渗透型防护剂（精选7篇）
渗透型防护剂 篇1
摘要：本项目研究开发一种喷涂后可有效改善和提高混凝土性能、对混凝土具有高渗透和持久保护功能且耐高温灼烫的无机水性渗透结晶型高效防水防护剂, 阐述它的特点及性能。
关键词：无机水性,渗透结晶,混凝土防水防护,耐高温
0 引言
我国的建筑物、构筑物主要采用硅酸盐系水泥混凝土浇筑, 因硅酸盐水泥的主要熟料矿物--硅酸三钙和硅酸二钙的水化反应产生氢氧化钙Ca (OH) 2, 因此, 混凝土中存在较大量的Ca (OH) 2;此外, 混凝土中还存在较多的毛细孔缝, 正是由于这些毛细孔缝和Ca (OH) 2的存在, 在环境因素 (如水、温度循环、干湿循环、Cl-、SO42-离子等) 和侵蚀性介质 (如氯盐、硫酸盐等) 扩散进入混凝土体内的作用下, 混凝土材料及其构筑物出现劣化与性能衰减等现象, 严重影响混凝土构筑物的外观质量与使用寿命。
伴随着城市化进展的加快及工商业的迅猛发展, 高层建筑、地下商场、高速公路、高速铁路、桥梁隧道、港口码头、污水处理厂等高等级建筑物及构筑物已经在军事与民用建筑及国家基础设施工程中大量建设。寻求相应的结构防水方案已经成为工程建设中的紧迫问题, 开发高效新型的对混凝土具有持久防水防护作用的材料成为建材领域新的研究课题。
用于混凝土耐久性防护的涂层材料来源虽然很广, 但并不都能满足混凝土防护的要求。涂层材料至少应具备以下两个特点: (1) 涂层材料自身由于长期暴露在侵蚀环境和有害介质中, 经受风吹、雨打、日晒和多种外界破坏作用, 必须具有很好的抗侵蚀性和抗老化性。 (2) 涂层材料能与混凝土表面良好地结合, 并对下一道的外装饰工序和工程的整体外观无不利影响。我们通过广泛了解国内外防水材料行情和顺应市场发展趋势需求, 总结各种防水材料的性能, 深入分析防水机理及相关优缺点后, 立项进行了无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂的研发, 以开发出一种各项技术指标达到理想的均衡状态、具有良好的防水抗渗、全面防护效果, 能够广泛应用于各类海工工程、桥梁工程等基础设施和工业与民用工程建筑防水防护的新型混凝土保护材料。由本公司承担的《JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂的研究与开发》科研项目今年4月26日通过了福建省科技厅组织的科技成果鉴定, 鉴定委员会认为该成果创新性、实用性强, 技术居国内同类研究领先水平。利用该研究成果技术开发的“混凝土DPS永凝液”, “JG-M1500无机水性渗透型密封防水剂”等系列产品具有性价比高、操作简便, 迎水面、背水面均可施工, 完全可以替代进口产品, 已在各类建筑物和构筑物上广泛使用, 取得了显著的经济效益和社会效益, 深受用户好评。
1 技术路线的选择
如何使混凝土减低腐蚀、磨损、水溶蚀、盐剥蚀、冻融循环等因素的破坏作用, 延长使用寿命, 使其具有密封防水、抗风蚀碳化、耐酸碱侵蚀、耐高温灼烫等功能是本项目研究的重点也是难点。无机水性渗透型混凝土高效防护剂的研究开发需要无机化学、有机化学、物理化学及分析化学等多方面的知识基础, 同时还穿插了材料结构及表面化学等方面的理论基础, 产品具有较高的技术含量。
确定了JG无机水性渗透结晶型混凝土高效防护剂以碱金属硅酸盐溶液及惰性材料为基料, 加入催化剂、助剂, 混合反应配制的技术路线。它不同于传统有机材料, 喷涂后不在混凝土表面形成涂膜, 也不同于水泥基渗透结晶型防水材料, 它是无机液体, 不含水泥粉末;可渗透至混凝土内部结晶形成永久性防护层, 具有与混凝土结构的相融性;它以水为载体, 随着水对混凝土结构孔隙进行渗透, 被流渗到混凝土结构内部的孔缝中, 催化硅酸钙与水泥水化反应过程中析出的Ca (OH) 2与硅酸钙交互反应, 形成了不溶于水的枝蔓状纤维结晶物, 在混凝土结构内部吸水膨胀, 使结构中的毛细孔缝得到充盈密实, 从而有效提高了混凝土结构的抗渗能力, 并提高混凝土结构的致密性, 在涂层中起到密实抗渗的作用。随着时间 (一般为1~7d) 的发展, 结晶量递增, 在防水涂层中渗透结晶相结合, 增强结构整体的抗渗能力。由于活性化学物质多年后还能被水激活, 继续起到催化作用, 因此混凝土结构即使局部受损渗漏 (裂缝小于0.3mm) 在结晶作用下, 会自行修补愈合并具有多次抗渗能力, 具有渗透性、可封闭水泥砂浆与混凝土毛细孔通道和裂纹功能的防水防护材料。从而在本质上改变了普通混凝土结构体积不稳定而再次带来的裂渗。
