什么是混泥土密封固化剂地坪及原理.doc

上海方川建筑科技有限公司物流仓储地坪的十大设计要点：仓储地坪设计的主要内容，从结构设计和细节设计两个方面对如何做好仓储地坪设计进行了分析。地坪设计应以使用性能为导向，从了解地坪的使用要求入手。地坪设计师不仅要满足业主对地坪承载力、平整度水平度，经久耐用、美观舒适的要求，更重要的是制订性能规范。专业的地坪承建商应考虑施工方法、进度计划、成本费用及价值工程方案。在进行地坪的最终设计时，妥协再所难免，但最终方案的设计和施工既要经济高效，又能满足性能要求，而且经久耐用，尽量降低维护费用。一、地坪设计的主要内容地坪设计分为结构设计和细节设计两个部分。1. 结构设计地坪的结构设计主要是为了提高地坪的承载力。结构设计须符合工程设计原则和计算方法，并了解以下资料，以便确定地坪的厚度和钢筋布设要求：. 岩土条件；. 混凝土强度；. 混凝土厚度；. 钢筋布设方案；. 地坪缝的荷载传递能力；. 荷载规范和方式。2. 细节设计细节设计是指地坪接缝设计及满足其它性能要求，涉及的关键使用性能包括以下方面：. 地坪缝布局和设计；. 施工方法；. 钢筋布设方案；. 表面规整度（平整度和水平度）；. 耐磨性。在确定最终设计之前，应寻求地坪所有利益相关方的意见。二、结构设计要点1. 地基对于土承地坪来说，良好的地下岩土条件至关重要；因此，须由资深的岩土工程师进行岩土勘测并对勘测结果进行解读，这一点非常重要。岩土工程师必须就岩土条件的适用性提出建议，包括任何有关岩土改良措施的建议，分析长期沉降风险和不均匀沉降风险。在国内仓储地坪施工中，往往出于成本考虑而忽视这一点，导致地坪普遍都存在沉降问题。若勘测后，岩土存在沉降风险，则必须认真考虑采用桩基支撑的地坪，长远而言将会节约费用。2. 基层基层的主要目的是为地坪提供一个平整和水平的基面。该基层应能承受施工车载，而不会留下车辙。基层应为最小厚度200250毫米的优良级材料。基层的水平度误差极其重要，厚的基层顶标高越高，混凝土地坪将会变得越薄，建议为025毫米，不建议使用素混凝土。3. 滑动薄膜采用滑动薄膜减小混凝土板和基层之间的摩擦，以便减少干缩限制，从而降低意外开裂风险。推荐采用0.3 毫米厚的优质塑料薄膜。4. 混凝土混凝土规范和检测有综合全面的标准。应避免采用高强度混凝土，因为高强度混凝土通常具有较高的水泥含量且更易收缩，难以进行表面处理。混凝土在其成型的最初1218小时凝结过程中会产生干缩。新浇混凝土的含水量多于化学凝固过程中所需的含水量，其中一些多余的水量游离混凝土时会造成混凝土收缩。因此，混凝土中水泥和水的用量不应过多。混凝土性能的连续一致性及现场运送是获得高质量地坪的关键所在。5. 钢筋中国传统的土承地坪使用两层钢筋设计。如果土质较好，没有必要使用两层钢筋。在混凝土板底部配置单层钢筋网可以节省成本，减少材料用量，更好地控制裂缝。虽然钢筋的设置会提高地坪结构荷载能力，但在土承地坪中，钢筋的主要功能是限制诱导切割缝的开口，及保持良好的荷载传递性能。在有缝土承地坪中，传统的钢筋布设方法是采用钢筋网。钢筋网的位置通常设定为距混凝土底板50毫米处。钢纤维地坪在国内越来越普遍，但建议应谨慎使用。如钢纤维用量低，则常出现地坪缺陷。切割缝可能比预计的要宽，且可能丧失地坪各部分之间的荷载传递能力。