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張丹武1 喬亞玲2 高國(guó)義1

摘 要：介紹了滲透型液體硬化劑發(fā)展歷史以及JC/T2158-2012《滲透型液體硬化劑》建材產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)概況，分析了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用幾年來(lái)出現(xiàn)的問題，并提出了修訂該產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的建議。
關(guān)鍵詞：滲透型液體硬化劑；應(yīng)用問題；修訂建議

滲透型液體硬化劑，譯于英文詞組“Liquid concretedensifer”，主要起源于美國(guó)，最早應(yīng)用于軍工，第二次世界大戰(zhàn)后逐漸轉(zhuǎn)為民用。1949 年美國(guó)CurecreteChemical Company,Inc 生產(chǎn)的滲透型液體硬化劑產(chǎn)品Ashford FormulaTM 應(yīng)用于凱迪拉克汽修廠舊地翻新項(xiàng)目，是其在民用建筑的第一個(gè)標(biāo)志性項(xiàng)目，至今已使用60 多年。
滲透型液體硬化劑在上個(gè)世紀(jì)九十年代進(jìn)入中國(guó)，成功應(yīng)用于麥德龍商城、沃爾瑪超市、宜家家居地下停車場(chǎng)、江蘇省煙草公司廠房等項(xiàng)目。目前我國(guó)混凝土地面年施工面積約為2.6 億平方米，每3-5 年需要一次修補(bǔ)維護(hù)，每10 年需要徹底翻新一次。使用滲透型液體硬化劑后的混凝土地面，只需日常的清潔就可以達(dá)到維護(hù)保養(yǎng)的功效，能延長(zhǎng)混凝土使用壽命達(dá)10 年以上，有效降低了翻新率以及重新施工的高額費(fèi)用，每年可節(jié)省施工費(fèi)用80 億元。
因此，滲透型液體硬化劑在地坪應(yīng)用中一度扮演神奇的角色，各大生產(chǎn)商紛紛引進(jìn)產(chǎn)品或研發(fā)國(guó)產(chǎn)，市場(chǎng)一片紅紅火火的局面，假貨漫天飛，隨意夸大產(chǎn)品作用的廣告比比皆是。為了規(guī)范行業(yè)市場(chǎng)，工信部于2012 年發(fā)布了JC/T2158-2012《滲透型液體硬化劑》建材行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)對(duì)于當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)亂象具有一定的遏制作用，但隨著人們認(rèn)識(shí)的提高以及該類產(chǎn)品在市場(chǎng)的廣泛應(yīng)用，該標(biāo)準(zhǔn)的一些短板慢慢顯現(xiàn)出來(lái)。比如未對(duì)鋰基硬化劑進(jìn)行定性導(dǎo)致其他不明成分的假冒產(chǎn)品混入市場(chǎng)，標(biāo)準(zhǔn)中樣品的制備與實(shí)際施工差別太大，性能表征出現(xiàn)與實(shí)際明顯不符的現(xiàn)象。本文著力從近三年來(lái)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)分析未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)修訂的方向。
1 滲透型液體硬化劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)況
根據(jù)工業(yè)和信息化部工信廳科[2010]74 號(hào)文件《2010年第一批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定修訂計(jì)劃》，建材行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《滲透型液體硬化劑》（項(xiàng)目號(hào)2010-0629T-JC），由中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)地坪材料分會(huì)和中國(guó)建筑材料檢驗(yàn)認(rèn)證中心（現(xiàn)中國(guó)建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司）聯(lián)合主編。標(biāo)準(zhǔn)編制經(jīng)過驗(yàn)證試驗(yàn)階段、征求意見稿形成階段、送審稿形成及審核階段、報(bào)批階段，最終于2012 年12 月28日發(fā)布，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為：JC/T2158-2012。