本研究项目开发的产品的技术指标是结合了混凝土工程对防护剂的要求, 参考了国内外同类产品的技术资料、企业标准及有关专家的意见, 同时在国内外主要生产、经销1500防水剂、DPS永凝液防水剂企业的产品多次反复试验验证的基础上而制定设计配方的。
1.1 密度
由于防护剂是与砂浆和混凝土内部的碱性物质起反应来封闭毛细孔的, 为了保证有足够的反应物, 促使凝胶体的生成, 研究了产品的密度。密度不仅反映了产品有效物质的含量, 同时也与凝胶化时间有直接的关系:密度大, 凝胶化时间就短;密度小, 凝胶化时间就长。国家行业标准规定了防水剂的密度为:I型产品不小于1.10g/cm3, Ⅱ型产品不小于1.07g/cm3。密度检测按照GB/T 8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》中5.3款精密密度计法进行, 直接测试液体样品。经实测本产品的密度为1.10g/cm3。
1.2 p H值
防护剂是直接用于砂浆、混凝土砂浆和混凝土表面的, 产品的pH值须与硅酸盐水泥的pH值基一致。因为产品只有在该pH值条件下, 才能与砂浆和混疑土内部的碱性物质起反应;同时又不腐蚀混凝土、不对钢筋产生锈蚀。国家行业标准规定防水剂pH值为:I型产品13±1, Ⅱ型产品11±1。此pH值与硅酸盐水泥的pH值基本一致, 能保证防水剂对水泥砂浆或混凝土的适应性的同时增加建筑物表层的碱度, 提高其耐久性。pH值检测按照GB/T8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》第7章规定进行。经实测本产品的pH值为12。
1.3 粘度
粘度是通过控制碱金属硅酸盐溶液基料、添加剂、稀释剂含量来决定的, 控制粘度对催化剂的性能及原料之间的匹配性提出了要求, 因为粘度越高, 防水剂的渗透性越差, 渗透所需的时间会增长。在保证有效物质含量的同时, 适宜的粘度才能有良好的渗透性。国家行业标准粘度规定在11.0±1.0 s范围内, 粘度测定按GB 1723-1993《涂料粘度测定法》中5.3款规定进行。经实测本产品的粘度为11.6s。
1.4 表面张力
表面张力的大小主要由催化剂的性能及加量所决定。在防水剂具有优异的水溶性的情况下, 较小的表面张力有利于增加防水剂对水泥砂浆及混凝土的渗透能力, 并能提高其与砂浆、混凝土内部物质的反应能力, 并能提高其与砂浆、混凝土内部物质的反应能力, 因此表面张力是控制防水剂性能的一项重要指标。表面张力检测按照GB/T 8077-2000《混凝土外加剂匀质性试验方法》第8章规定进行。直接测试液体样品, 被测溶液的温度为20±1℃, 被测样品必须清澈, 如有沉淀应滤去。国家行业标准提出的表面张力确定控制值:I型产品为不大于26mN/m, Ⅱ型产品为不大于36mN/m。经实测本产品的表面张力为25.0 mN/m。
1.5 凝胶化时间
凝胶化时间是指水性渗透型无机防水剂与水泥建筑物中碱类物质反应所需的时间。反应过快, 过早封闭毛细孔通道, 使渗透深度降低;过慢, 则延长了施工时间, 同时也说明参与反应的活性物质的浓度偏低, 两者都会使防水效果减弱。检测凝胶化时间的方法是在Ca (OH) 2溶液中加入离子水, 用玻璃棒搅拌2min, 均匀后缓缓注人防水剂试样, 随即开始计时, 匀速搅拌5min后静置。将玻璃烧杯左右轻晃, 观察其液面波动情况, 以试样液面开始产生凝胶并与烧杯壁呈粘附状为初凝时间, 以烧杯倾斜45°角试样表面无流动呈完全凝胶状时所需时间为终凝时间。以三次试样测试平均值表示初、终凝胶时间, 精确至1min。凝胶化时间I型产品初凝: (120±30) min, 终凝: (180±30) min;Ⅱ型产品由于初凝不明显, 终凝控制在400 min以内。经实测本产品的凝胶化时间为初凝:105min, 终凝:160min。
1.6 抗渗性
