王牌 土木工程的发展 1687 - 8094 1687 - 8086 Hindawi出版公司 10.1155 / 2016/2513514 2513514 研究文章 晶体涂层及其影响混凝土的水运输 http://orcid.org/0000 - 0002 - 3918 - 3647 Reiterman 帕维尔 1、2 Pazderka 雅罗西克 1 德菲利斯 1 土木工程学院 在布拉格捷克技术大学 Thakurova 7 166年29布拉格6 捷克共和国 cvut.cz 2 大学节能建筑的中心 在布拉格捷克技术大学 Třinecka 1024 273年43 Buštěhrad 捷克共和国 cvut.cz 2016年 11 8 2016年 2016年 28 11 2015年 26 06 2016年 11 07年 2016年 2016年 版权©2016帕维尔Reiterman和吉Pazderka。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

论文提出处理效率的实验研究基于二次结晶的表面涂层处理作为一个额外的保护地下混凝土结构加载的水分或地下水的压力。实验项目的目的是评估的深度影响晶体涂层和施工的可靠性的评估关节进行模型模拟混凝土结构的真实条件。二次结晶的演变过程监控使用吸水测试进行不同深度的样品。吸附系数下降到60%的参考混合物的表层40毫米在28天,50%在180天后涂层的应用程序。此外,应用电阻率法对测量和低的本质真实地下混凝土结构的可访问性。水分测量的结果在一个深度180 - 190毫米的表面处理晶体涂层显示一个至关重要的水分含量下降百分比与未经处理的标本相比(125天后涂层的应用程序)。

Technologicka Agentura Ceske Republiky TA03010501 欧盟 CZ.1.05/2.1.00/03.0091
1。介绍

额外保护的建筑物对次表层水和水分是最常见的类型的建筑物的维修。晶体涂层是一种技术,主要是用于在一个额外的保护的地下建筑物对混凝土部分水分和地下的水。表施的复合水晶外套或喷层(1 - 1.5毫米的厚度)是由结晶粉末材料与水混合。干燥结晶材料(粉末),这是水晶涂料,包括硅酸盐水泥,经过特殊处理后的石英砂,复合的“积极的化学物质。”The chemical composition of active chemicals in the crystalline material is kept confidential by all producers. The crystalline material’s waterproofing effect in concrete is achieved by the reaction of various chemical components contained in the solution when combined within the concrete matrix [ 1]。流程仅适用于多孔混凝土系统达到足够的水平的水分和开放的性格,这是典型的低等级的混凝土。足够的运输混凝土的属性可能是必要的水晶代理效率的先决条件。因此,完美的涂层表面的润湿是非常重要的。在缺乏水分在混凝土结构内部,潜伏晶体涂层的组件。

晶体材料原则上工作以便胶结矩阵的化学成分发生化学反应的过程中临时形成的水化Ca(哦)2和随后的二矽酸盐和聚硅酸盐离子的形成。很可能,累积过程伴随着3 ca的形成 · 2 sio2 · 3 h2啊,一起创建3曹 · 艾尔2O3 · Ca(哦)2 · 12小时2O ( 2]。这个化学反应的产物是一个增长的针状晶体内部混凝土的孔隙结构。针状晶体改变混凝土的孔隙结构,从而导致其防水效果。谢谢,对静水压力与晶体涂层混凝土有效证明了许多成功的应用程序( 3- - - - - - 7]。也有许多的实验室测量结晶防水系统的防水能力在过去,集中在验证防水( 8- - - - - - 13)和耐久性( 14- - - - - - 17混凝土)与晶体涂层或外加剂。不可或缺的结晶防水外加剂工作原理类似于水晶涂料(两者都是基于相同的水晶材料),但外加剂是专为新建建筑。

上述测试的结果非常令人信服的;因此,它是可能的声明的水密性和高耐久性的混凝土晶体涂层。水晶外套的防水效果条件严格的工艺纪律,特别是彻底固化的新外套 18]。正如上面提到的,没有足够的水分在孔隙结构在至少两个或三天后外套应用程序,防水效果失踪。一般来说,新鲜混凝土的养护的重要性是众所周知的;这也证实了文献中给出的结果( 19]。重大危险的整体防水效果晶体涂层(和掺合料)是混凝土的开裂(分析了混凝土的裂缝问题在文献[ 5, 20.])。需要注意,实验工作的迫击炮或混凝土混合物进行机械性能低,推测更高的渗透系数,分别。施工缝混凝土中可能也有一个负面影响(文献中描述的关节问题[ 21])。