其结果可能导致切割缝的地坪移动并破坏切割缝。TR-34第4版不建议对有切割缝的土承地坪采用钢纤维。三、细节设计要点1.地坪缝地坪缝是地坪中最关键的元素。大部分地坪维护费用都与某种形式的地坪缝损坏有关。地坪缝造成地坪不可避免地会出现不连续性，进而可能导致物料搬运设备在运行中对地坪造成损坏。地坪缝的设置有两个目的：一是每日混凝土浇筑的边界（施工缝）；二是降低地坪收缩时的开裂风险（收缩缝和隔离细节）。施工缝必须设置暗榫，作为地坪各部分之间的荷载传递装置。传统的暗榫设置方式无法经受叉车的频繁碾压，使地坪缝在12年就出现损坏并需要大修。强烈建议使用高质量的盔装缝(Armour Joint)作为荷载传递装置，因为永久性地坪缝修复费用可能是盔装缝(Armour Joint)费用的34倍。2.收缩缝收缩缝大多通常采用切割缝的形式。地坪通常初切割成6米6米的板块进行浇筑，目的是在切割缝底部形成诱导缝，从而缓解干缩时的压力。标准做法如图2所示。切割缝处的钢筋必须连续布置，以便限制诱导型裂缝的开口，同时确保荷载的充分传递。3.隔离细节地坪必须与建筑的结构构件隔离，以确保地坪收缩时不会产生裂缝，同时尽量降低因不均匀沉降而产生问题的风险。这可通过在柱子周围设置可压缩材料的方法实现。4.接缝布局土承地坪可有接缝，也可没有接缝。出于长期耐用性的考虑，建议盔装缝（Amour Joint）之间的最大间距设为4050米。有缝地坪在每日混凝土浇筑施工的边缘设置施工缝，标准的施工缝一般设有切割缝，间隔6米。“无缝”这一用语存在偏差，因为所有的混凝土板都存在施工缝（施工缝是每日混凝土浇筑的边界）。在无缝地坪上，施工缝就是唯一存在的接缝。设置接缝是为了允许出现施工间断情况，并考虑长达2年的混凝土硬化期间出现的收缩现象。5.无缝地坪采用较高掺量的钢纤维，可设计无切割缝的无缝地坪。此类地坪可大幅降低仓库业主或用户的维护成本和故障维修时间。无缝地坪的钢纤维用量不得少于35千克/方。其原理是利用钢纤维限制收缩裂缝的开裂宽度，同时采取一切可能的措施尽量减少收缩限制，包括配合比设计、正确的养护方法和限制混凝土浇筑规模。总之，如果专业仓储地坪设计师或咨询师能在项目早期即介入仓储地坪的设计，通过价值工程设计方法，建设经济高效、经久耐用、满足终端用户要求的仓储地坪是可以实现的。渗透型液体固化剂地坪系统 自从渗透型液体固化剂 1940 年问世以来，这类产品以其优异的表现赢得了众多高品质用户的信赖和肯定。它被广泛运用于混凝土地面的硬化、防尘和密封。理想的应用场所包括工业地坪、仓库、停车场、机场和体育馆。 液体固化剂是一种应用在混凝土表面的化学溶液，作用是填充混凝土表面的空隙以及增加表面的密度。起到硬化效果的化学溶液中的载体可以是钾基，钠基或锂基等硅酸盐类。 一种基于硅酸钠的无色无味的专业化学溶液。为用户提供耐久性地面系统解决方案。 运用专利技术 Nano Lithium 的 Pentra-Hard 和 Pentra-Hard Finish 代表了当今建筑化学发展的最新科技创新。两种产品都含有硅酸锂分子，并且它们的 pH 值水平都接近于混凝土本身。这使锂基产品和混凝土本身发生更温和的化学反应，从而降低了在养护过程中由于反应而产生的膨胀效应。 原理 1.1 什么是混凝土？ 混凝土是由波特兰水泥。骨料（砂和石）和水组成。