抗渗性是防水剂性能指标中最重要的指标, 能直接反应其渗透结晶效果的好坏。产品应用的抗渗性效果可采用测试渗入高度的方法判断, 渗入高度越小, 抗渗性越好。但必须指出的是, 测试用混凝土试件抗渗能力的提高幅度与基准试件抗渗等级有很大关系, 原抗渗等级较低的混凝土, 涂刷防水剂后抗渗能力提高的幅度就较大。故有必要确定基准混凝土的配合比, 在此配比下, 采用混凝土抗渗试验仪, 按GBJ 82《抗渗试验方法》进行测试。其指标值为:在水压1.2MPa时渗人高度I型产品不大于30mm, Ⅱ型产品不大于35 mm。经实测本产品的抗渗性为27mm。
1.7 贮存稳定性
贮存稳定性是在一定贮存期内 (自产品生产之日起12个月) 产品性能的稳定性。通过急冷 (-10℃) 、急热 (50℃) 10个冷热循环.观察其外观是否自絮凝、沉淀及色泽变化, 如果没有变化则产品合格。如果有絮凝、沉淀及色泽变化现象, 则要再测定其凝胶化时间, 以仍符合技术指标规定要求为合格, 否则判断产品不合格。采用上述方法对本产品进行10个冷热循环的贮存稳定性实验, 外观无变化, 符合国家行业标准要求。
2 耐久性、防护性等验证方案
通过研究对比, 经过反复多次试验研究解决了技术关键和难题, 并委托福建省建筑工程质量检测中心有限公司对产品进行耐久性检测验证, 获得了相关重要数据。
2.1 试件的成型及养护
(1) 混凝土配合比见表1。
(2) 混凝土采用80℃热水法加速养护24h后放入试验室中放置24h。
2.2 标准试验条件
标准试验条件:温度20±3℃。
2.3 试验方法
被检试件迎水面浸入样品中, 液面高度为高出迎水面10mm, 浸泡24h后放置试验室中24h, 另基准样也放置试验室中24h。
(1) 耐碱性:饱和氢氧化钙168h, 对比浸泡后试件和基准试件表面是否有粉化、裂纹;
(2) 耐酸性:1%盐酸溶液浸泡168h, 对比浸泡后试件和基准试件表面是否有粉化、裂纹;
(3) 氯离子扩散系数参照CECS 01-2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》进行;
(4) 混凝土碳化试验依据GBJ 82-85《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》进行, 对比浸泡后试件和基准试件的氯离子扩散系数, 对比浸泡后试件和基准试件碳化7d、14d的碳对比浸泡后试件和基准试件碳化7d、14d的碳化深度;
(5) 耐高温性能 (135℃) :将准备好的试件放置设定为135℃的干燥烘箱中30min后取出放置试验室待冷却后和基准试件一同做抗渗试验, 对比浸泡后试件和基准试件的渗透高度。
3 结果与分析
3.1 常规性能
经福建省建筑工程质量检测中心有限公司检测, 本产品性能详见表2、表3。
3.2 耐酸碱性
分别使用饱和氢氧化钙和1%盐酸溶液浸泡试件168h, 对比发现未浸涂本产品的试件表面有粉化, 浸涂本产品的试件无变化。试验结果表明, 本产品具有良好的耐酸碱性, 对混凝土有良好的防护作用。
3.3 耐久性
评价混凝土耐久性的一项重要指标是混凝土的氯离子扩散系数。对比发现未浸涂本产品的氯离子扩散系数为3.33×10-12m2/s, 大大高于浸涂本产品的氯离子扩散系数1.85×10-12m2/s。试验结果表明, 在混凝土表面喷涂本产品, 可有效抵抗混凝土氯离子渗透的能力, 即改善了混凝土耐久性。
3.4 抗碳化能力
对比浸泡后试件和基准试件碳化7d、18d的碳化深度, 发现未浸涂本产品的试件渗入深度远远高于浸涂本产品的试件。试验结果表明, 在混凝土表面喷涂本产品, 可改善混凝土抗碳化能力并起到保护钢筋的作用。
3.5 耐高温性能
将准备好的试件放置设定为135℃的干燥烘箱中30min后取出, 待冷却后放置实验室和基准试件一同做抗渗试验, 对比浸泡后试件和基准试件的渗透高度, 发现未浸涂本产品的试件渗透高度明显高于浸涂本产品的试件。试验结果表明, 本产品可经受135℃, 30min高温灼烫而不影响产品性能, 这一创新结果大大拓展了产品的应用范围, 特别适用于市政、公路沥青等路面的施工改造。
从上述检测验证数据可以看出, 本项目全面技术指标均达到或超过国家标准JC/T 1018-2006《水性渗透型无机防水剂》要求, 特别是浸涂本产品后的混凝土各项性能有明显提高。经国家建筑材料工业技术情报研究所科技查新, 证明产品性能达到国内同类产品领先水平。
4 结语