除了上述晶体材料的性质,还有许多其他研究工作集中在水晶技术包括,例如,使用钢纤维混凝土的适当性与水晶掺合料( 22粉煤灰的问题),使用在晶体材料( 23),制备晶体的均匀设计防水涂料( 24水蒸气渗透率的变化,混凝土由于晶体材料( 25),或两种晶体的物理性质的比较技术(涂层和掺合料)和使用的财务方面的分析 26]。

2。实验程序

进行实验项目集中在晶体涂层的可靠性评估作为额外减少水运输到具体的解决方案。的测量方法进行了量化的水晶效果介绍了表面处理。对研究问题的性质,直接和间接测量方法的组合被选中。减少水的直接评价运输混凝土,应用程序中的吸水试验,其合适的分辨率在迫击炮在先前的研究证明被选中( 27]。第二个是由电阻率方法,通常用于原位测量。

2.1。深度的影响晶体涂层通过吸水试验测量

评估的深度影响晶体涂层,研究了在移动标本的尺寸大约40×40×200毫米3,减少原始数据集的200毫米的边缘。涂料是应用于混凝土立方体的一个侧面时一个月,然后标本保存在实验室环境条件。在选定的时间间隔后涂层的应用程序(28日,60、120和180天),套立方体被释放从涂层和切成棱镜受到吸水试验。棱镜与不同方向切片,平行和垂直于应用涂层。的棱镜片平行于涂层然后介绍四部分多样化受到二次结晶的影响。

较低的垂直方向的棱镜是由表面处理,所以研究涂层的影响改变了棱镜的高度。这就是为什么这些棱镜逐渐降低的部分切断(10毫米)获得一个更好的分辨率。棱镜记录在图的准备 1(一)(计划)和图 1 (b)(测量)。

(一)文档准备的棱镜标本(方案)。(b)文档准备的棱镜标本(测量)。

吸收利用棱镜测量标本的部分湿(5毫米)水盆地。在选定的时间间隔,水质量的增长吸收硬化混凝土重量分析地记录下来。的吸收系数 一个 (公斤 · −2年代−1/2)计算了10分钟的时间为每个组棱镜根据( 1), 是水的累积质量入口(公斤吗 · −2), t 时间(年代)。上述试验提出了一种快速的水能力评估: (1) = 一个 · t 1 / 2 上述实验过程在三个不同的时间段进行监控的进化和结晶过程的速度。第一测量涂层的应用程序执行的具体的年龄后28天,28日,60岁,120年,180天。所选时间10分钟的吸水测试文档的发展进步的结晶的表面处理进行了研究。

2.2。深度的影响晶体涂层电阻率测量的方法

有两种物理方法确定晶体涂层深度效应:抑制混凝土的化学分析和雷达扫描。化学分析可以检测材料内部的化学成分的变化在不同的深度,但这种方法不能观察材料的物理性质的变化。雷达扫描潮湿混凝土使用以下原则:根据雷达图像的水量可以确定防水外表面之间的距离和微观结构。减去这个距离内表面的结构,它可以确定的深度水晶外套的防水效果。本文的作者尝试另一种方法使用电阻率。

实验项目的目的是验证层创建一个不透水层的能力在一个特定的深度(减少液态水运输到混凝土结构)。测试参数调整对现有的混凝土结构(地下室墙街区的公寓在布拉格)准确地模拟实际情况。测量在实验室进行的土木工程学院实验中心,反恐组,在布拉格。

矩形样本(300×300×220毫米)的设计和生产,在最后一个维度是类似于研究地下室墙的厚度。总之,三个组块生产;每组由三个样品。混凝土的标本是由C20/25根据BS EN 12390 - 2 ( 28]。养护28天之后,一个水晶涂层(Xypex集中)应用于前表面(300×300毫米)的一组标本。执行应用程序根据生产者的技术表(Xypex),包括表面处理,应用程序,和随后的治疗。其他两组标本没有涂层。

