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如果你在閱讀這篇文章,你要么是自身從事做拋光混凝土行業(yè)的,要么就是對其感興趣,想要更多的了解在進(jìn)行拋光混凝土地面施工時(shí),采用哪種材料最有效率。從化學(xué)層面分析,似乎大多數從事拋光混凝土的人員都不太了解為什么需要在研磨和拋光的工藝之間加上固化劑這個(gè)步驟。
事實(shí)上,做出一個(gè)既又美觀(guān)又耐磨的拋光混凝土地面,固化劑在其中起到了關(guān)鍵作用。然而它就是往往被低估的?,F在我從這個(gè)行業(yè)的起初講解下固化劑的作用。90年代的時(shí)候,許多混凝土地坪使用了拋光工藝,但是少了固化劑的步驟。隨時(shí)間的推移,這些地面開(kāi)始了快速的失效并且褪光(沒(méi)有對固化劑技術(shù)研發(fā)透徹也會(huì )導致褪光)。至此,大家都開(kāi)始承認了固化劑的重要性。認同固化劑是拋光混凝土施工當中最關(guān)鍵的步驟之一。然而,從化學(xué)角度來(lái)看,我的經(jīng)驗表明大部分的承建商還是不懂得為什么需要采用固化劑。
要了解固化劑的重要性,我們首先需要先了解下固化劑技術(shù)的所有層面。
膠體二氧化硅技術(shù)在9年前被引進(jìn)拋光混凝土行業(yè),這個(gè)時(shí)間在這個(gè)新興行業(yè)已經(jīng)算是比較悠久的了。從這個(gè)技術(shù)被引進(jìn)之初,它就被證明了是拋光混凝土承建商的可靠工具。也是對于那些有需求做固化混凝土的其他施工方的可靠工具。但是市場(chǎng)上還是廣泛的存在著(zhù)對該技術(shù)的困惑。這種困惑有時(shí)容易造成錯誤的理解。這篇文章將澄清固化劑所有的功能,技術(shù),和作用。
澄清所有困惑最簡(jiǎn)單的辦法是首先弄清楚這個(gè)行業(yè)里面的一些重要詞匯,以及這些詞匯的定義。 從重量角度分析,二氧化硅(英文有兩個(gè)叫法,一個(gè)是Silica,另一個(gè)是Silicon Dioxide)是由47%硅以及53%氧組成的。石英砂晶體也是二氧化硅.有的沙粒也是由二氧化硅形成的。 二氧化硅是波特蘭水泥兩個(gè)主要成分當中的一個(gè)。硅質(zhì)泥與石灰(碳酸鈣)是在高溫下攪拌成了水泥粉。其中的碳被燒掉,保留下來(lái)的只有兩個(gè)成分;鈣和硅。
固化劑的科技
膠體二氧化硅是否是固化劑當中最有效率的技術(shù)?
水泥粉中加入水后,其反應后將產(chǎn)生硅酸鈣水合物(英文簡(jiǎn)稱(chēng)為CSH)。作為副產(chǎn)品, 其反應也將產(chǎn)生熟石灰(氫氧化鈣, 也稱(chēng)作石灰, 熟石灰, 但不要誤會(huì )是游離氧化鈣)。熟石灰可以占到水泥漿比重的25%,但其不提高混凝土的任何強度。膠體二氧化硅是由液體和二氧化硅顆粒所組成的混合物。其形態(tài)是膠體, 是非溶解的。在溶液中, 溶劑(如水)將 “活性成分” 分解成個(gè)體分子。膠體具有較?的顆粒(固體)其在液體里面保持懸浮狀,以液體帶動(dòng)的但不在液體中溶解。舉個(gè)例子:牛奶是一種膠狀液體。 膠體二氧化硅固化劑里面的二氧化硅顆粒是納米大小的。普通使用性的膠體二氧化硅固化劑顆粒的大小為 5到8 納米。大概是每英寸的2到4百萬(wàn)分之十那么大. 專(zhuān)門(mén)為較軟的混凝土而設計的膠體二氧化硅固化劑的顆粒的直徑大小為40到45納米。粒子的大小在制造過(guò)程中是可以控制的。
膠體二氧化硅不單單是用水和二氧化硅所組成的。膠體二氧化硅固化劑的高科技工業(yè)制造過(guò)程是先從硅酸鈉中剝離鈉基(以及相當一部分污染物)然后在一個(gè)低表面張力液體將純凈的二氧化硅懸浮起來(lái)。因此,普通硅酸鹽固化劑的成品是膠體二氧化硅固化劑的原材料。
膠體二氧化硅的本質(zhì)總體來(lái)說(shuō)是一種液體材料。其稱(chēng)呼不應該與硅粉, 一個(gè)干燥粉狀的混凝土添加劑材料混淆。硅粉的粒子大小為150 納米(大概百萬(wàn)分之六每英寸)。
固化劑的科技
固化劑如何固化混凝土表面?