随着建设行业对水性无机渗透结晶型防水材料认识的不断深入, 本类产品越来越受到人们的青睐, 在各种混凝土建筑工程中不断得到应用, 但人们对该类材料了解仍不系统、不全面, 对材料的特性、作用机理、作用效果、应用条件、应用领域的理解还存在偏差。今后在具体的应用和实践当中, 对其化学性能和化学反应机理需进一步分析和探讨, 延伸拓展其使用领域;努力完善施工工艺, 并编制相应的应用技术规程, 以便推广应用。
参考文献
[1]沈春林, 禇建军.水性渗透型无机防水剂.行业标准介绍.中国建筑防水, 2006 (12)
渗透型防护剂 篇2
1 试验原材料
1.1 无机水性渗透结晶型高效防护剂
无机水性渗透结晶型高效防护剂,是以碱金属硅酸盐溶液及惰性材料为基材,加入催化剂、助剂,经混合反应配制而成,具有渗透性及可封闭水泥砂浆与混凝土毛细孔道与裂纹功能的防护材料。此类材料依据JC/T 1018—2006《水性渗透型无机防水剂》进行性能检测,结果见表1。
1.2 水泥
采用福建炼石水泥股份有限公司生产的炼石牌P.O 42.5水泥。
1.3 粗集料
采用5~31.5 mm连续级配碎石。
1.4 细集料
采用闽江出产的河砂,细度模数为2.6。
1.5 水
采用福州自来水。
2 混凝土配合比
依据不同配合比制作的混凝土,其内部孔隙结构及强度均有所不同,遭受外界介质破坏的程度也有差异,为研究无机水性渗透结晶型高效防护剂(下文均简称高效防护剂)对不同强度等级混凝土防护作用的大小,本文选择了5种强度等级的混凝土配合比,详见表2。
3 混凝土耐久性试验及结果分析
试验用试件可分别通过迎水面浸泡或涂刷高效防护剂的方式处理,处理前均应采用1.5号铁砂布除去表面的脱模油,清洗干净并晾干。浸泡方式:将试件的迎水面朝下浸泡在高效防护剂溶液中24 h,液面高出试件迎水面10 mm;涂刷方式:分层涂刷,上层涂刷2 h后进行下层涂刷,总涂刷量为0.35 kg/m2。
3.1 高效防护剂对混凝土抗渗性能的影响
依据GB/T 50082—2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中抗水渗透试验方法进行测试,标准养护28 d后,混凝土试件在未浸涂、浸泡后、涂刷后3种情况下,所测得的渗水高度见图1。
如图1所示,浸泡或涂刷高效防护剂后,混凝土试件的抗水渗透能力均明显提高,在同等水压力下,渗水高度明显低于未浸涂试件;且在混凝土强度等级相对较低的情况下,浸泡效果好于涂刷效果。高效防护剂以水为载体渗入混凝土结构内部,与水泥水化产物反应形成不溶于水的枝蔓状纤维结晶物,填充结构中的毛细孔隙,提高了混凝土结构的密实性,故其抵抗水渗透的能力得以提高。强度等级较低的混凝土,孔隙较多,对高效防护剂的需求量就大,与涂刷相比,浸泡可以最大程度地满足其需求,故浸泡效果比涂刷效果好。对不同强度等级的混凝土而言,涂刷或浸泡相同量的高效防护剂产生的效果也有差异,因为强度较低的混凝土结构内部孔隙较多,高效防护剂对其的改善效果更为明显。
3.2 高效防护剂对混凝土抗碳化性能的影响
依据GB/T 50082—2009中碳化试验方法进行测试,碳化到28 d后,取出试件破型并测定其碳化深度,混凝土试件在未浸涂、浸泡后、涂刷后3种情况下,所测得的碳化深度见图2。
如图2所示,浸泡或涂刷高效防护剂后,混凝土抗碳化性能有明显提高。从碳化机理来看,混凝土充分暴露在周围介质中,CO2会不断沿着连通毛细孔达到混凝土的内部,并中和其中的碱性物质,从而破坏钢筋表面的钝化膜,使钢筋锈蚀。高效防护剂的掺入减少了内部的孔隙,提高了结构的密实度,从而降低了CO2的渗入,减慢了中性化的速度,起到延长混凝土结构寿命的作用。从图2可以看出,浸泡或涂刷高效防护剂对混凝土碳化性能的影响规律大致与图1中对混凝土抗渗性能的影响一致。
3.3 高效防护剂对混凝土抗氯离子渗透性能的影响
分别依据GB/T 50082—2009中抗氯离子渗透试验方法、电通量法进行测试,标准养护28 d后,混凝土试件在未浸涂、浸泡后、涂刷后3种情况下,所测得的抗氯离子渗透系数、电通量分别见图3、图4。
如图3、图4所示,浸泡或涂刷高效防护剂后,混凝土氯离子渗透系数与电通量明显减小,表现的影响规律同图1、图2。氯离子通过混凝土内部孔隙和微裂缝体系从周围环境向混凝土内部传递,与混凝土材料发生化学结合、物理粘结及吸附等作用,从而引起钢筋锈蚀或结构破坏。浸泡或涂刷高效防护剂提高了混凝土结构的密实性,改善了内部的结构,阻碍了氯离子的渗入,可以很好地降低其对混凝土结构的破坏,提高耐久性。
