希乐永凝液DPS的ABC

1 引言

希乐水性渗透无机防水剂（以下简称希乐永凝液DPS），是根据建筑物桥梁防水工程要求，结合我国资源等实际情况，研制而成的一种相符国家建材行业标准JC/T1018-2006的防水材料。它是xx、无味环境友好型具有高渗透性，直接喷涂于水泥砂浆、混凝土构筑物表面，能迅速渗入内部与水泥拌合物中的碱类物质反应、偶联生成不溶地水的凝胶体，从而堵塞内部孔隙，封闭毛细孔通道，增加密实度，形成可靠的{yj}性防水层，并能提高水泥构筑物的机械强度，使其具有防霉、抗风蚀、防酸碱侵蚀等功能。性能等同于美国3M公司防水剂产品。据资料介绍永凝液DPS产品在美国、日本、东南亚国家，除建筑防水工程中广泛应用外，在机场跑道、高速公路、桥梁、输水管道等混凝土工程中，较普遍地用于补强、养护、密封、防腐、抗风蚀，效果显著。

永凝液DPS自90年代未引入中国，已成功地在浙江、江苏、福建、北京、上海、四川、重庆等省市地区公路桥梁、建筑工程屋（地、墙）面、地下室、水塔、水池、厂房车间等防水工程中使用，累计建筑面积约数千万平方米，取得了较显著的经济效益和社会效益。

厦门希乐防水科技有限公司，对永凝液DPS的使用功能和耐久性，进行了较系统的探讨，现将部分内容概述如下，以利扩大应用。

2 基本性能

2.1 催化剂性能

希乐永凝液DPS是由无机盐活性二氧化硅载体、催化剂、多种功能团助剂等构成。催化剂是决定产品质量的关键，我们研制的希乐永凝液DPS催化剂具有较强的催化、偶联作用，能使防水剂迅速渗入水泥砂浆、混凝土内部，形成密封防水的硅酸盐凝胶。经测试（见表1）主要技术指标已达到和接近美国3M防水剂催化剂产品水平。

表1  希乐永凝液DPS催化剂与美国3M防水剂催化剂性能对比

注：（1）2种催化剂PH值均为7；（2）外观均为淡黄色透明液体，无明显刺激性气味；（3）贮存稳定性均为：10次循环合格，室温密闭贮存质量不变；（4）催化特性均为：水泥浆硬化良好，发现较多水化晶体。

2.2 防水剂产品性能

希乐永凝液DPS的主要性能符合JC/T1018-2006 、DBJ01-54-2000标准。为了进一步了解产品的质量情况，与美国3M防水剂进行了有关对比测试，结果见表2。

表2 希乐永凝液DPS与美国3M防水剂性能对比

注：（1）2种防水剂PH值均为12；（2）外观均为无色透明、无气味、不燃、xx的水性溶液；（3）渗透性均为：24h渗透深度大于10mm，7d渗透深度大于30mm；（4）贮存稳定性均为：10次循环合格，室温密闭贮存质量不变。

由表2测试结果来看：希乐永凝液DPS的表面张力、外观、密度、PH值、渗透性、贮存稳定性等性能两者一致；凝胶化时间则基本相似。

3 功能特性

3.1 渗透功能

希乐永凝液DPS具有很强的渗透功能，主要是由于在催化剂中引入了各类活性助剂和渗透剂组分。经过实际应用的验证，证明选用多种新颖活性助剂和催化剂可以配制成表面张力低、渗透性能优良、贮存稳定的防水剂产品。

3.1.1 基层关系

希乐永凝液DPS在水泥砂浆、混凝土构筑物中的渗透是顺沿着毛细孔通道及相通的微细裂纹而进入内部的。为了进一步了解防水剂的渗透功能与构筑物基层密实度的关系，对经涂刷希乐永凝液DPS试样与未涂希乐永凝液DPS的空白基准试样进行了抗渗性对比试验。

抗渗性能对比试验按GBJ 82-85《混凝土抗渗试验方法》进行，先对未涂希乐永凝液DPS的空白基准试件进行抗渗试验直至渗水，测定抗渗压力，卸模后对试样迎水面涂刷希乐永凝液DPS3遍，养护3d后重新装模进行抗渗试验，测定抗渗压力，计算抗渗压力的对比百分率，结果见表3。

表3 希乐永凝液DPS抗渗性能对比

由表3抗渗性能对比试验结果可以看出，涂刷希乐永凝液DPS后，混凝土试样的抗渗压力明显提高，且增加幅度与基准试件抗渗性能有关。编号1-4抗渗压力偏低（1MPa以下）的基准试件，对比值增高幅度可以达71%~{bfb}；编号5-6抗渗压力在1MPa以上的基准试件，抗渗压力虽提高到1.3~1.6MPa，但增高由度值仅为23%~30%。这说明在构筑物基层密实较差的情况下，使用希乐永凝液DPS效果更为显著。