水泥和水发生混合时，产生的化学反应称作水合，这种反应使水泥浆逐渐变稠失去塑性并结合骨料逐渐发展成坚硬的水泥石。 1.2 固化剂的原理是什么？ 固化剂中的硅分子（Si）与混凝土中的氢氧化钙 Ca（OH）2发生反应，生成水化硅酸钙或称雪硅钙石胶（Calcium-Silicate-Hydrates C-S-H）。氢氧化钙本身是软、多孔和吸收性强。雪硅钙石胶的形成填满了混凝土中的空隙，经过处理的混凝土路面将光反射得更加均匀。固化剂的目的在于转换尽可能多的雪硅钙石胶。 1.5 什么因素影响了固化剂的渗透深度？ 硅酸盐固化剂的理想渗入深度是 3mm6mm。除了硅酸盐的粒径之外，还有其它很多因素会左右渗入深度。这些因素包括： 硅酸盐溶液的浓度 基材的表面条件（空隙率） 温度 施工技术和施工中施加的机械力 湿度 多年的施工经验告诉我们，好的方法和工具能够使我们的固化剂达到最高的使用效率。 1.6 固化剂能否影响碱骨料反应 ASR？ 硅酸碱反应（ASR）。尽管 ASR 反应的确切机理还没有定义出来，但德信的固化剂不会助长 ASR反应。 公认最有效的防止 ASR 措施有： 使用低碱性的水泥 使用无活性的骨料 掺入适量的火山灰取代部分水泥 简单说来，如果骨料不是碱活性的，就不用担心 ASR。活性骨料仅在孤立的地理区域内出现，而且不会扩散。 1.7 您的地坪为什么需要固化剂处理？ 游离态的 Ca+ Mg+离子从毛细孔中不停析出造成灰尘的产生；由水化合作用在最后水的流失，导致产生了很多毛细孔，进而造成了不致密，因此其强度、耐磨度下降。 使用固化剂后使毛细孔变密实，灰尘一次折出，下面的灰尘永久性封堵，由于密实的关系，使其耐磨性及表面硬度增加 23 倍，足以抵抗任何磨擦，因而变得更硬化、耐磨而无尘。 用于与地坪表层粘结。由于混凝土是碱性的，当有潮湿时碱性更强，所以十分容易造成粘性失效而脱壳。实验显示固化剂处理过的地坪与环氧结合力增加 17%，这一方面是由于固化剂与混凝土中的碱性成分发生化学反应，使碱性折出，而使表面变成中性。 1.8 固化剂的光泽什么时候会出现？ 客户用了固化剂后，就希望立即出现密封和光滑效果。我们有必要指出用固化剂的长期益处是巨大的，而且一些效果也是很快就会见到。 在固化剂的四大功效中，3 个效果在数小时或几天中就可发生，比如硬化、防尘、养护等；只有密封和光泽需要较长时间，因为只有当用了固化剂后才会开始密封的缓慢进程。在几个月中会有持续的化学反应。 磨擦和清洗工作会加速密封效果和化学反应。 实验数据 我们分别对使用 Pentra-Hard 前后的混凝土地面进行了硬度和耐磨性实验，以此来证明产品的效果和影响。 表 1 Pen硬度实验 产品名 实验 混凝土牌号 使用前 使用后 提升率 表 2耐磨性实验 产品名 实验 混凝土牌号 使用前 使用后 提升率 磨耗试验 B 0.25 10.0 5.4 46% 施工对比 产品属性 合型混凝土液体固化剂 适用范围 室内外新旧混凝土地面 适用范围比较全面，新建或旧地面，致密或疏松地面都适合； 施工相对复杂，工期略长。 室内外新旧混凝土地面； 从材料特性及成本角度考虑，更适用于致密表面新制混凝土地面，在有较短工期要求的新建工程中更有优势。 