3.4 高效防护剂对混凝土抗冻性能的影响
依据GB/T 50082—2009中抗冻试验方法(慢冻法)进行测试,在气冻水融条件下循环200次,混凝土试件在未浸涂、浸泡后、涂刷后3种情况下,所测得的抗压强度损失率、质量损失率分别见图5、图6。
如图5、图6所示,浸泡或涂刷高效防护剂后,混凝土抗冻性能明显提高,在反复冻融循环下,混凝土的抗压强度损失率及质量损失率均比未浸涂的小。从混凝土冻融破坏机理出发分析,高效防护剂使混凝土内部孔隙减少,从而内部孔隙吸水量减小,由此产生的膨胀外力减小;另外,混凝土内部结构更为密实,抵抗膨胀外力的能力更强,故混凝土抗冻性能明显提高。对不同强度等级的混凝土或浸泡、涂刷方式而言,所产生的影响规律大致与上述研究规律一致。
3.5 高效防护剂对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响
依据GB/T 50082—2009中抗硫酸盐侵蚀试验方法进行测试,干湿循环次数为150次,混凝土试件在未浸涂、浸泡后、涂刷后3种情况下,所测得的抗压强度耐蚀系数见图7。
如图7所示,浸泡或涂刷高效防护剂后,混凝土抗硫酸盐侵蚀的能力明显提高。原因有两点:第一,高效防护剂的引入,减少了混凝土结构内部的孔隙,提高了混凝土的密实度,阻碍了SO42-的渗入;第二,高效防护剂吸收了混凝土内部的Ca(OH)2并与其反应,从而使混凝土内部Ca(OH)2成分减少,毛细孔中液相石灰浓度降低,使石膏结晶型侵蚀强烈受阻,减小了硫酸盐的破坏作用。
4 结论
1)浸泡或涂刷高效防护剂后,混凝土抗渗、抗碳化、抗氯离子渗透、抗冻和抗硫酸盐性能均得到明显提高。
2)对强度等级相对较低的混凝土而言,浸泡效果优于涂刷效果,可能原因为低强度等级的混凝土内部孔隙较多,对高效防护剂的需求量相对较大,而浸泡更能满足其量的需求。
3)对强度等级相对较高的混凝土而言,混凝土内部孔隙较少,对高效防护剂的需求有限,自身亦有抵抗外界介质侵入的能力,故改善效果相对较小。
4)涂刷方式对于施工而言比较简便,但应确定最佳涂刷量;浸泡方式可应用于预制混凝土构件。
参考文献
[1]程云虹,等.混凝土结构耐久性研究现状及趋势[J].东北大学学报,2003(6):600-605.
二段旋流器使用乐泰陶瓷防护剂 篇3
旋流器运转中充满给定密度的悬浮液, 二段旋流器的内壁、入料短节及矸石出口短节等磨损非常大。一般使用周期为8个月, 入料短节使用周期12个月, 而矸石出口短节使用周期仅6个月。二段旋流器内壁贴有陶瓷片 (图1) , 一般入料口处磨损较大, 约占二段旋流器圆周的1/3, 磨损范围1000mm×80mm。为降低成本, 延长旋流器的使用周期, 决定改进旋流器的维修方式。采用德国汉高乐泰大颗粒抗冲击耐磨防护剂, 该产品经橡胶改良, 可抵消冲击作用, 特别适用于发生滑动磨损和冲击的部位使用。可修复磨损严重的表面, 提供耐磨损和抗冲击的保护涂层。操作方法简便, 可减少维修工作量。
具体操作方法:将磨损严重的部件拆下, 用清水将磨损部位冲洗干净并晾干;用乐泰755清洗剂对磨损严重的表面进行清洗处理并晾干;将乐泰大颗粒抗冲击耐磨防护剂 (39918) 按要求的重量比或体积比进行混合, 搅拌均匀后涂刷于磨损部位。涂刷0.5h后即可进行安装, 6h内将完全凝固, 操作时注意防尘。装配时, 将二段旋流器旋转180°, 使没有受到磨损的一面对准冲击严重处, 相当于将使用寿命延长了1倍。修补后的旋流器见图2。
两台二段旋流器价值10万元, 修补两台二段旋流器, 需要的乐泰大颗粒抗冲击耐磨防护剂 (39918) 价值1200元, 再加上两瓶乐泰755清洗剂和人工费用也不超过2500元。入料短节和矸石出口短节总价值达1.2万元, 修复费用只须4000元。二段旋流器的严重磨损没有前兆, 不易被发现。一旦磨漏, 将导致介质大量泄漏, 不但造成浪费, 而且污染周围环境。自从采用上述方法修复后, 以上问题得到彻底解决。
渗透型防护剂 篇4
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2008年3月—2009年11月在本科接受放射治疗病人94例, 男63例, 女31例;年龄23岁~65岁, 平均43.5岁;其中鼻咽癌70例, 肺癌11例, 乳腺癌10例, 皮肤癌3例;照射量为60 Gy~70 Gy。
