凯姆壮KFA混凝土成岩技术.docx

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1、美国专利凯姆壮系列水泥添加剂1.KFA是什么东西?KF-A是一种无机水泥氧化剂，能促使水泥中以及粗、细骨材中的所有大 小金属元素进行氧化反应，产生高电解液，使水泥颗粒碎解分解，加速其水 化速度，以达到完全水化的程度。氧化反应中同时产生大量的高浓度水泥浆 体，使水泥具有最佳的胶性与致密性。硬化后的混凝土具有抗酸，抗卤，抗海 水氯离子侵蚀，抗水渗透、抗干缩龟裂、提高抗压强度与早期强度等高性能 混凝土的特性，可增加混凝土的耐久性2. KFA产品的性能优点是什么？l减少干缩量2倍以上，其约为200300microstrains,具有抗裂性。l降低水化热3050%，减少温差收缩龟裂l 减少用水量达102

2、0%，水泥浆体增加10%以上，可减少配方中 的水泥量l提高3一天早期强度20-25%l增加抗压强度20 -25 %l增加抗拉强度40%l增加抗冻融性30%以上，达350循环以上。l增加抗破裂强度60%以上l接触强度大于220psi以上l可抗14大气压力即200psi以上的水压，具有不透水性。l混凝土中含有97%微毛细孔与3%粗毛细孔，总孔隙率减少，密度提高 2025%。l与石灰Ca(OH)2反应成结品体，抑制碱性反应，避免析品，白化，起砂等现象。l抗海水与空气中氯离子的侵蚀破坏，防治钢筋腐蚀。l抗酸性，抗碱性，工业废液，糖酸与石油等化学液的侵蚀。l减少与二氧化碳反应产生混凝土中性化。l提高混凝

3、土面的抗磨性，施工面较干净。3. KFA的应用特点是什么？l不需使用砂灰，飞灰，强塑剂，减水剂，膨胀剂等添加剂。l配合工程需要，可增加速凝剂与输气剂。l通常不许养护剂：温度过高时，只需微量喷水养护一，二次即可。l可持续搅拌3-4小时后，其坍损度仍极小。l不必泌水，不易析出，结着力极佳。l水泥砂浆呈乳汁状，坍度控制5-10公分，但工作度佳，易震动捣平。l高压喷浆作业中，易于泵输送，输送管震动小，且不易塞管l高压喷浆的每一道厚度可达7-8公分，反弹量小于5%以下。l施工温度一5-40摄氏度，但不影响凝结时间。l乳汁状的水泥浆体，可增长施工时间，但不影响凝结时间4. KFA的用途是什么？具防水性，可

4、用于：1）地下建筑物，如地铁，捷运系统，隧道，地下连续壁，地下停车场， 地下人行道，升降机坑。蓄水池，游泳池，导水管，高抗渗性竖井，涵洞。高抗渗放水屋顶，建筑地板，高抗渗砂浆防潮层，砂浆防水层。2具抗酸性，抗化学性，可用于：污水处理槽，酸液存储槽，油槽。抗酸地坪，化学工厂建物，近海边堤防，码头，冷冻室等。3具抗冻融性，可用于冷冻室，冷气室，温度变化大的场所等工程。4. 抗海水氯离子侵蚀，可用于5. 近海边的建物，堤岸，码头等工程。5. 底水化热，底干缩龟裂，可用于水库混凝土，大坝混凝土砂浆层，桥 梁混凝土砂浆层，混凝土路面等5. KFA可以用来进行堵漏吗？可以的，因为经KFA水化后的水泥颗粒超

5、细，平均直径可达到10微米， 在渗漏部位直接喷浆，细小的水泥颗粒可以直接进入裂缝，阻塞裂纹止漏。6. KFA沙浆喷涂后,容易脱落吗？不会的,KFA沙浆有很强的附着力，可以很牢固的附着在大部分材料上.比 如倒喷屋顶而不掉下来.7. KFA沙浆喷涂堵漏后，以后如果裂缝继续扩大,还会漏水吗？不会的.KFA在水化作用早期时促进了硫铝酸钙结品体的形成。这些结品体在 成长期时性质微弱，不能形成毛细孔。因此它们会偏离，以毛细孔为轴心， 顺着毛细孔成长。最终在毛细孔外会形成一种结品体外壳，却又不会阻碍毛 细孔的通风效用。硫铝酸钙结品体不溶解且抗化学性，它们平行生长，看似 一束束六边形的纤维。结品体之间的缝隙会