施工特点 混凝土地面施工结束后 7 天以上进行施工； 浸润 30 分钟或以上，期间用人工或机械方 法拖动材料以帮助渗透，材料起胶粘稠后撒少量水稀释，重复以上步骤，再次起胶粘稠后用水清洗参与并清理干净； 施工结束后 1 小时后可恢复行人交通，一周后可通行车辆； 材料的充分反应需要历时 6 个月或以上。 混凝土地面竣光结束后即可进行施工； 浸润 20 分钟或以上，材料自然干燥后即可结束施工，无需清洗； 施工结束后即可恢复行人交通，一周后可通行车辆； 材料的充分反应需两周或以上。 作用年限 密封防尘效果 20 年以上，德信公司可为其提供 25 年防尘质保。 根据现实表现及预测，密封防尘效果可达 20 年以上。 渗透型液体固化剂地坪 系统组成 垫层混凝土 界面处理剂 可选。面层厚度小于 10CM 大于 5CM 时建议使用，小于 5CM 时必须使用。 水泥基面层（找平层） 表面材质包括原浆混凝土、干撒式耐磨骨料、水磨石、交通级面层自流平等水泥基材料 致密层 通过使用德信公司渗透型液体硬化剂，得到一个坚实、致密的表层，永久性地有效起到持久硬化，密封，防尘，耐磨，抗渗的作用。 经机械抹光后的竣工地面使用 2 至 3 个月后会出现打蜡般的光泽，6个月将出现理石般光泽并永久保持，并达到最佳的密封抗渗效果。 表面后处理 可选。在轻工业及商业场合（食品、酿造、纺织、宾馆、卖场等）的应用，或是要求在施工结束后即可实现瞬时的高光泽，耐污损及耐磨性能的情况下，可以在致密层施工结束后，进行表面后处理。混泥土收缩缝开裂的原因1、现代工民建的混凝土大都具有大体积混凝土的性质，应重视体积稳定性（水化热及收缩）。混凝土（包括掺不同外加剂的混凝土）在水中一般呈微膨胀变形，在空气中一般呈收缩变形。2、水泥用量越大，用水量越高，表现为水泥浆量越大，坍落度大，收缩越大。避免雨中浇灌混凝土。遇有小雨，应采取防雨措施（特别是下料部位）并调整水灰比。3、水灰比越大，干缩越大，一般高强混凝土的水灰比较小，对后期干缩有利，但由于水泥浆量或胶凝材料较多以及高效减水剂的作用，比中低强度混凝土收缩大，而且随着强度提高拉压比降低。低水灰比对早期塑性收缩是不利的。4、暴露面越大，包罗面积越小，收缩越大。以水利半径倒数r=L/F表示，见工程结构裂缝控制一书第二章。5、矿渣水泥收缩比普通水泥收缩大，粉煤灰水泥及矾土水泥收缩较小，快硬水泥收缩较大；矿渣水泥及粉煤灰水泥水化热比普通水泥低，故应根据厚度选择水泥品种。重大工程应进行水化热及收缩试验在进行抉择。6、砂岩做骨料收缩大幅度增加。粗细骨料中含泥量越大收缩越大，抗拉强度低，应严格限制。7、早期养护时间越早、越长（714天），收缩越小。保湿养护避免剧烈干燥能有效地降低收缩应力。注意振捣，特别是在梁板（或墙板）交接处，但不得超振，以防离析和大量泌水。楼板浇筑后立即喷雾，二次压光，覆盖塑料薄膜，加强潮湿养护对控制裂缝很有益处。8、环境湿度越大，收缩越小，环境温度越高，越干燥，收缩越大。9、骨料粒径越粗，收缩越小，骨料粒径越细，砂率越高，收缩越大。10、水泥活性越高，颗粒越细，比表面积越大，收缩越大。（掺合料粒径影响具有相同性质）11、配筋率越大，收缩越小，但配筋过量则会增加混凝土拉应力。配筋宜细而密，不宜粗而稀。注意在收缩应力集中区，加强构造配筋。预应力结构加强非预应力配筋。12、风速越大，收缩越大，注意高空中现浇混凝土，避免炎热季节阳光直射新浇混凝土表面。13、外加剂及掺合料选择不当，显著增加收缩；选择适宜可减少