1.2 方法
将94例病人随机分为观察组和对照组, 每组47例。全部病例均连续放疗。
1.2.1 对照组
给予常规的健康教育, 指导病人保持照射野皮肤清洁、干燥, 尽量暴露, 避免摩擦。避免日光暴晒, 不使用化学用品避免局部皮肤搔抓。多进食高蛋白、高维生素、易消化的饮食, 忌辛辣和刺激性食物, 多吃新鲜蔬菜和水果。有痂皮者让其自然脱落。本组皮肤按常规护理, 不使用任何药物。
1.2.2 观察组
除给予常规健康教育外, 本组病人在第1次放疗结束后即开始应用皮肤防护剂 (青岛软新特医疗器械有限公司生产) 。使用方法:在放疗区域涂一层皮肤防护剂软膏, 1 mm~2 mm 厚, 覆盖整个放疗区域并超出2 cm, 并轻按摩, 每天2次或3次。从放疗开始坚持用药至放疗结束。
1.2.3 观察指标
主要观察放疗区域皮肤反应的损伤程度。按国际抗癌联盟 (UICC) 放射皮肤反应评分标准评定放射性皮肤损伤程度:Ⅰ度:轻度红斑, 出汗减少, 色素沉着, 干性脱发, 滤泡;Ⅱ度:明显红斑, 斑状湿性皮炎, 皮肤发黑, 干性脱皮, 中度水肿;Ⅲ度:融合性湿性皮炎, 皮肤湿性脱发, 水泡形成, 继之糜烂、渗液、表皮脱落, 凹陷性水肿;Ⅳ度:坏死、溃疡、出血。
1.2.4 统计学方法
采用χ2 检验, P<0.01为差异有统计学意义。
2 结果
两组放射性皮肤损伤程度比较见表1。观察组有6例出现Ⅲ度皮肤损伤, 连续应用皮肤防护剂后渗出减少, 疼痛消失, 逐渐结痂。观察组无一例因皮肤反应而停止放疗。对照组有10例出现Ⅲ度皮肤损伤, 其中4例被迫中止放射治疗, 给予清创换药、中药湿敷、皮损区吹干氧、应用抗生素后痊愈。使用皮肤防护剂的观察组, 皮肤损伤以1度为主 (占63.83%) 。
3 讨论
放射性皮肤损伤是放疗中常见并发症, 常使放疗中断, 疗程延长, 影响疗效。放射性皮肤损伤主要是由于电离辐射损伤上皮的生发层细胞和皮下血管。辐射首先引起照射部位毛细血管反射性扩张, 局部形成充血性反应, 出现红斑。随着放疗进行, 发生血管损伤和微循环障碍, 血管内皮细胞增生肿胀, 管壁增厚, 管腔变窄、闭塞, 导致受照部位组织供血不足, 使物质交换受限, 组织细胞变性坏死, 广泛纤维化。同时, 照射后的纤维化改变也是晚期所发生的血管进行性减少的重要原因之一[1]。在分子生物学方面, 核糖核酸、脱氧核糖核酸、蛋白质等分子受电离辐射作用, 产生自由基以及氧效应, 导致大分子断裂。辐射造成细胞内DNA 损伤, 引起双螺旋结构的复制紊乱和错误[2]。放射性皮炎的预防和治疗, 主要有以下药物:植物提取物 (芦荟凝胶、植物油) 、维生素类 (维生素C、维生素B2、维生素E) 、乳膏类 (激素类乳膏、比亚芬乳膏) 、重组表皮生长因子 (贝复济) 、中药类等[3]。本组使用的皮肤防护剂内含多种物质, 如芦荟凝胶、单硬脂、甘油酯、聚乙二醇、三乙醇胺、聚山梨醇酯、羟苯乙酯等。这些成分可减轻细胞损伤, 促进表皮细胞修复, 清除局部皮肤中产生的自由基, 降低皮肤损伤的程度, 延缓皮肤损伤出现的时间, 保证放疗顺利进行。芦荟含有多种人体必需氨基酸及丰富活性酶, 利于皮肤代谢, 有良好的皮肤保健作用[4] 。同时, 芦荟还具有良好的抑菌抗炎、促进创面愈合等药理作用, 芦荟多糖具有促进表皮细胞增殖的作用, 皮肤防护剂为软膏剂, 根据放射治疗对组织细胞损伤的机制而研制的[5,6], 内含芦荟凝胶、单硬脂酸甘油酯、聚乙二醇、三乙醇胺、聚山梨醇酯等多种成分, 这些成分有防止细胞伤及利于表皮细胞修复的作用, 是一种在预防和减轻放射性皮肤损伤的专用产品。根据以上观察结果显示, 观察组使用皮肤防护剂后Ⅱ度、Ⅲ度放射性皮炎发生率明显少于对照组, 经统计学处理, P<0.001。说明皮肤防护剂具有防护放射性皮肤损伤的功效, 且该方法简单、方便、经济, 值得临床应用。
摘要：[目的]观察皮肤防护剂对放疗后皮肤损伤的防护作用。[方法]将94例接受放射治疗恶性肿瘤病人随机分为两组, 47例使用皮肤防护剂者为观察组;47例按常规皮肤护理及健康教育者为对照组。观察两组病人放疗后皮肤损伤的情况, 比较两组皮肤反应发生率。[结果]观察组皮肤损伤程度明显低于对照组, 差异有统计学意义 (P<0.01) ;皮肤防护剂能推迟皮肤反应发生的时间。[结论]皮肤防护剂能提高皮肤辐射的耐受性, 减轻皮肤损伤, 降低严重皮肤损伤的发生率。