6、填补有品体间的溶液。整包水泥 的密度，体积和强度就取决于这种溶液的密度。当液体渗入时，这些溶液会被冲淡，导致品体纤维束扩张，水泥包的体积 也相应增大。这一反应使得毛细孔收缩，有效缩小其直径，却又不至阻碍毛 细孔和大气的畅通。此时毛细孔的直径会变得小于分子的直径。毛细孔直径 的减小会同时产生以下三种效用：1. 人工微毛细孔的直径会变得比水分子的直径小，从而形成分子过滤器或 分子筛网，进而防止了诸如酸类和油类等大分子的渗透。2. 毛细孔直径的减小增加了毛孔内液体和气体的压力，内部压强的增加会 进一步防止水、气体，以及它们可能携带的任何电解液的渗透。3. 水、碱金属、酸和油类产品等液体本身的张力也会

7、阻碍它们的渗透。这一过程不是静态的，而是动态的。也即是说，结品体即可以膨胀，也可 以收缩。尽管毛细孔很微小，但仍能保证和大气的畅通，从而防止了水泥内 部渗透性压力的累积，否则将可能导致灾难性的后果。8国内有许多廉价的混凝土外加剂，工程上为何要选用KFA?长久以来，人们为了得到高性能的混凝土，于是把各种外加剂一起加入混 凝土中，以便提高混凝土的综合性能，然而，出现了各种成分的兼容性的问 题，有些不兼容性问题有些短期内通过试验可以被发现，而有些需要很常时间 后才可能暴露出来，比如工程3年5年后，出现盐斑，裂纹等缺陷，从而缩短 工程的使用寿命.这对于胶体和液体状态的矿物和聚合物外加剂来说，都会发 生

8、的.这种不兼容性在环境温度和湿度频繁改变时，表现更为突出。KFA就是针对目前混凝土加入的外加剂的兼容性问题而发明的，现在只需 要一种KFA,外加剂，就可以具有原来很多外加剂的综合效果，从而避免了各种 外加剂共同使用后的不兼容带来的负作用.尤其在提高混凝土早期强度 耐海 水腐蚀，耐化学腐蚀，抗冻性，抗裂纹性性，耐久性方面性能突出9. 目前国内虽然没有像KFA这样的全能外加剂，但针对某个指标而改进 的外加剂很多，而且很便宜，如果需要综合指标，只要把几种外加剂一起加 入就可以了。首先，针对某个具体的应用指标的改进，对工程质量来说，短期可以，但 要知道周围的环境是变化的，比如，开始只关心强度的提高，但

9、后来由于大 气污染，有了酸雨，河水变成了污水等，所以，做工程，要有前瞻性，综合 提高混凝土的质量和使用寿命。至于用1+1的简单方法把集中外加剂简单叠加来获得高性能混凝土，从 长远来看，对工程质量是有害的。因为必须考虑到外加剂成分的兼容问题。 有些短期内通过试验可以被发现，而有些需要很常时间后才可能暴露出来，比 如工程3年5年后，出现盐斑，裂纹等缺陷，从而缩短工程的使用寿命.这对 于胶体和液体状态的矿物和聚合物外加剂来说，都会发生的.这种不兼容性在 环境温度和湿度频繁改变时，表现更为突出。在这里,1+1可能是小于2的.10. 总体来说，客户能从KFA中得到何种收益？提高早期强度，缩短施工周期普通

10、水泥加入少量的KFA，可以同时做为具有早强水泥，低温水泥，抗 酸水泥，高铝水泥的的使用，降低了成本使用KFA后，混凝土不再需要额外的防水处理，节省了防水材料和施工 成本.提高了工程质量11. KFA有毒吗？KFA在美国通过了 NSF认证，对食品饮用水是安全的。12. KFA是哪里生产的？KFA产地为美国，目前在中国没有任何生产基地，只在郑州设有中国区 业务联络机构，所有的货物都是从美国海运过来。13.KFA产品如何进行技术支持?一般问题，中国业务联络处可以帮你积极解决，如果工程很大，那么我们 美国公司的技术专家将会到中国与客户面对面技术沟通。14. 产品是如何包装的？如何发运？KFA的最小包装

11、为22公斤每袋，每次最小定货单位为1.5吨，以便节省运 输成本.15. KFA是啥工作原理呀？它是如何工作的KFA使用两种技术来改良水泥品质，即分别在物理和离子层面上对混凝 土发生效用。毛细孔直径减小-在水化过程中会产生气体。气体在排放时会产生毛细孔，它们标明了气体 通过静止且具可塑性混凝土的通路。硅磷酸盐水泥通常会产生二氧化碳。由 于二氧化碳必须形成达到一定“临界质量”的气泡后，才能上升到混凝土表面， 所以会产生气泡。使用KFA的硅磷酸盐水泥产生的是乙炔。这种气体一产生后就会被排放 出，故只会形成较小的气泡，和短直径的微毛细孔。气孔表面液体的张力则 可防止水等液体进入微毛细孔。常规水泥含有约