两组标本(一个治疗,一个参与晶体涂层)然后配备额外的装置来模拟水分条件(图 2)。仿真器由一个塑料储层粘在垂直墙与开放的标本,这样流体可以填充。这个接头的防水性能至关重要的设计仿真和实测数据的解释。在标本处理晶体涂层,对面的装置固定在试样表面(参与)。所有标本的水库被注满水。水库的水的水平保持不变,以确保初始水分梯度是维护。最后一集的样本被放置在普通实验室条件下,加载没有任何直接的水分。

组标本的湿负荷安排。

6毫米直径的孔,90毫米,每个标本中钻出。这些都是用于放置刷传感器电阻率的湿度计,测量样品的重量含水率。测量了30 - 40毫米的距离表面加载。3810的Greisinger GMH电阻率材料实现特色湿度计被选为测试。水分含量的确定是基于测量多孔材料的导电性(混凝土在本例中)。应用设备措施具体的电阻率的值,这从根本上是受实际含水率的影响。前一个校准或实现所需的材料特性最终重量含水率的测定。测试的计划和组织数据所示 3 4

计划测试的安排。

真正的电阻率测量的湿度计。

电阻率的测量湿度计进行所有的标本在不同时间间隔:28日,45岁,90年、125年和132年天之后生产的标本。实验计划完成每个试样的破坏。这是在直角的湿负荷方向使用水压机。碎片被立即受到直接重量含水率的测量数据的验证提供的电阻率湿度计。碎片被使用画笔从区域水分测量传感器被执行(约30 - 40毫米从加载表面)。片段的干燥是在标准条件下进行恒重的105°C。水分测定了高达5%的变化在两种类型的测量。

2.3。晶体涂层可靠性影响混凝土的施工缝

模拟真实情况,一组有料的钢筋混凝土C20/25标本代表水库的设计。创建建筑关节标本的制备分为三个阶段建设水平和垂直关节可以被创建。几个PVC管插入墙上的模具模型洞折叠的元素系统的模板。生产混凝土标本中说明了数据 5(一个) 5 (b)。一个具体的模型是处理晶体涂层时一个月;另一个作为参考。然后,具体标本准备电阻率测量如上所述和PVC管都哽咽了。实验的组织提出了建筑完成的状态设置,例如,平衡的国家重建之前,预计裂缝的深度。

(一)说明具体水库生产(计划)。(b)的文档模型。

下面的测量提供了利用电阻率法在建筑领域关节运行定期在接下来的180天。由于晶体涂层的深度影响,逐步减少水分在混凝土的预期。关注的特定领域建设关节和折叠管;监控区域图 5(一个)(计划)和图 5 (b)(模型)。

3所示。结果与讨论 3.1。深度的影响晶体涂层测量通过吸水

水吸收系数的测量是在不同的时间段。结果两种类型的参考样本选择的时间间隔数据所示 6 7。时间分配“0”代表的年龄28天部分数据集处理时水晶涂层。吸收系数的值标本切片的平行于涂料目前的运输每个时期的原始多维数据集的属性。外围棱镜(0-40毫米和160 - 200 mm)表现出增加的吸收系数值,因为缺乏粗骨料的混凝土保护层。结果确定了所有时间都很相似。

进化的吸收系数参考样本:平行的涂层。

进化的吸收系数参考样本:垂直于涂层。

改变了混凝土保护层的水运属性图所示 7。吸收系数测量的值在每个时期不同的深度是相似的,太。

晶体涂层的应用逐渐减少了水路运输混凝土使用的属性。图 8文件二次结晶的发展被吸收系数的降低值在立方标本。首先测量部分呈现0-40毫米最初的立方体是受影响最严重的地区。180天后,吸收系数降至不到50%的参考测量。第二个深度剖面(40 - 80毫米)180天后不会受到结晶,减少约20%。其余部分结晶的影响涂层略微的吸收系数,最后一个是参考测量水平。