3.1.2 施工影响

希乐永凝液DPS渗透过程中，活性组分在载体和水的作用下，因表面张力低，而渗入构筑物内部的，因此施工前应将基面充分润湿，施工后加强要温养护。

3.2 密实功能

希乐永凝液DPS由表层渗入水泥砂浆混凝土构筑物内部后，随即与水泥水化过程中产生的Ca(OH) 2反应，生成不溶于水且具有一定强度的硅凝胶晶体，析出其它碱类物质，形成与构筑物融为一体的{yj}性密封防水层。

3.2.1 凝胶反应

水泥砂浆、混凝土构筑物经水浸泡湿润，内部的Ca(OH) 2逐渐析出，析出量随着湿润时间的延长不断增加，这为防水剂的凝胶反应提供了条件。在凝胶化时间凝结性能测试过程中发现，随着Ca(OH) 2浓度的增大，防水剂的凝胶化初凝时间相应缩短，从而说明掌握和控制Ca(OH) 2浓度对改善提高密封功能十分重要。施工应用中，曾采取延长基面浸水保湿时间和在旧混凝土（砂浆）出现0.3mm以下裂缝时，采用饱和Ca(OH) 2溶液作预处理等试验，均取得了明显效果。

3.2.2 新生硅凝胶晶体、析出物

为了进一步了解希乐永凝液DPS防水剂在水泥拌合物水化过程中对水泥矿物组分的影响，选用425#普通硅酸盐水泥制成标准磨片，把磨片放在偏光显微镜下观察水泥岩相，并与末涂防水剂的水泥磨片对比。观察发现：涂刷希乐永凝液DPS的试片，内部空隙被大量凝胶体充填，可以明显地看到较多的硅凝胶晶体，内部组织致密，末涂防水剂的空白对比试片，内部呈现较多相互连通的孔隙，硅凝胶晶体稀少。由此可见，希乐永凝液DPS能加速水泥硬化，产生凝胶，堵塞水泥石内部空隙，改善和提高水泥构筑物的密封、抗渗、防水功能。岩相描绘示意见图1。

（a）                         (b)

图1 涂与未涂希乐永凝液DPS的水泥石磨片岩相（×450单偏光）

(a)未涂永凝液DPS(b)涂永凝液DPS

在希乐永凝液DPS渗入构筑物内部形成新生硅凝胶晶体的同时，随着保湿养护，基面将会析出白色沉淀物。这表示防水剂渗入基面较深，凝胶化反应完善，有害的钾、钠氧化物已被析出。

3.3 补强功能

水泥砂浆、混凝土构筑物经希乐永凝液DPS防水剂涂刷处理后，产生的凝胶体和硅酸盐新生物，能形成密封层促使水泥石水化进一步完善，从而提高强度。因此在旧混凝土构筑物修复工程中使用希乐永凝液DPS具有补强功能。

经希乐永凝液DPS补强修复后，混凝土强度达到了设计要求，取得了满意的效果。

4 耐久性

希乐永凝液DPS的使用耐久性是大家关心的问题，大气中的CO 2和周围环境中有害介质的侵蚀是影响耐久性的主要因素，为此，提升混凝土的耐久性首先是要确保混凝土的密实性、抗压性、抗渗性，从而达到抗风蚀碳化、防腐蚀。从希乐永凝液DPS的化学机理和物料的构成，满足了水性无机防水剂在涂装混凝土基面是可以确保耐久性的必备条件。

4.1 抗风蚀碳化

抗风蚀碳化性能测试在实验室中进行，行制作100mm×100mm×100mm混凝土试件2组，在碳化试验箱内注入浓度为95%的CO 2，将涂刷希乐永凝液DPS和空白基准混凝土试件置入试验箱内，密封存放10d，进行加速碳化试验。然后取出破型，测定碳化深度，描述如图2、图3。

图2 空白基准试件的碳化情况     图3涂希乐永凝液DPS试件的碳化情况

测试结果说明，空白基准试件的{zd0}碳化深度达3cm，平均值为2cm；涂刷希乐永凝液DPS的试件，{zd0}碳化深度为1.5cm,平均值为1cm，抗风蚀碳化性能有明显的改善。

4.2 防腐蚀性

希乐永凝液DPS具有一定的防腐蚀性能。用希乐永凝液DPS作为外罩剂处理3道后的素混凝土试件与未处理试件在强酸性介质溶液（PH值＜1）中浸泡6个月，取出测试其物理力学性能，发现浸泡处理试件的抗折、抗压强度明显好于经浸泡的未处理试件，结果见表4，这是因为希乐永凝液DPS一则提高了混凝土（砂浆）被处理表面表层的密实度，封闭了介质侵入的毛细软孔通道；二则在于碱性硅酸盐材料本身的防腐蚀性。但从防腐机理、实验结果及实用性来看，它比较适用于酸性气态介质的气相防腐和PH值4以上（即对素混凝土中等腐蚀以下）的酸性腐蚀性水作用部位的防腐。

表4 经处理试件强度较未处理的提高率 %

5 结语

    希乐永凝液DPS是一种绿色环保、结构补强、自我修复、多重性能、简单适用、性能独特的防水材料，已被广泛地应用于各类混凝土构筑物的防水、防腐保护，效果良好，社会效益和经济效益显著。