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在建筑材料领域,有一种名为永凝液DPS的防水材料,其历史可追溯至19世纪末。这种材料最初由美国霍尔于1889年发明,被命名为Deep Penetrating Sealer(深层渗透密封材料),简称永凝液DPS,商品名定为kelo。它在二战期间被广泛应用于地下军事掩体,起到了卓越的防水防潮作用。随着时间的推移,这种材料逐渐流行开来,至今其使用寿命已超过百年。如今,永凝液DPS的应用领域已不再局限于防水工程,还拓展到了混凝土路面、高速公路、铁路桥墩、桥梁等多个方面。
永凝液DPS工作原理
科洛永凝液DPS是一种独特的水基型防水材料,它含有专有催化剂和活性化学物质。这种材料能迅速有效地与混凝土结构层中的氢氧化钙、氯化钙、硅酸钙等发生反应,形成惰性晶体,这些晶体嵌入混凝土的毛细孔中,密闭微细裂缝,从而极大地增强了混凝土表层的密实度和抗压强度。
这一化学反应过程分为两个阶段。在第一阶段,会在孔隙及毛细孔隙里产生一种硅石凝胶膜。当硅石凝胶膜中的水分蒸发后,它会固化成一种晶体状的结构。在第二阶段,通过持续的化学反应,这些固化形成的晶体将更深入地嵌入到混凝土的毛细孔中和微小缝隙中,达到永久密封混凝土的效果,提高了其致密性。同时,这种处理也为混凝土提供了良好的透气性能。
值得注意的是,在混凝土干燥状态下,这些结晶物质是处于休眠状态的。然而,一旦遇到水,结晶物会再次膨胀,填充混凝土的毛细孔,从而阻挡水分的渗入。这一过程只要遇水即可反复进行,对混凝土进行永久密封。
永凝液DPS的优势
永凝液DPS作为一种新型的绿色环保材料,具有诸多优势。它不含甲醛、重金属等有害物质,无毒、无味、不可燃、不挥发,是一种透明的水溶液化合物。这种水溶性无机化合物能自动渗入混凝土表层约30-40mm深,使填料与混凝土基质在固化剂作用下牢固结成一体。
其形成的硅氧键网链结构类似天然晶体,即使在超过1000°C的高温下,依然能够抗热且不会龟裂。同时,其涂膜具有像人体皮肤一样的透气功能,使基质保持干爽。此外,无机矿物涂层的这种特殊结构使其在大自然的“热胀冷缩”往复循环运动中,能像岩石一样长期保持涂膜表面的清洁,有效阻止霉斑和苔藓的生长。
作为混凝土的保护剂,科洛永凝液DPS在很大程度上减缓了混凝土碳化(中性化)和碱-骨料反应(AAR)的速度,永久地阻止侵蚀性介质(如氯化物)的腐蚀。这得益于DPS中含有的专有催化剂和活性化学物质,它们与混凝土中的碱性物质发生反应后,形成嵌入混凝土毛细孔隙的硅凝胶,密闭混凝土中的微细孔隙,与混凝土形成一个整体。
永凝液DPS与其他防水材料的对比
与水泥基防水涂料相比,永凝液DPS具有更显著的优势。水泥基渗透结晶型防水材料虽然也是以硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥为基材,掺入活性化学物质等配制而成,但其原料组成、包装储存、施工工艺和方法以及功能效果等方面与永凝液DPS存在显著差异。
在原料组成方面,永凝液DPS以液体状态配制而成,更易溶合在一起,与混凝土发生化学反应时更全面、更彻底。在包装储存方面,永凝液DPS为液体桶装,无保质期限制,只要贮存时盖好、远离热源即可。而水泥基防水材料一般为粉料袋装或桶装,保质期有限。
在施工工艺和方法方面,永凝液DPS使用前只需摇匀装入喷雾器中即可喷涂,施工简单、速度快。而水泥基防水材料使用前需按比例加入水均匀搅拌,施工相对复杂。在功能效果方面,永凝液DPS能永久密封混凝土、提供良好透气性能、减缓混凝土碳化和碱-骨料反应速度等;而水泥基防水材料虽然也具有一定的防水效果,但难以达到永凝液DPS的整体防水效果和多重功能。
永凝液DPS的施工方法
基层处理:基层垫层应去除污迹、油渍、灰皮、浮渣等杂物,修补蜂窝、麻面、开裂、酥松等缺陷,使之坚实、平整。永凝液DPS施工于混凝土垫层表面时,喷涂前应用水冲刷或润湿表面,但表面不存有明水。
永凝液DPS制备:永凝液DPS溶液贮存时要注意盖好盖子并远离热源。采用原液直接喷涂,严禁掺水稀释。使用前先将溶液摇晃均匀以确保催化剂和活性化学物质充分混合。
设备工具:根据施工面积和作业环境选择合适的喷雾器进行喷涂作业。如农用型喷雾器适用于小型或精细作业工程;背负式喷雾器适用于作业面较大的混凝土地面、台座、墙体等;机动喷雾器则适用于宽大作业现场如隧道、运动场、道路、机场等。
施工环境:施工区环境温度应控制在适宜范围内(一般为5°C-32°C之间);混凝土表面温度不低于一定温度(一般为5°C);相对湿度也应在适宜范围内(一般为10%-90%之间)。同时应避免与其他工种交叉施工或有相邻处的粉尘污染影响施工效果。
喷涂作业:将永凝液DPS均匀喷涂在混凝土表面上,注意喷涂速度要缓慢且均匀以避免漏喷或多喷的情况发生。一般喷涂2-3遍为宜,上遍表干后即可喷涂下道。具体用量根据基层实际情况而定。
操作注意事项及适用范围
在操作过程中需要注意以下几点事项:首先是要确保基础面清理干净并露出混凝土或水泥砂浆面;其次是喷涂时要均匀缓慢以避免漏喷或多喷;另外还要注意天气情况对施工效果的影响,如雨天或风力过大时不宜进行室外喷涂作业等。
永凝液DPS的应用范围非常广泛,它可以应用于任何需要防水、防腐、防锈的混凝土构筑物表面。除了上述功能外,它还可以起到结构补强、阻止氯离子的渗漏、防止碱骨料反应和混凝土碳化的作用。因此,在建筑工程中合理使用永凝液DPS防水剂对于提高工程质量、延长使用寿命具有重要意义。