摘要：清水混凝土建筑作为新型的生态建筑，具有资源利用效率高和环境影响低的特点。混凝土是一种非匀质性建筑材料，内部存在许多微细孔隙，极易吸水，雨水的侵蚀会使混凝土表面形成污垢，影响其外观；而酸性物质会使混凝土中性化，造成混凝土强度降低，从而影响建筑物的寿命。为了使混凝土免受上述不利影响，提高混凝土的耐久性，清水混凝土保护剂喷涂施工显得尤其重要。文章就此进行分析。
关键词：清水混凝土保护剂；混凝土性能；影响
1.清水混凝土保护剂的性能特点和作用原理
混凝土保护剂主要是以有机硅树脂为主要成膜基料，配合使用水及有机溶剂、改性配置剂、颜料而成的水性高档涂料。混凝土保护剂涂于混凝土表面后，超细有机硅物质能有效渗入混凝土内部，在常温即可固化成膜，形成的膜层具有良好呼吸透气性，超强耐候性，突出的憎水性，对混凝土形成保护。保护膜热稳定性能好，耐阳光，油污，紫外线。具有超强的耐久性。混凝土保护剂无味，无毒环保。能用滚刷滚涂或喷枪喷涂施工，操作简便。
混凝土保护剂且有良好的自净性，具有修复混凝土表面观感功能，能阻止以水为载体的一些介质对混凝土的侵蚀，能够有效提高混凝土的耐久性、延长混凝土的使用寿命。防止混凝土开裂，防止混凝土碳化。
2.清水混凝土保护剂现状
目前市场上广泛采用的清水混凝土保护剂以丙烯酸树脂、有机硅树脂和氟碳聚合物为主。
2.1丙烯酸树脂
20世纪60年代日本最早采用的涂料的就是丙烯酸树脂，也是我国传统的涂料，有丙烯酸共聚乳液薄质外墙涂料及厚质外墙涂料。该类涂料为水溶性，透明度高、耐腐蚀、健康环保、便于施工，涂膜性能优异，是常用的涂层材料。通过选择不同的树脂品种，使用寿命可达5～15年。缺点就是耐久性偏弱，在涂装3～5年后，墙体颜色逐渐发黄，随后日本放弃使用该涂料。
2.2有机硅树脂
我国目前主流的清水混凝土保护剂采用的就是有机硅树脂材料，代表公司有中国富思特公司和蓝宝集佳。其优点是具有较好的耐久性、环保性、装饰性、耐污性、透气性及耐碱性等优点，同时也存在着纯有机硅树脂固化温度高、不利于大面积施工、高温力学性能差等缺点。
2.3氟碳聚合物
该选材是日本目前主流的清水混凝土保护剂，代表公司为日本的ACＲ公司。新型氟树脂涂料起源于美国、日本等国家，而我国在生产规模、满足施工方面还有一定的差距。新型氟碳涂料的特点为：①耐候、耐久性好，使用寿命可达15～20年；②耐污染性、化学稳定性好，雨水冲刷后墙面涂层如同新刷一般；③附着力强，不用底涂可直接涂饰；④可常温干燥，施工性好。氟树脂涂料性能虽好，但价格昂贵，限制了氟树脂涂料的推广应用领域。
3.清水混凝土保护剂对混凝土性能的影响
3.1清水混凝土保护剂对混凝土吸水率的影响
吸水率是真实反映混凝土结构致密程度及产品物理性能的重要指标。当吸水率较小时，混凝土表面微孔较小，数量较少，因此混凝土具有良好的防水、抗渗及防污能力。经JS和CS保护剂处理后，混凝土试件的吸水率降低都在90%以上，这主要是因为有机硅保护剂中含有小分子的硅烷和硅氧烷，硅烷可以渗透到混凝土内部形成憎水层，抵抗一定的水压；硅氧烷可以在混凝土表面形成憎水层，使其具有较好的表面憎水效果，所以混凝土的吸水率降低，防水性能大大提高。有机硅保护剂的防水性能较氟碳保护剂要好。
3.2清水混凝土保护剂对混凝土抗碳化性能的影响
所谓混凝土碳化是指混凝土中水泥的水化产物氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙的过程。一般情况下，碳化前，混凝土内部孔溶液的pH可以达到13以上，这使得钢筋表面生成一层致密的钝化膜，从而隔绝水分、氧气与内部钢筋接触，阻止钢筋锈蚀。若混凝土因碳化而变为中性，则钢筋表面将产生脱钝，在混凝土内部的水及氧气作用下钢筋将不断锈蚀，生成红色锈蚀产物Fe2O3•nH2O而产生体积膨胀。表面涂装是抑制混凝土碳化的一种有效手段，保护剂对混凝土抗碳化性能的影响如图1所示。
图1碳化深度与时间的关系
由图1可以看出，涂刷混凝土保护剂的混凝土，各个碳化龄期的碳化深度明显小于基准试件，并且龄期越长，这种差异越大，这说明涂刷保护剂能有效延缓混凝土的碳化速度，降低混凝土的碳化深度；而由于有机硅保护剂为透气性型涂层，所以其试件抗碳化性能略差。
3.3清水混凝土保护剂对混凝土抗冻性能的影响
冻融循环作用是造成混凝土结构损伤及破坏的常见形式，因为当混凝土内部饱和毛细孔中的水受冻结冰，体积会产生膨胀，而融解时冰变水又会使毛细管收缩。膨胀、收缩的反复作用就会导致混凝土开裂、剥落直至破坏。随着冻融次数的增加，基准试件在各个龄期的质量损失率有明显上升，动弹性模量有明显下降；而经保护剂处理后，试件的抗冻性能明显提升。随着冻融次数的增加，试件的质量损失速率和动弹性模量的损失速率逐渐增大，这是由于在冻融循环次数较少时，保护剂仍未完全失效，可以有效防止水分等腐蚀介质进入试件内部；而随着冻融次数的增加，保护剂保护层随着试件的热胀冷缩作用不断造成损伤直至破坏，故试件的质量损失速率和动弹性模量的损失速率逐渐增大。
综上所述，为了使混凝土免受上述不利影响，提高混凝土的耐久性，清水混凝土保护剂喷涂施工显得尤其重要。
参考文献：
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[3]张金凤.清水混凝土关键施工技术研究及工程应用[D].山东大学，2011.
论文作者:王国强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/1
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