所有的固化劑都能與混凝土里面沒(méi)有實(shí)際作用的氫氧化鈣起反應。其反應將產(chǎn)生有效的硅酸鈣水合物。由于氫氧化鈣混合在了養護好的水泥漿里面,所以其反應會(huì )產(chǎn)生生額外的水泥漿。該水泥漿形成在了既有水泥漿里面的毛細孔中。該水泥漿因此變得越來(lái)越密實(shí),從而使它更堅硬。
有的固化劑公司自稱(chēng)固化劑會(huì )產(chǎn)生新的CSH(硅酸鈣水合物)晶體。這種說(shuō)法是不正確的。水泥漿本身不是晶體形態(tài)的。晶體的定義是許多分子在一個(gè)固定又重復的形態(tài)疊在了一起。相比之下,硅酸鈣水合物在技術(shù)層面上是一種凝膠類(lèi)的物質(zhì)。其分子是擠在一起并且很堅硬(不像牙膏那樣的黏糊狀),但是其不形成一個(gè)固定的重復的形態(tài)。固化劑所產(chǎn)生的硅酸鈣水合物是從功能效用上來(lái)說(shuō)等同于本來(lái)的水泥漿。
行業(yè)里最廣泛應用的固化劑是:膠體二氧化硅(力西克),硅酸鈉(安斯福),硅酸鉀(威斯康), 以及硅酸鋰(優(yōu)可力)。還有較舊的一種叫做氟硅酸鎂,現在很少用了。
固化劑的科技
不一樣的二氧化硅
所有混凝土固化劑的目的都是一樣的,即向水泥漿的微小毛細孔系統里面輸送活性的二氧化硅。而且它們全部都是以液態(tài)形狀輸運送該二氧化硅。行業(yè)中各種固化劑的區別就在于二氧化硅的形狀,以及該二氧化硅是通過(guò)何種設計來(lái)保存在固化劑液體中的。
膠體二氧化硅(硅膠)實(shí)際上向混凝土毛細孔輸送的是純粹的二氧化硅,其形態(tài)為納米微粒,尺寸大小夠能夠滲透混凝土毛細孔。該液體具有很低的表?張力從而能運送顆粒到表面以下。純粹的二氧化硅顆粒比硅酸鹽,具有更高的活性。因此,硅膠的反應更加有效。
在毛細孔里面,膠體二氧化硅產(chǎn)生新的CSH(硅酸鈣水合物)。這個(gè)新的硅酸鈣水合物與混凝土里原有的硅酸鈣水合物粘結在一起。膠體二氧化硅同時(shí)也能與其他二氧化硅直接粘合,甚至與其自身起反應。在采用膠體二氧化硅固化劑進(jìn)行施?的時(shí)候,其配方起到粘結反應,粘合以后,膠體二氧化硅配方將已粘合好的二氧化硅作為平臺來(lái)提供額外的粘合反應。其它硅酸鹽的固化劑沒(méi)有此項功能。
行業(yè)里的硅酸鹽固化劑都是由硅和很高比例的礦物鹽所組成的化合物。(例如:硅酸鈉分子重量比重為38%鈉基, 62%的二氧化硅。商業(yè)的硅酸鈉由于具有的污染物,其含有的二氧化硅比例還更低)。其它固化劑也是膠質(zhì)的,不過(guò)其粒度易變度高。例如:硅酸鈉,顆粒度區間范圍從2納米到500 納米不等。當硅酸鹽固化劑反應產(chǎn)生二氧化硅的時(shí)候,另一方面,也產(chǎn)生了金屬鹽(殘留物)。 這就解釋了為什么硅酸鈉和硅酸鉀的固化劑在施工后必須進(jìn)行徹底又及時(shí)的清洗,其目的是為了避免殘留的礦物鹽在混凝土表面形成很硬難于去掉的白班(難以清洗掉的殘留物表面也叫泛白;泛白只有通過(guò)鉆石磨片的研磨才能去掉)。硅酸鋰,如果過(guò)量施工,泛白的可能性更大。膠體二氧化硅是99.95%純粹的二氧化硅,因而不存在泛白這種問(wèn)題。因為膠體二氧化硅可以以最先進(jìn)的技術(shù)起到固化反應從而提高混凝土的硬度,所以采用膠體二氧化硅固化劑之后,可以直接進(jìn)行墊拋,從而得到其他固化劑無(wú)法達到的鉆石拋光效果。
固化劑的科技
性能
固化(有的公司稱(chēng) ‘鋼化’)沒(méi)有一個(gè)全球通用的標準。但是,耐磨度,表面的硬度都是固化劑性能的指標。膠體二氧化硅固化劑已經(jīng)被第三方公司的實(shí)驗室按照其他固化劑的測試標準現場(chǎng)測試過(guò)了。其測試證明了膠體二氧化硅固化劑配方最擅長(cháng)于對混凝土地表面進(jìn)行拋光和固化處理。采用膠體二氧化硅固化劑能防止起塵,并且可以增強耐磨度。膠體二氧化硅固化劑不光是個(gè)綠色環(huán)保產(chǎn)品,同時(shí)在施工層面上,也能為施工單位節省勞動(dòng)力。
膠體二氧化硅也可以在新澆筑的混凝土上進(jìn)行施工,其是通過(guò)添加其它特殊的添加劑而研制出的一個(gè)新產(chǎn)品——收光助流劑。該助流劑不單單延長(cháng)收光的時(shí)間,而且還能簡(jiǎn)化收光的工藝步驟,省去為了得到平整表面效果而撒水的步驟。這樣最終混凝土板塊至少能完全得到本來(lái)水灰比所預期得到的設計的硬度。其實(shí),膠體二氧化硅用于助流劑的效果無(wú)論在加了水還是未加水的混凝土板塊上都顯示出了該板塊相當大的性能改進(jìn):增加表面硬度(25%-30%),減少了堿硅酸反應(ASR)的可能性,以及未來(lái)板塊脫落和邊卷的可能性。