5.3.2 4种粉状憎水剂对超轻泡沫混凝土防水效果的影响
表5.3 不同粉状憎水剂对UHBFC体积吸水率和强度损失系数的影响
续表
图5.7 掺有不同粉状憎水剂的UHBFC的体积吸水率随浸泡时间变化趋势
如图5.7和表5.3所示,随着浸泡时间增加,所有组中的UHBFC均呈先增加然后趋于平稳的趋势。掺有硬脂酸钙、硬脂酸锌和聚硅氧烷的UHBFC的体积吸水率要低于组N0的UHBFC,且掺量越大,体积吸水率越低。然而,可再分散性乳胶粉降低吸水率的效果却并不明显。这种现象可通过图5.4中掺有不同种类粉状憎水剂的UHBFC的微观SEM图的差异来解释。在组N0的UHBFC中存在较多的连通孔,且其孔壁结构很疏松,表面暴露着许多大孔径的毛细孔隙,水不仅会通过许多连通孔进入UHBFC,还会在毛细管力的作用下,通过大孔径毛细管孔隙迅速扩散到UHBFC的各个角落。由图5.7中组N0的UHBFC随浸泡时间的变化曲线可知,其1 h内毛细力最大,1 h的体积吸水率可达到最终吸水率的70%。掺有硬脂酸钙、硬脂酸锌和聚硅氧烷的UHBFC的连通孔减少,孔壁结构也比较致密,大孔径的毛细孔被堵塞,只有一些小孔径毛细孔露在孔壁表面,这有效降低了毛细力,使得1 h内的体积吸水率低于组N0的UHBFC。虽然掺有可再分散性乳胶粉的UHBFC的连通孔有所减少,但其孔壁上仍存在许多空隙,孔壁结构并不密实,导致其体积吸水率仍不能降低。如图5.8所示,组N0,CS6,ZS6,PS6,RDL6的UHBFC在试样1/3高度的水中浸泡1 h后,水沿毛细孔上升的高度存在较大的差异,这也直观地反映出不同种类粉状憎水剂对UHBFC体积吸水率影响的不同。掺有硬脂酸钙和硬脂酸锌的UHBFC的水分上升高度最低,掺有聚硅氧烷的UHBFC的水分上升高度略高。掺有可再分散性乳胶粉的UHBFC的水分上升高度与不掺粉状憎水剂的UHBFC相比并没有差异,二者在水中浸泡1 h后水分都几乎到达试样的顶部。图5.8中,水分上升高度所反映出的不同种类粉状憎水剂对UHBFC防水效果影响的规律与图6.7中曲线所反映的规律相一致。由图5.7和图5.8也可知,硬脂酸钙和硬脂酸锌的防水效果要优于其他两种憎水剂,其中以硬脂酸钙的防水效果最好。当硬脂酸钙的掺量为4%时,UHBFC的1 h和72 h体积吸水率分别为2.0%和23.6%。由图5.7可知,绝大部分掺有粉状憎水剂的UHBFC的体积吸水率都分别在24 h和48 h这两个点出现上升阶段,而组N0的UHBFC却只在24 h处出现一个上升段。这是因不掺憎水剂的UHBFC的毛细力很强,吸水速度很快,在试样1/3高度的水中浸泡24 h,水分就可上升到试样顶部,且吸水率能达到最终饱和吸水率的80%,而当加水至试样高度2/3位置处,水分可渗透至试样的各个角落,几乎接近饱和吸水状态,之后吸水缓慢,即使加水满过试样,吸水率也不会明显上升。硬脂酸钙的加入可通过改变孔隙结构或在孔隙表面凝结成一层防水层来削弱毛细力,使UHBFC的吸水过程较缓慢,在完全浸入水中之前难以达到饱和吸水状态。
图5.8 组N0,CS6,ZS6,PS6,RDL6的UHBFC在1/3高度的水中浸泡1 h后水分上升高度
为了探究掺有不同种类憎水剂的UHBFC的吸水后强度损失的差异,在测试完试样72 h吸水率之后,立即对试样进行抗压强度测试,并得到不同组的UHBFC吸水后强度损失系数。其结果如表5.3和图5.9所示。由图5.9可知,掺有硬脂酸锌、聚硅氧烷和可再分散性乳胶粉的UHBFC的强度损失系数随着其掺量的增加与掺有硬脂酸钙的UHBFC呈现出不同的规律。综合观察图5.7和图5.9可知,虽然随着硬脂酸锌和聚硅氧烷掺量增加,UHBFC的体积吸水率不断降低,但却不利于UHBFC吸水后的强度保持。同样,虽然可再分散性乳胶粉在一定的掺量下可提高UHBFC的抗压强度,但其防水效果很差,吸水后强度损失较大。然而,硬脂酸钙这种粉状憎水剂不仅可在一定掺量下提高UHBFC的抗压强度,而且随着掺量的增加能有效降低UHBFC的体积吸水率,当其掺量为4%时,UHBFC的72 h体积吸水率可降至23.6%。更重要的是,硬脂酸钙与其他3种粉状憎水剂相比,降低UHBFC吸水后强度损失的效果最好,当其掺量为4%时,UHBFC吸水后强度损失系数可降至2%。因此,在4种粉状憎水剂中,硬脂酸钙最适合通过外掺的方式来对UHBFC进行防水处理,其降低吸水率和强度损失的效果最好。
图5.9 掺有不同种类憎水剂的UHBFC在水中浸泡72 h后强度损失系数