以下簡(jiǎn)單介紹JC/T2158《滲透型液體硬化劑》產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。
1.1 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求
1）外觀：滲透型液體硬化劑為無(wú)色、透明、均勻液體。
2）物理性能項(xiàng)目及要求見表1。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)主要試驗(yàn)方法簡(jiǎn)述
1.2.1 基準(zhǔn)試件制備：
基準(zhǔn)砂漿的配合比為基準(zhǔn)水泥:ISO 標(biāo)準(zhǔn)砂: 水=1:3:0.5（質(zhì)量比），基準(zhǔn)砂漿攪拌后灌入符合JG3019的150 立方體模中，用搗棒插搗20~30 次，將成型面抹平，然后在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下養(yǎng)護(hù)28d。
28d 后將養(yǎng)護(hù)好的基準(zhǔn)砂漿垂直于成型面進(jìn)行切割，試件表面應(yīng)平整，試驗(yàn)時(shí)使用切割面，切割后的試件在72h 內(nèi)進(jìn)行試件制備?；鶞?zhǔn)砂漿見圖1。尺寸為（140×140×25）mm3 未浸泡過液體硬化劑的試件作為基準(zhǔn)試件。將切好的尺寸為（140×140×25）mm3 基準(zhǔn)試件浸泡在液體硬化劑中24h，取出后在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下養(yǎng)護(hù)7d 作為受檢試件。

1.2.2 主要試驗(yàn)方法
1）外觀：目測(cè)
2）固含量：按GB/T16777-2008 中第5 章的規(guī)定進(jìn)行。稱取約2g 試樣，試驗(yàn)溫度為（105±2）℃
3）pH 值：按GB/T8077-2000 中第7 章的規(guī)定進(jìn)行。
4）24h 表面吸水量
按JC/T902-2002 中5.7.1 測(cè)3 塊受檢試件，結(jié)果取中值。
5）耐磨度比
按JC/T906-2002 中7.6.3 的規(guī)定分別測(cè)定5 塊基準(zhǔn)試件和5 塊受檢試件的耐磨度，結(jié)果計(jì)算按JC/T906-2002 中7.6.4 的規(guī)定進(jìn)行。
6）VOC 揮發(fā)性有機(jī)化合物
按GB18582 的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定。
2 液體硬化劑產(chǎn)品現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用出現(xiàn)的問題
JC/T2158-2012《滲透型液體硬化劑》建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，對(duì)于當(dāng)時(shí)地坪行業(yè)來(lái)講是一份非常及時(shí)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，解決了當(dāng)時(shí)該類產(chǎn)品無(wú)標(biāo)可依的現(xiàn)狀，同時(shí)對(duì)于此類材料在地坪行業(yè)應(yīng)用起到非常積極的作用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的增長(zhǎng)以及科研人員對(duì)該類材料認(rèn)識(shí)的提高，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)內(nèi)容問題逐步顯現(xiàn)，以下將三年來(lái)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用出現(xiàn)的問題進(jìn)行闡述。
2.1 缺少對(duì)該類產(chǎn)品定義的描述
