外加剂防水混凝土-氯化铁防水混凝土
外加剂防水混凝土是依靠掺入少量的有机或无机物外加剂来改善混凝土的和易性，提高密实性和抗渗性，以适应工程需要的防水混凝土。按所掺外加剂种类的不同可分为减水剂防水混凝土、引气剂防水混凝土、三乙醇胺防水混凝土和氯化铁防水混凝土等。
2、 氯化铁防水混凝土
氯化铁防水混凝土是在混凝土拌合物中加入少量氯化铁防水剂拌制而成的具有抗水性和密实度的混凝土。
氯化铁防水混凝土是依靠化学反应产物氢氧化铁等胶体的密实填充作用，新生的氯化钙对水泥熟料矿物的激化作用，易溶性物转化为难溶性物以及降低析水性等作用而增强混凝土的密实性，提高其抗渗性的。
（1）主要特性
1）混凝土中掺入适量的氯化铁防水剂，可以配制出抗渗标号高达40的防水混凝土，抗渗标号达30的抗油混凝土以及抗渗标号大于24的防水砂浆。它是几种常用的外加剂防水混凝土中抗渗性*好的一种。见两下表。
氯化铁防水混凝土的抗渗性
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水泥品种 |
混凝土配合比 |
水灰比 |
固体防水剂掺量（%） |
龄期 （d） |
抗渗性 |
抗压强度(N/m㎡) | |||
|
水泥 |
砂 |
碎石 |
压力(N/m㎡) |
渗水高度 （mm） | |||||
|
325普通水泥 |
1 1 1 1 |
2.95 2.95 2.95 1.90 |
3.5 3.5 3.5 2.66 |
0.62 0.62 0.60 0.46 |
0 0.01 0.02 0.02 |
52 52 28 28 |
1.5 4.0 >1.5 >3.2 |
2～3 6.5～11 |
22.5 33.3 19.9 50.0 |
|
325号矿渣水泥 |
1 |
2.5 2.5 |
4.7 4.7 |
0.6 0.45 |
0 0.015 |
14 14 |
0.4 1.2 |
12.8 | |
|
425号矿渣水泥 |
1 1 1 |
2 2 1.61 |
3.5 3.5 2.83 |
0.45 0.45 0.45 |
0 0.03 0.03 |
7 |
0.6 >3.8 >4.0 |
21.6 29.3 | |
氯化铁防水砂浆早期（3d）抗渗性
|
水泥品种与标号 |
重量配合比 |
水灰比 |
试件厚度 (cm） |
抗渗压力 （N/m㎡） | ||
|
水泥 |
砂子 |
液体防水剂 | ||||
|
425号矿渣水泥 |
1 1 1 |
2 2 2 |
0 0.01 0.03 |
0.5 0.5 0.5 |
3 3 3 |
0.1 0.5 >1.5 |
|
425号普通水泥 |
1 1 |
2 2 |
0 0.03 |
0.5 0.5 |
3 3 |
0.1 >1.5 |
2）氯化铁防水混凝土和防水砂浆早期就有相当高的抗渗能力。这对于要求施工后很快承受水压的工程及以水泥 砂浆作修补层的防水工程，有较大的实用价值。
3）氯化铁防水剂有增强及早强作用。氯化铁防水剂与水泥水化时析出的氢氧化钙作用生成氯化钙对混凝土起密实作用。氯化钙对水泥熟料矿物的激化是一个比较长期的过程，因而氯化铁防水混凝土能持续地提高混凝土的抗压强度。
4）在氯化铁防水混凝土中，由于生成大量氢氧化铁胶体，使混凝土密实性提高。水、氧难以进入，同时在钢筋周围生成的氢氧化铁胶膜，也保护了钢筋，这是抑制腐蚀的有利条件。但新生态氯化钙除了与水泥结合外，还剩余少量氯离子，则是引起腐蚀的条件。故根据限制氯盐使用范围的有关规定，对于接触直流电源的工程及预应力钢筋混凝土工程禁止使用；宜用于水中结构、无筋及少筋厚大混凝土工程、砂浆修补抹面工程。但当混凝土结构致密，抑制钢筋锈蚀的因素起主导作用，则钢筋可以长期不发生锈蚀。
（2）氯化铁防水剂制备目前制备氯化铁防水剂常用 的含铁原料有两种，一种是轧钢时脱落下来的氧化铁皮，另一种是制造硫酸后的废硫铁矿渣。其制备方法如下：
1）以氧化铁皮为主要原料的氯化铁防水剂：
① 原材料：
氧化铁：采用轧钢过程中脱落下来的氧化铁皮，其主要成分为氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁等。氧化铁皮要求通过3mm筛孔，如有油污，应在铁板上或铁锅内加热烧净。
盐酸：工业品，比重为1.15～1.19。
硫酸铝：工业品，主要成分为含水硫酸铝
