武文霞

【摘要】河南几位中学生由偶然的自然现象触发了发明灵感，研制出了一种新型防水防腐的建筑材料混凝土。这种材料是这样制成的：在拌和混凝土时，将直径2mm以下的粒状石蜡与水泥、砂、石、水一起搅拌，蒸养温度高于石蜡熔点（约60℃左右），做成混凝土制品。蒸养温度高时蜡粒熔化，使混凝土孔洞或毛细孔憎水，水或含腐蚀介质的水溶液难以浸入混凝土内部，从而可以大大提高混凝土的防水性、防腐性、抗冻性、耐久性，减低钢筋锈蚀危害，提高混凝土结构的安全性，大幅度延长混凝土构筑物的耐用年限。这项研究成果的应用前景将是非常广阔的。

【关键词】新型；防水防腐；材料；混凝土；应用

当前，祖国建设一日千里，建筑行业发展迅猛。建材市场火爆异常。但建材市场良莠不齐，也给建筑安全和建筑质量留下了隐患。市场呼唤着质量优良，物美价廉的新型建筑材料的面世。而一种新型防水防腐的建筑材料混凝土的研究成果刚刚崭露头角，就引起了市场的青睐。那么，这是一种什么样的新型建材？它又是怎样诞生的？具有哪些比同类产品更大的优越性呢？

1、研究的缘起

河南三名中学生外出旅游遇雨夜宿农家小院。无意中发现了一种现象，就是雨水滴到蜡烛流淌过的混凝土桌面后，雨水没有直接渗进混凝土里，而是像珍珠一样滚到其他的地方。水珠滚到蜡烛没有流淌过的地方后就渗了进去。于是他们突发奇想：如果屋顶的混凝土材料里加入石蜡这种物质，可能屋顶就不会漏雨了。回到家后，这三名中学生就做起了一个关于混凝土防水、防腐材料方面的研究。

2、研究目的

利用蜡粒的憎水性提高水泥制品的防水性、防腐性、抗冻性、耐久性，减低钢筋锈蚀危害，提高混凝土结构的安全性，大幅度延长混凝土构筑物的使用寿命。

3、研究思路

在搅拌混凝土时，将直径2mm以下的石蜡颗粒与水泥、砂、石、水一起搅拌，做成混凝土制品进行蒸汽养护。蒸养温度高于石蜡熔点（约60℃左右），使蜡粒熔化，将混凝土孔洞或毛细孔疏水化。这样制成的混凝土制品，由于水或含腐蚀介质的水溶液难以浸入混凝土内部，从而提高防水防腐效果。

4、研究过程

首先，他们要确定石蜡粒径、掺量对混凝土性能的影响规律，得出性价比较理想的石蜡粒径范围与掺量。为了验证其效果，他们进行了砂浆及混凝土试件的抗渗性、吸水率、抗压强度、抗冻性、钢筋锈蚀试验以及在盐溶液中的防腐蚀试验，并实际制作混凝土水槽盛水，观察其防水性。

掺入石蜡会对混凝土的强度产生一定影响，试验结果：

随着蜡粒掺量的增加，混凝土抗压强度会有一定程度的下降，但强度下降幅度不大，不超过5%。掺入蜡粒造成强度下降的原因是，石蜡自身的强度以及它与水泥的粘结强度显然不如砂石的强度以及砂石与水泥的粘结强度，蜡粒与水泥的结合部是遭受荷载时的薄弱环节，受力破坏面往往出现在其界面处。

5、研究方法

本研究利用了材料化学、表面物理化学、数学正交试验方法、对比法、观察法，实验法归纳统计法等方面的知识和方法。他们将石蜡分散在混凝土中，高温蒸养使蜡粒熔化吸附在毛细孔表面，利用石蜡的疏水作用阻止水分和腐蚀介质进入混凝土内部，提高其防水、防腐性，阻止钢筋锈蚀。

6、研究结果

利用石蜡作为水泥制品的防水防腐剂，国内未见报道。现有做法是在水泥混凝土中掺入各种外加剂，如防水剂、减水剂、膨胀剂等。

采用普通水泥、混凝土的冻融试验结果：

经过100次冻融循环后，掺蜡粒的混凝土强度损失与质量损失大大低于基准混凝土，说明掺蜡粒可以显著改善混凝土的抗冻性和耐久性。这是由于蜡粒使混凝土憎水，水分难于进入混凝土内部，也就减少了混凝土的冻害。

与其它防水防腐的建筑材料相比，利用石蜡作为水泥制品的防水防腐剂有着更优越的性能。

防水剂往往是一些憎水性的材料（如脂肪酸盐，如硬脂酸钠、油酸钾等），可使混凝土中毛细孔憎水或生成凝胶类产物堵塞毛细孔，因而可以改善混凝土的抗渗性和吸水性，从而达到防水目的。但这类憎水性材料往往会引起气泡增加，导致混凝土强度较大下降。因此，其发展受到一定的限制。减水剂则是利用其表面活性作用，降低混凝土拌和用水量，减少毛细孔数量，提高混凝土密实度来提高防水作用的。而利用膨胀剂，在水化过程中产生大量的钙矾石或氢氧化钙等产物，产生一定的膨胀，来配制补偿收缩混凝土，防止混凝土开裂，减少并细化毛细孔，同样可以达到抗渗防漏之目的。

但上述材料，都不及利用石蜡作为水泥制品的防水防腐剂，更能提高其防水、防腐性，阻止钢筋锈蚀，提高混凝土结构的安全性，大幅度延长混凝土构筑物的耐用年限。而且对水泥的粘结强度影响更小。

通过合理的实验，有效地将石腊混入混凝土中，通过了多项比较，长期侵入水中以觀察其防水性，将金属嵌入其中，观察其防腐性。结果都取得了很好的效果。该项目有很好的实用价值，立意明确，操作简单，理论直观，实用性强，有很好的创新性。

当前乃至至今后很长时期内，国家建设飞速发展，建筑行业突飞猛进，而像种新型防水防腐的建筑材料混凝土材料，必将大受欢迎，其市场将大有可为。而这种新型防水防腐的混凝土材料必将在建材行业发挥巨大的作用，为提高建筑的安全性、舒适性，作出独特的贡献。

参考文献：

[1]邵姗姗 于跃洋 冯骜骜 李林《新型防水防腐混凝土材料的研究》，见《河南建材》 2006（3）： 26-29

[2]李应权，徐永模，韩立林；新一代PMC聚合物水泥防水涂料的研究[J]；建筑技术开发；2002年12期