滲透型液體硬化劑雖然已經(jīng)有六十多年的應(yīng)用歷史，但是其所在行業(yè)太小太窄，國(guó)外很少介紹此類材料的科研情況，我國(guó)相關(guān)學(xué)者也未關(guān)注到此類材料的發(fā)展。材料引進(jìn)至中國(guó)一直被神化，該類材料一直處于神神秘秘的角色。其基本組成成分、作用機(jī)理一直無(wú)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)研究。在未弄清楚產(chǎn)品的實(shí)際作用機(jī)理的情況下，2012 年發(fā)布的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)并未對(duì)該類產(chǎn)品的定義進(jìn)行描述。近年來(lái)北京工業(yè)大學(xué)王子明教授對(duì)滲透型液體硬化劑進(jìn)行深入研究，對(duì)氟硅酸鹽類、硅酸鹽類滲透型液體硬化劑作用于混凝土表面機(jī)理進(jìn)做了科學(xué)闡述[1]。明晰了產(chǎn)品作用機(jī)理才能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行準(zhǔn)確分類，才能提出相應(yīng)的技術(shù)要求。
2.2 試驗(yàn)試件制備存在問題
在本文1.2.1 中詳細(xì)介紹了滲透型液體硬化劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于基準(zhǔn)砂漿試件制備的內(nèi)容，由于滲透型液體硬化劑是依附在水泥基材料表面才能顯現(xiàn)其作用，因此基準(zhǔn)砂漿或者混凝土的品質(zhì)直接影響材料的應(yīng)用效果。現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中基準(zhǔn)砂漿試件所用基準(zhǔn)水泥屬于P.O52.5 級(jí)，膠砂比為1:3，水灰比1:0.5，分析認(rèn)為水泥強(qiáng)度過高、膠砂比過高、加水量過低使得基準(zhǔn)試件自身強(qiáng)度較高，孔隙率低[1]，表面作用滲透型液體硬化劑后很難再有所作為。
在JC/T2158 中，試驗(yàn)試件制備時(shí)需要浸泡在滲透型液體硬化劑內(nèi)24h，然后取出后在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下養(yǎng)護(hù)7d 進(jìn)行各項(xiàng)應(yīng)用性能測(cè)試。試驗(yàn)試件制備浸泡過程和實(shí)際應(yīng)用差別較大，在實(shí)際施工時(shí)，施工過程為多次噴灑-養(yǎng)護(hù)- 拋光，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)未很好的和實(shí)際施工相對(duì)應(yīng)。另外，根據(jù)研究表明浸泡時(shí)間太長(zhǎng)，氟硅酸鹽液體硬化劑會(huì)導(dǎo)致水泥基材料酸性破壞，反而降低了耐磨度[1]。
2.3 規(guī)定產(chǎn)品僅為堿性不科學(xué)
從表1 我們可知2012 版產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求pH 值≥ 11，也就是規(guī)定產(chǎn)品必須為堿性材料才能使用。出現(xiàn)這種規(guī)定也是在當(dāng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)對(duì)產(chǎn)品種類以及作用機(jī)理不明的結(jié)果，王子明教授對(duì)氟硅酸鹽、硅酸鹽液體硬化劑作用機(jī)理研究表明酸性和堿性是兩種不同的都對(duì)混凝土表面強(qiáng)度有提高作用的材料，堿性材料雖然技術(shù)要求較高，但鈉基硬化劑存在導(dǎo)致水泥基材料出現(xiàn)堿- 集料反應(yīng)破壞[1] 的現(xiàn)象。

2.4 耐磨度表征材料耐磨性不直觀
耐磨度是GB/T16925-1997《混凝土及其制品耐磨性試驗(yàn)方法（滾珠軸承法）》中對(duì)材料耐磨性的表述，該標(biāo)準(zhǔn)源自于澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)MA20《混凝土異型路面磚》附錄D，通過一組數(shù)值的計(jì)算來(lái)獲得耐磨度。無(wú)論是對(duì)于生產(chǎn)商還是用戶，耐磨度數(shù)值太專業(yè)，無(wú)法直觀感受。另外，由于我國(guó)建材行業(yè)試驗(yàn)設(shè)備較為落后，滾珠軸承耐磨儀自上世紀(jì)九十年代至今未升級(jí)，設(shè)備簡(jiǎn)陋、精度低、準(zhǔn)確度差，在實(shí)際試驗(yàn)操作過程中帶來(lái)較大的不確定因素，嚴(yán)重影響了材料耐磨性的評(píng)價(jià)。
3 硬化劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)修訂的建議
已在執(zhí)行的JC/T2158-2012《滲透型液體硬化劑》產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)自身存在第2 章描述的一些問題，除此之外，還存在硬化劑材料定性問題、表面硬度表征問題以及實(shí)際應(yīng)用性能缺少問題。結(jié)合國(guó)內(nèi)外使用現(xiàn)狀，對(duì)未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)修訂提出以下建議：