12、70%粗毛细孔和30%的微毛细孔，而KFA水泥则含有约3%的粗毛细孔和97%的微毛细孔，从而大幅增强了 KFA水泥的防水性能。工程师们还因此给KFA水泥冠上了“人造磐石”的称号。KFA在水化作用早期时促进了硫铝酸钙结品体的形成。这些结品体在成 长期时性质微弱，不能形成毛细孔。因此它们会偏离，以毛细孔为轴心，顺 着毛细孔成长。最终在毛细孔外会形成一种结品体外壳，却又不会阻碍毛细 孔的通风效用。硫铝酸钙结品体不溶解且抗化学性，它们平行生长，看似一 束束六边形的纤维。结品体之间的缝隙会填补有品体间的溶液。整包水泥的 密度，体积和强度就取决于这种溶液的密度。当液体渗入时，这些溶液会被冲淡，导致品体纤维

13、束扩张，水泥包的体积 也相应增大。这一反应使得毛细孔收缩，有效缩小其直径，却又不至阻碍毛 细孔和大气的畅通。此时毛细孔的直径会变得小于分子的直径。毛细孔直径 的减小会同时产生以下三种效用：1. 人工微毛细孔的直径会变得比水分子的直径小，从而形成分子过滤器或 分子筛网，进而防止了诸如酸类和油类等大分子的渗透。2. 毛细孔直径的减小增加了毛孔内液体和气体的压力，内部压强的增加会 进一步防止水、气体，以及它们可能携带的任何电解液的渗透。3. 水、碱金属、酸和油类产品等液体本身的张力也会阻碍它们的渗透。这一过程不是静态的，而是动态的。也即是说，结品体即可以膨胀，也可 以收缩。尽管毛细孔很微小，但仍能保

14、证和大气的畅通，从而防止了水泥内 部渗透性压力的累积，否则将可能导致灾难性的后果。电负荷效用的引入水泥内部的离子，如铁和锌，在通常状态下是不活动的，而加入KFA后 离子会活跃起来。水泥表面会如同离子交换树脂一样发生反应。在水化过程 中，铁会由铁+转变为铁+。铁+是大、活动慢且通常不发生反应的微粒， 而铁+却微小而活跃。这就导致水泥带上了少量的电荷负载。如果加入诸如酸之类的电解质 水泥里的带电微粒（离子）就会移向表面， 与电解质电荷中和。入侵的外来离子越强，水泥内部的离子就会越发活跃的 移向表面。如果侵害性化学物质很强，水泥表面可能会腐蚀约0.5mm来增加 表面可发生反应的面积。其效果就类似于试

15、图将两个磁铁的北极强推到一 起，你推的越用力，磁铁的反作用力也越大。如果腐蚀性化学物质变了，水泥内的其它离子就会变得活跃来中和它，上 述过程又将重复。KFA加强的水泥，本质几乎是有机的，因为它会对所有非 水泥质的材料产生反应和排斥这就好像动物的免疫系统一旦化学物质被“识 破”并中和之后，水泥就会产生对类似化学物的“免疫力”。这一反应会针对所有不溶于水泥的物质，其中也包括许多常用的水泥修补 剂，缓凝剂和促凝剂。对于渗和了 KFA的水泥使用外来修补剂会导致化学物 质被破坏且变得无效。在成批混合和成长阶段时，水泥的高导电性会维持45天。与常规水泥的 比较数据显示，含有KFA的水泥在早期具有高50倍导

16、电性。它提供了电镀 化学物质的类似物，具有高水盐度，因而延长了水冻结时间，避免了用盐而 造成的副作用。这就使得在0C环境下，使用未加热的水也变得可行了，而水 泥在冰冻气候和冬季环境下也可发挥出色效用了。混凝土混合物有许多对结构有用的矿物质，但却不能发挥效用。因为水是 唯一活跃的介质，而在水化和固化过程中，并没有充足的水来溶解这些矿物 质。KFA渗和剂含有50种以上化学物质，通过四个过程的一系列反应，它们 会使水泥混合物具有活跃性。KFA成分的逐步溶解，使得这些反应可以从第一个到第四个依次发生， 而没有任何延误。如果用水量减少了，这些反应将持续无间断发生，而混凝 土的混合也会顺利完成。这四个步骤