关键词：放射治疗,放射性皮肤损伤,皮肤防护剂
参考文献
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渗透型防护剂 篇5
1 实验部分
1.1 试剂及仪器
检验用主要仪器:METTLER电子天平、标准振筛机、酸溶解度装置、浊度仪、密度仪、专用型WHY-800全自动压力试验机等。
评价用主要试剂:质量分数为36%~38%的分析纯盐酸、质量分数为40%的分析纯氢氟酸。
1.2 评价方法
(1)筛析。将100g支撑剂倒入排放好的标准筛顶筛,利用标准振筛机振筛10min后,依次称量每个筛子及底盘上支撑剂的质量,并计算各粒径范围的质量分数。支撑剂粒径规格范围内的样品质量不低于总质量的90%,小于规格下限的质量不超过2%是筛析评价的重点。
(2)酸溶解度。将5.0g烘干好的支撑剂倒入配制好的盐酸氢氟酸中,65℃水浴中恒温溶解0.5h,再将样品及酸液倒入已烘干并称量过的漏斗内,冲洗抽滤,直至冲洗液为中性为止,最后将漏斗及其内的支撑剂放入105℃烘箱内烘干1h,称量。425~850μm粒径范围的支撑剂酸溶解度≤5.0%。
(3)浊度。在250m L广口瓶内放入石英砂30.0g或陶粒40.0g,倒入100m L蒸馏水,静止30min,用手摇动0.5min(约45次),静止5min,利用浊度仪测试浊度值。支撑剂样品浊度测试值应不高于100FTU。
(4)密度。密度测试包括体积密度和视密度测试。称量100m L空密度瓶的质量,再称量装入支撑剂至100m L刻度处密度瓶的质量,计算体积密度。重复3次测量,平均值为支撑剂样品的体积密度。在密度瓶内加满水,称重,计算出密度瓶的体积;然后烘干密度瓶,加入适量支撑剂样品,称重;再加满水,称重,计算瓶内支撑剂体积,进一步计算支撑剂的视密度。
(5)抗破碎能力。按照要求称取筛析后的支撑剂样品适量,倒入破碎室。在额定载荷下利用压力试验机匀速加载1min,稳载2min后卸掉载荷,筛析,计算支撑剂破碎率。取两次破碎实验结果的平均值,作为支撑剂抗破碎能力的实验值。425~850μm粒径范围的石英砂破碎率≤14.0%;425~850μm粒径范围的低密陶粒≤9.0%,中高密陶粒≤5.0%为合格。
2 结果与讨论
2.1 支撑剂的分类
支撑剂主要分为天然的(石英砂、核桃壳等)和人造的(陶粒、烧结铝矾土等)两种类型。国内压裂常用石英砂主要为甘肃兰州砂、福建福州砂、湖南岳阳砂、山东荣成砂及新疆和丰砂等。石英砂主要化学成分是二氧化硅,伴有少了氧化铝、氧化铁等;矿物组分以石英为主,微观结构分为单晶石英与复晶石英两种晶体结构,化学成分及矿物含量的差异直接影响石英砂的抗压强度。人造陶粒主要分为低密度、中密度和高密度陶粒。除以上两种支撑剂外,树脂包层砂是国外压裂施工较为常见的一种支撑剂,它是采用一种特殊工艺将改性苯酚甲醛树脂包裹到石英砂的表面上,并经热固处理制成。分为预固化和可固化两种,前者主要用于油水井压裂增产、增注,后者用于压裂防砂。支撑剂物理性质包括粒度组成、圆球度、酸溶解度、浊度、密度及抗破碎能力等。上述性质决定了支撑剂的质量及其在闭合压力下的导流能力。
2.2 筛析
采用上述筛析方法,对43批次425~850μm粒径范围的石英砂和10批次该粒径范围的陶粒进行了筛析、酸溶解度、浊度、密度和抗破碎能力测试。石英砂测试结果见表1,陶粒测试结果见表2。
(1)筛析。石英砂不合格数为37批次,不合格率为88%,陶粒不合格数为6批次,不合格率为60%。合格支撑剂粒径均匀,基本没有细小微粒和杂质;不合格品粒径大小差异明显,存在大量细小微粒和杂质,很大程度上影响了支撑剂筛析的合格性。
(2)酸溶解度。石英砂不合格数为11批次,不合格率为25.6%,陶粒均不合格,不合格率为100%。合格品混在支撑剂上的碳酸盐、长石、铁等氧化物及黏土等杂质的含量较少;不合格品混在支撑剂上的碳酸盐、长石、铁等氧化物及黏土等杂质的含量较多,在盐酸氢氟酸溶解作用下,支撑剂重量减少明显,影响样品质量。
(3)浊度。石英砂不合格数为18批次,不合格率为41.9%,陶粒不合格率较低为20%。合格品表明支撑剂(尤其是石英砂)颗粒表面粉尘、泥质或无机物微量的含量较低;若支撑剂颗粒表面粉尘、泥质或无机物微量的含量较高,浊度测试值偏大。