3.1 將硬化劑準(zhǔn)確分類
隨著我國(guó)科學(xué)研究的進(jìn)展，滲透型液體硬化劑的身影越來(lái)越清晰，氟硅酸鹽類、硅酸鹽類液體硬化劑作用機(jī)理已經(jīng)理清，通過作用機(jī)理可以明確分為兩類，并可依據(jù)主要成分給出兩類產(chǎn)品的準(zhǔn)確定義。在物理性能要求中可實(shí)際報(bào)出pH 值有利于用戶選擇。
3.2 試驗(yàn)基材制備進(jìn)行改進(jìn)
降低試驗(yàn)基材所用水泥標(biāo)號(hào)、降低灰砂比、提高加水量，制備品質(zhì)較差的試驗(yàn)基材才能很好的將使用硬化劑前后的效果做出明顯對(duì)比。改變現(xiàn)有浸泡制度，結(jié)合實(shí)際施工反復(fù)噴灑- 養(yǎng)護(hù)- 拋光，將有利于應(yīng)用性能的測(cè)試的開展（防滑性等）。
3.3 鈉基、鉀基、鋰基硅酸鹽類硬化劑的定性
對(duì)于硅酸鹽類滲透型液體硬化劑，鈉基、鉀基應(yīng)用又導(dǎo)致水泥基材料堿- 集料破壞，而Li- 對(duì)已發(fā)生堿- 集料反應(yīng)的水泥基材料有一定的抑制作用[2]，使用鋰基硬化劑還可以因使用鈉基、鉀基而導(dǎo)致的水泥基材料泛堿問題，對(duì)于硬化劑的裝飾性有較大的改進(jìn)。鋰基硅酸鹽硬化劑價(jià)格昂貴，定性后也有利于區(qū)分產(chǎn)品的品質(zhì)。
3.4 耐磨性試驗(yàn)方法應(yīng)更客觀、科學(xué)
本文第2 章分析了耐磨度表征耐磨性的缺陷，較為客觀的耐磨性表征是通過儀器設(shè)備磨耗試件前后質(zhì)量差或者體積差是最有效、最直觀的方式。研究國(guó)內(nèi)外地坪耐磨性試驗(yàn)方法，筆者認(rèn)為依據(jù)EN13892-4 地面砂漿及找平層測(cè)試方法耐磨性的測(cè)定（BCA 法）時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，方法更為科學(xué)，儀器設(shè)備穩(wěn)定性更好。
3.5 表面硬度性能應(yīng)增加
現(xiàn)行液體硬化劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中并未對(duì)應(yīng)用后試件表面硬度進(jìn)行表征，導(dǎo)致市場(chǎng)表面硬度表征亂象叢生，最典型的使用莫氏硬度。莫氏硬度表示礦物硬度的一種標(biāo)準(zhǔn)。1812 年由德國(guó)礦物學(xué)家莫斯(FrederichMohs) 首先提出。硬度值并非絕對(duì)硬度值，而是按硬度的順序表示的值。是一個(gè)定性值，而非定量值。在礦物學(xué)上，莫氏硬度應(yīng)用方便，野外作業(yè)尋找礦物時(shí)常采用。如指甲硬度約2.5，銅幣為3.5-4，鋼刀為5.5，玻璃為6.5。液體硬化劑處理后的水泥基材料表面硬度表征應(yīng)用莫氏硬度表征硬度與莫斯(FrederichMohs) 的初衷完全不一致。
3.6 功能性指標(biāo)應(yīng)增加
實(shí)際應(yīng)用時(shí)，防滑是一個(gè)重要指標(biāo)，應(yīng)該在產(chǎn)品物理性能中增加，改進(jìn)了試驗(yàn)試件的制備過程，對(duì)試件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化拋光，有利于測(cè)試液體硬化劑應(yīng)用后防滑性能的測(cè)試。
4 結(jié) 語(yǔ)
綜上所述，結(jié)合近幾年滲透型液體硬化劑應(yīng)用現(xiàn)狀以及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用出現(xiàn)的問題，建議JC/T2158-2012《滲透型液體硬化劑》建材行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)盡快修訂，提高滲透型液體硬化劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的適用性、科學(xué)性和有效性，將在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上會(huì)更好的提升我國(guó)滲透型液體硬化劑應(yīng)用技術(shù)水平，對(duì)于地坪行業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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