设置几组空白试验检测的氯离子电通量值来对比,以下图二至图五是武汉天衣委托水利部长江科学院工程质量检测中心测试的抗氯盐腐蚀报告:不难看出在采用两种混凝土配合比(常态砼、泵送砼)进行实验情况下,按胶材用量的2%掺WHDF的实验组混凝土的6h电通量均小于空白组砼,进一步证实了WHDF确实能增强混凝土密实性,降低混凝土氯离子渗透性。
那WHDF是通过哪四个剂来达到这种效果呢?四剂指的是纳米分散剂、钙铝抑制剂、晶化激发剂、活性激化剂。四剂各司其职,能合理优化水泥的水化过程。水泥熟料组分中发生水化反应的主要是:C3S、C2S、C3A,这些组分的水化情况对硬化后混凝土性能影响不可小觑,其中C3S、C2S的主水化产物C-S-H凝胶由于其紧密握裹骨料而形成密实的结构增了大体系的胶孔比,增强混凝土的力学性能,而C3A早期过快的水化过程则不利于硬化后混凝土的性能发展。
(1)纳米分散剂的主要工作是保证C3S、C2S的充分水化,提高混凝土密实性;
(2)钙铝抑制剂负责阻碍C3A的早期水化进程,降低早期干缩值,提高混凝土体积安定性;
(3)晶化激发剂参与硅酸钙的水化过程,形成改性M-C-S-H凝胶,利于体系孔隙率的降低,有效阻止有害离子如Cl-、SO42-的渗入;
(4)活性激化剂则调动粉煤灰引入的活性混合组分和Ca(OH)2发生二次水化,生成C-S-H凝胶和水化石榴石,避免SO42-发生有害的置换反应,同时则进一步降低了体系的孔隙率,大大增强了混凝土的密实性能和安定性,改善混凝土耐腐蚀性。
综上所述,不论是从权威检测的数据还是从其作用机理上来看,WHDF对混凝土耐腐蚀性能的提升效果要优越于市场上其他的大部分混凝土外加剂,并且有越来越多的耐腐蚀工程负责人选择使用WHDF来保证工程质量以及其反馈的应用情况也说明了市场对掺WHDF混凝土的耐腐蚀性的认可程度,近年来部分项目如下,
武汉天衣一直以国际标准严格保证自身产品质量,致力于推出高性价比产品,为民众谋福利,为未来谋发展,武汉天衣也倡导绿色稳定和谐发展,并且所生产的产品具有绿色环保、经济、多功能、施工便利、运输简单快捷无损耗等优点,相信天衣将会以更好的面貌走向大众,服务人民。