② 生成氯化铁防水剂的主要化学反应式：
三氧化二铁+盐酸→氯化铁+水
氧化亚铁+盐酸→氯化亚铁+水
四氧化三铁+盐酸→氯化铁+氯化亚铁+水
③ 制备方法：先将一重量份的氧化铁皮投入耐酸容器（常用陶瓷缸）中，然后注入二重量份的盐酸，用压缩空气或机械等方法不断搅拌，是其充分反应，反应进行2h左右，向溶液中加入0.2重量份的氧化铁皮。继续反应4～h后，逐渐变成深棕色浓稠的酱油状氯化铁溶液。静置3～4h，吸出上部清液，再向清液中加入相当清液重量5%的硫酸铝，经搅拌至完全溶解，并且比重达到1.4以上，即成为氯化铁防水剂。
2、 氯化铁防水混凝土
氯化铁防水混凝土是在混凝土拌合物中加入少量氯化铁防水剂拌制而成的具有抗水性和密实度的混凝土。
氯化铁防水混凝土是依靠化学反应产物氢氧化铁等胶体的密实填充作用，新生的氯化钙对水泥熟料矿物的激化作用，易溶性物转化为难溶性物以及降低析水性等作用而增强混凝土的密实性，提高其抗渗性的。
（2）氯化铁防水剂制备目前制备氯化铁防水剂常用 的含铁原料有两种，一种是轧钢时脱落下来的氧化铁皮，另一种是制造硫酸后的废硫铁矿渣。其制备方法如下：
1）以氧化铁皮为主要原料的氯化铁防水剂（见上页）
2）以硫铁矿渣为主要原料的氯化铁防水剂：
① 原材料：
硫铁矿渣：系硫酸制造厂的工业废料，呈棕色粉状，其主要成分为氧化铁，此外尚含有少量的铁、氧化硅、氧化铝、氧化钙和硫等。应选用氧化铁含量较高，二氧化硅与硫含量低的矿渣。用前干燥至含水量不大于2%，并筛除其中大块和杂质。
铁屑：机械加工的切削废料，用前除尽油污。
明矾：工业品。
盐酸和硫酸的要求同以氧化铁皮为主要原料的氧化铁防水剂。
② 制备方法：按硫铁矿渣：盐酸=1：2～3的重量比备料，先将盐酸倒入耐酸容器中。然后将硫铁矿渣和铁屑（占盐酸重量的5～10%）的混合物徐徐倒入盐酸中，连续搅拌3h左右，以后每10.5左右搅拌一次。1昼夜后测定上部澄清溶液（不含悬浮颗粒）的比重，当比重大于1.3时，便可加入溶液重量10%左右的工业明矾或硫酸铝，搅拌至完全溶解，即成为氯化铁防水剂。
3）质量要求：氯化铁防水剂是以氯化铁和氯化亚铁及硫酸铝为主要成分的深棕色溶液，其中氯化铁与氯化亚铁的含量应不少于400g/L。
在氯化铁防水剂中，氯化铁能促使混凝土收缩，而氯化亚铁对混凝土的收缩基本上无影响。因此，控制氯化铁与氯化亚铁的含量比例，可使混凝土收缩不至增加过多。一般要求氯化铁与氯化亚铁的含量比例为1：1左右。防水剂中加硫酸铝或明矾，可使混凝土体积产生少量膨胀，藉以抵消防水剂中氯化铁对混凝土的收缩影响。硫酸铝或明矾的掺量因氯化铁含量多少而略有不同，可通过试验决定。一般硫酸铝或明矾的掺量为防水剂溶液重量的5% ～10%。
（3）氯化铁防水混凝土配制要求
1）氯化铁防水混凝土的配制应满足以下技术要求，见下表
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项 目 |
技 术 要 求 |
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水灰比 水泥用量(kg/m3) 塌落度(mm) 防水剂掺量 |
不大于0.55 不小于310 30～50 以水泥重量的3%为宜，掺量过多对钢筋锈蚀及混凝土干缩有不良影响，如果采用氯化铁砂浆抹面，掺可增至3%～5% |
2）氯化铁防水剂必须符合质量标准，不得使用市场上出售的化学试制氯化铁。
3）配料要准确。配制防水混凝土时，首先称取需用量的防水剂用80%以上的拌合水稀释，搅拌均匀后，再将该水溶液拌合砂浆或混凝土，最后加入剩余的水。
严禁将防水剂直接倒入水泥砂浆或混凝土拌合物中，也不能在防水基层面上涂刷纯防水剂。
当采用机械搅拌时，必须先注入水泥及粗细集料，而后再注入氯化铁水溶液，以免搅拌机遭受腐蚀。搅拌时间不小于2min。
（4）施工注意事项
1）施工缝要用10 ～ 15mm厚防水砂浆胶结。防水砂浆的重量配合比为水泥：砂：氯化铁防水剂=1：0.5：0.03，水灰比为0.55。
2）氯化铁防水混凝土必须认真进行养护。养护温度过高过低均会使抗渗性能降低，一般蒸发养护的最高温度不超过50℃。自然养护时，不得低于10℃。浇灌8h后，即用湿草袋等覆盖，24h后浇水养护14d。
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