Pengenalan: Paradoks perlindungan “batu buatan” konkrit
Konkrit (simen + agregat + air/hasil hidratasi) ialah bahan buatan yang paling banyak digunakan di bumi (>30 bilion tan/tahun)
——tetapi ia mempunyai ”paradoks perlindungan semula jadi” (1) kealkalian tinggi konkrit (pH>12.5/keluli bertetulang ”pasif” dan tidak berkarat dalam persekitaran beralkali)
adalah ”perisai kimia” yang melindungi keluli dalaman; (2) tetapi konkrit adalah berliang
(liang kapilari >10nm-100μm)——CO₂ di udara meresap melalui liang——bertindak balas dengan Ca(OH)₂ (karbonat) pH menurun dari >12.5 kepada <9——”perisai kimia” keluli larut oleh karbonat
——keluli mula berkarat (Fe→Fe²⁺)——karat mengembang (>3 kali)——konkrit retak ”kehilangan alkali = kematian konkrit”. Misi utama cat perlindungan konkrit adalah “menghalang pencerobohan CO₂ dan air——mengekalkan kealkalian tinggi konkrit——melindungi keluli bertetulang”
.
I. Perbandingan Tiga Strategi Perlindungan Konkrit
| Strategi | Produk wakil | Penembusan/ketebalan filem | Mekanisme perlindungan | Kelebihan | Kelemahan |
|---|---|---|---|---|---|
| Jenis penembusan (impregnasi silana/siloksana) | Isobutil trietoksisilana/oktil trietoksisilana | Penembusan >2-5mm | Si-OH dengan Si-OH pada dinding liang kapilari konkrit mengkondensasi → lapisan hidrofobik Si-O-Si——sudut sentuhan air >100° | Tidak mengubah penampilan konkrit (tidak berwarna dan telus)/boleh bernafas (wap air boleh keluar) | Tidak tahan lasak (tiada filem)/perlu impregnasi semula setiap 3-5 tahun |
| Jenis pembentukan filem (epoksi/PU/akrilik) | Cat dasar penutup epoksi + cat permukaan PU/akrilik | 200-500μm DFT | Menutup sepenuhnya permukaan konkrit——menghalang penembusan CO₂ dan air | Anti-kakisan + tahan lasak + cantik/jangka hayat >10-15 tahun | Mengubah penampilan/tidak bernafas (pengumpulan wap air → buih pada salutan) |
| Jenis tindak balas (kalis air hablur berasaskan simen) | Cat kalis air jenis penembusan hablur berasaskan simen (CCCW) | Sapuan >1.5kg/m² | Bahan kimia aktif menembusi konkrit——bertindak balas dengan Ca(OH)₂ + air → menghasilkan hablur jarum tak larut——mengisi liang kapilari | “Pembaikan sendiri” retakan mikro <0.4mm/kekal (hablur tak larut) | Hanya untuk permukaan hadapan air (perlukan air untuk memacu tindak balas)/penembusan lemah pada konkrit lama |
Soalan Lazim (FAQ)
Q1: Mengapa impregnasi silana “tidak menutup liang — hanya menghydrophobik”?
Silana (Si(OR)₃ — molekul kecil/berat molekul 10nm) — mengkondensasi dengan Si-OH pada dinding liang kapilari — membentuk filem hidrofobik monolapis (bukan filem penyekat)
— sudut sentuhan air >100° — air cecair tidak dapat masuk (ditolak oleh lapisan hidrofobik) tetapi wap air (gas) masih boleh menembus — fungsi “pernafasan” konkrit kekal. Reka bentuk “tidak menutup liang” impregnasi silana mengekalkan kebolehtelapan udara konkrit
— mencegah masalah “pengumpulan wap air — melepuh” pada salutan jenis filem — ini adalah kelebihan teras jenis penembusan.
Q2: Mengapakah “pembentukan buih” lapisan jenis membentuk filem pada konkrit lebih teruk >10 kali berbanding pada keluli?
Kandungan lembapan dalaman konkrit >2-5% + penyerapan wap air secara berterusan dari bawah tanah/tanah
——lapisan jenis membentuk filem (0.01g/m²·hari)→terkumpul di antara lapisan/antara muka konkrit——tekanan wap air——lapisan “terangkat” dan berbuih
。Substrat keluli——tiada air di dalam (keluli tidak menyerap air)tiada pengumpulan wap air di bawah lapisan
——risiko berbuih jauh lebih rendah daripada konkrit. Lapisan jenis membentuk filem untuk konkrit——mestikandungan lembapan substrat <4% (kaedah CM) + primer (penutup epoksi——kelikatan rendah/menembusi liang mikro konkrit——"mengunci" wap air di dalam konkrit)
。
Q3: Bagaimanakah “pembaikan sendiri” bagi waterproofing hablur berasaskan simen (CCCW) berfungsi?
Bahan kimia aktif dalam CCCW (natrium silikat/natrium karbonat/garam kompleks)
——apabila terkena air larut——menembusi retakan mikro konkrit (<0.4mm) bersama air
——bertindak balas dengan Ca(OH)₂ dalam konkrit (hasil hidratasi simen)——menghasilkan hablur jarum kalsium silikat/kalsium karbonat yang tidak larut
——pertumbuhan hablur mengisi retakan mikro
——retakan “sembuh sendiri”. Tindak balas ini memerlukan pemacu air
——retakan kering——CCCW tidak bertindak balas——oleh itu CCCW sesuai untuk permukaan hadapan (kerap terdedah kepada air)
——tidak sesuai untuk permukaan belakang (kering).
Bacaan berkaitan
Ringkasan
Tiga strategi perlindungan konkrit — jenis resapan (silane — hidrofobik — tidak menutup liang / mengekalkan pengudaraan), jenis pembentukan filem (epoksi / PU / akrilik — penutupan sepenuhnya — estetik + tahan haus) dan jenis tindak balas (CCCW — penghabluran pembaikan kendiri retak halus <0.4mm) — masing-masing mempunyai senario penggunaan yang sesuai. Kexin New Materials menyediakan produk cat perlindungan konkrit lengkap dan sokongan teknikal reka bentuk penyelesaian kepada pelanggan.