17、是：1）加速水泥颗粒的水化，2）金属成分的氧化反应，3） 自由水分子的胶质化，4）水泥浆体内凝胶体的稳定化。1）加速水泥颗粒的水化。常规体积的水泥水化被加速，是一个十分重要的步骤。它用带正电荷的人 工矿物质减弱了水分子的张力，从而加速水化。这一反应的结果是：a. 减少用水量20%；b. KFA成分的水溶解可以达到最大浓度，这样在实现低坍落度的同时， 就还能保证高度的可和易性；c. 第一天的混凝土收缩会被延迟；d. 水泥混合物内的“原料压实”会顺利进行；e. 混凝土混合物的坍落度会维持在2?4英寸，而易于泵送。2）金属成分的氧化反应。KFA的使用会带来负电荷的人工矿物质，它会引起水分子和水泥颗粒

18、的 磁性再定位。这种再定向会减弱分子、颗粒间的联系，并使它们更自由的转 动，从而就会有理大量的水泥颗粒开始水化反应。KFA 一旦被加水激活之后， 就会在水泥颗粒内部引发一连串化学反应，促使颗粒可以100%的水化，同时 还能减少收缩，加速整个水化反应过程。KFA可以促进用废石灰生成特定的 以钙元素为基础的结品体。这些动态结品体可以针对环境条件的变化（台温 度的变化，酸类、盐类等电解质的侵害）做出反应。在通常情况下，水泥内 的所有可溶解石灰最后都会被废弃浪费，但KFA会将石灰变成有用的水泥质 混合物。这样，最终形成的混凝土就能保证均质、坚固、高强度、高密度、 和最大化的抵抗强度。直接优势：a. 由

19、于一部分热能被用于氧化反应，放热反应的热量排放会降低两倍；b. 由水泥核心至表面的毛细孔生成所占空间更小，反应也更温和；c. 氧化反应使得收缩率降低1?2倍；d. 金属氧化反应使得导电性提升；e. KFA水泥会变得像高铝水泥一样具有抗腐蚀性，抗压强度，防水性， 和抗磨性。3）自由水分子的胶质化。从表面现象看来，这一过程就是水和水溶解溶液变稠的过程。由于大部分 水泥颗粒都水化了，而多孔间的液体蒸发又会导致天然矿物质的水泥质溶 解，因此：a. 表面液体的蒸发速度会变缓；b. 混凝土表、里的浆体浓度几乎同时改变；c. 因为渗透性压力很低，“发热液体”的变形也就不那么明显了；d. 气孔的数量和毛细孔的

20、种类较少，也就是说气孔可以整齐排列。大量的矿物质沉淀物都成了水泥溶液的结品化核心，随着核心周围溶液的 变稠，形成外壳。依照密度等级不同，密度较低的溶液要较迟才能达到这一 阶段。胶质化是一个十分缓慢的过程，整个过程的完成可能需要数十年。而 这一反应的结果是：a. 水泥结构的均质化；b. 整个水泥体内骨料的高度压实；c. 可测得宏观结构的密度增加了 35%；d. 根据混合配方，在第三天或第七天就有早期强度；e. KFA水泥的胶粘性多孔间媒介可以100%的防止液体渗透；f. 由于水泥结构中每一个颗粒表面都有一层金属氧化物薄膜，它们的防护 大幅增强了抗化学性，（这一改善可以通过水泥颜色的改变观察到，也

21、可以 将探测器或手伸入水泥堆探查）；g. 因为KFA水泥结构更紧密，气孔结构更规则，所以水泥对冻结-融解循 环和干燥浸润类腐蚀的物理抗性也就更高了。4）水泥浆体内凝胶体的稳定化。显而易见，这是由于水泥浆体内部溶液的粘性自然增强导致的。这一过程 的大致需时可在7天至14天测得，且它的需时要比常规水泥的长。在水泥体 多孔系统中，凝胶体稳定化阶段的长期存在将引发以下效果：a. 宏观结构的密度加强；b. 液体非渗透性的动态增强；c. 随着期限延长，凝胶体会逐渐变干，这样就扩大了水泥体中含结品质的 部分；d. 抗压强度会逐步稳定增长；e-由于氧化过程中形成的气孔系统会持续不断；f. 表面张力的饱和度下降导致气孔吸力减小；g. 水泥的蠕变会以91天为一界点而稳定又有预示性的持续。KFA的其他优势钢筋防护力优化了 100%；将KFA水泥喷涂于表面后，较高层的建筑施工也可一次完成，回弹率降 至5%以下；养护性水泥可以变得比其它任何高档水泥配方有更高的抗化学性，包括 盐类、酸类、碱金属、氧化物、二氧化碳、和石油蒸馏物；可以在-5C至40C环境下施工，而不影响初凝时间；不渗水;完全省去了使用养护性隔膜的麻烦；模块绝缘性提升了 60%以上，这点对于桥梁和水坝尤其重要；搞冰冻/溶解能力提高400个循环以上。