进化的吸收系数处理标本:平行的涂层。

二次结晶的进步很明显的测量进行了混凝土保护层(0-40毫米)通过使用垂直地向上标本切片的涂层。吸收系数的详细结果如图所示 9。这个设置的测量允许更好的分辨率的深度影响晶体表面涂料层。应用涂层的密封效果是很明显的在28天的部分0-20 mm时混凝土表面的吸收系数值达到50%的参考测量的水平。水晶效果是内心逐渐减少。原来的水运输混凝土保护层的属性由20毫米减少到30%由于晶体涂层。

进化的吸收系数处理标本:垂直于涂层。

3.2。深度的影响晶体涂层电阻率测量的方法

加载下的水分测量的结果表面震源深度30 - 40毫米(180 - 190毫米的表面处理晶体涂层)如表所示 1。必不可少的水分含量的减少重量百分比是显而易见的,在标本处理晶体涂层的情况下,随着时间的推移。125天之后,水分含量水平等于参考的样本集治愈在普通实验室条件下,不加载的水分。逐渐减少的含水率处理标本如图 10

进化的含水率。

类型的标本 曝光 数量 重混凝土的水分含量(%)
28天 45天 90天 125天 132天
C20/25没有涂层 湿 1 8.9 8.9 7.8 8.4 9.1 8.8 7.5 7.8 7.8 7.9
2 8.9 8.7 8.5 7.7 8.3
3 9.0 8.8 8.9 8.1 7.5

C20/25与涂层 湿 1 8.8 8.5 8.0 7.8 6.6 6.1 4.1 4.7 4.3 4.6
2 8.7 7.8 5.9 4.1 4.5
3 8.1 7.7 5.8 5.9 5.1

C20/25没有涂层 1 5.1 5.7 4.8 5.3 4.7 4.9 3.8 4.6 3.6 4.4
2 6.1 5.9 5.1 5.2 5.2
3 5.9 5.1 4.8 4.8 4.4

进化时间:含水率的图。

3.3。晶体涂层可靠性影响混凝土的施工缝

具体的模型装满水时,泄漏的观察关节在潮湿的混凝土表面;逃出来的水是不断填充。进化的混凝土含水率监测地区储层是数据记录 11 12。测量的初始时期受到影响的高水平的水分由剩下的混合水。测量的结果为参考模型(图 11)构成进步给定条件的平衡湿状态。值得注意的是,最终的水分增加的关键部分。

水分含量的参考模型的进化。

水分含量的参考模型的进化。

具体油藏的含水率的减少与外部应用程序的水晶层如图 12。水分含量的逐渐减少使用电阻率方法确定的治疗模型的影响自然损失的混合水。另一方面,比较与参考模型提供的证明晶体涂层的效率。最后绝对含水率值低1.0%。

4所示。结论

水晶的深度影响涂层及其进化时间研究了实验程序执行。动机是评估目前的现代解决方案适用的密封效果额外的地下混凝土结构的保护。本文中给出的测试结果已经证实晶体涂层(Xypex)是能够改变下的混凝土结构在指定的深度固化表面。这个过程导致了防水混凝土结构的创建。

有证实晶体涂层减少进水的能力建设领域的关节在实验程序;然而,测试组织呈现的状态结构,完成设置。脆性特征的二次水化产品防止活动裂缝的有效的密封效果。的范围和速度引起的二次水化晶体涂层依赖(尤其)混凝土内部的水:饱和度越大,意味着一个更高的效率。这是明显的对比结果之间吸水试验和使用电阻率的测试方法。在使用电阻率的测量方法,测试样本被水压加载,导致大量的水在混凝土结构。谢谢,二次水化(防水结构创建)在更大的规模和速度被处决。然而,二次水化晶体材料是非常缓慢的过程即使在最理想的条件:几个月后的影响是明显的。相比之下,干燥标本用于吸水试验不支持二级水化,在前面的情况下,导致较慢的防水结构。它可以得出结论:水掺杂是一个关键的先决条件研究了涂层的效率。 The efficiency of the crystalline coating is probably determined by the character of porous system of the concrete. It can be expected that, in case of concretes with increased density and close porous system, the efficiency would be considerably reduced. However, such focused experimental works using high performance concrete (HPC) have not been published yet.

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

确认

本文在研究项目的支持下创建不。TA03010501由捷克共和国和OP RDI技术机构项目没有。CZ.1.05/2.1.00/03.0091由欧盟资助,共同支持了研究。

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