(4)密度。试验结果表明,石英砂的密度分布较陶粒更加稳定,陶粒视密度测试值波动性较大。石英砂视密度测试值分布在2.50~2.84g/cm3之间,平均值为2.64g/cm3,体密度为1.40~1.67g/cm3,平均值为1.61g/cm3;陶粒视密度测试值分布在2.76~3.40g/cm3之间,平均值为2.96g/cm3,体密度为1.49~1.74g/cm3,平均值为1.64g/cm3。支撑剂密度高,对压裂液的悬砂性能要求提高,支撑剂对流、沉降明显;密度低,对压裂液的悬砂性能要求降低,支撑剂对流、沉降减弱。
(5)抗破碎能力。石英砂不合格数为10批次,不合格率为23.3%,陶粒不合格率较高为80%。样品破碎能力(抗破碎率)反应了支撑剂在闭合压力下的破碎情况,是支撑剂抗压强度的一种体现。由于化学矿物组分、粒径及密度不同,其抗压强度也不相同。破碎率测试值大,抗压强度高;反之,抗压强度低。
2.3 性能优劣关系分析
(1)酸溶解度与筛析。通过对试验结果对比分析,筛析合格,酸溶解度合格率达到11.63%,无不合格情况;筛析不合格,酸溶解度测试值合格率为62.79%,不合格率亦相对较高,达到25.58%。大量细小微粒及杂质的存在及支撑剂粒径过小,使得支撑剂酸溶量增加,酸溶严重。
(2)浊度与筛析。对比分析试验结果,筛析合格,浊度测试值合格率为9.30%,不合格率为2.33%;筛析不合格,浊度测试值合格率为48.84%,不合格率为39.53%。对比结果表明细小微粒和杂质越多,支撑剂浊度测试值越大。
(3)抗破碎率与筛析。样品筛析结果合格,抗破碎率测试值合格率为11.63%,无不合格情况;样品筛析不合格,抗破碎率测试值合格率为65.12%,不合格率为23.26%。筛析结果与抗破碎率结果对比表明,粒径大小影响支撑剂的抗压强度,细小微粒和杂质越多,支撑剂抗压强度越小。
3 结论与认识
(1)支撑剂质量检验表明,酸溶解度、抗破碎能力是压裂支撑剂监督检验最突出的问题,粒径、浊度次之,这些性能是表征支撑剂质量好坏的重要指标。
(2)425~850μm粒径范围的石英砂视密度测试值分布在2.50~2.84g/cm3之间,平均值为2.64g/cm3,体密度为1.40~1.67g/cm3,平均值为1.61g/cm3;中低强度陶粒视密度测试值分布在2.76~3.40g/cm3之间,平均值为2.96g/cm3,体密度为1.49~1.74g/cm3,平均值为1.64g/cm3。
(3)粒径大小分布、细小微粒杂质含量的多少,对酸溶解度、浊度和抗破碎能力均有不同程度的影响,影响程度排序:浊度>酸溶解度>抗破碎能力。
(4)支撑剂质量是低渗透-特地渗透油气藏压裂改造的关键因素,压裂支撑剂生产检验、采购检验与压裂现场施工应严格控制支撑剂质量。
参考文献
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渗透型防护剂 篇6
渗透型(化学方式)表面防护,是指保护剂渗入混凝土内部,与水泥石孔隙中的水泥水化产物发生复杂的物理化学变化生成新的物质,这种新的物质具有较强的憎水性,能够改变水泥石孔隙壁与水的润湿角,进而有效阻止以水为载体的腐蚀性介质渗入。
近年来,以有机硅为代表的渗透型防护涂料发展迅猛,尤其硅烷优势明显,能渗透到混凝土内数毫米,防水效果显著且与基材粘结良好,已成为水泥基材料理想的防水剂。
1 试验
1.1 原材料
试验选用水灰比为0.4和0.6的混凝土,原材料均来自青岛本地,P·O32.5水泥,细度模数为2.8的中砂,碎石最大粒径为25 mm,外加剂为萘系高效减水剂,采用德国瓦克(Wacker)公司生产的WACKER BS 1701溶液型硅烷防水剂。混凝土配合比见表1。
1.2 试件制备与试验制度
按照美国材料试验协会标准(ASTM G 109)中的试验方法,将3根钢筋呈“品”字形布局埋入混凝土棱柱体中。试验制备的棱柱体试件尺寸为280 mm×150 mm×115 mm,在试件顶面中央固定1个150 mm×75 mm×75 mm的小水箱,用来盛放3%NaCl溶液或水。这样,顶部钢筋就处于含氯化物或水的混凝土中,试验方法如图1。
试验前,混凝土的4个侧面和底面用环氧树脂进行密封。防水处理时,将混凝土成型面与防水剂接触且使顶面没入溶液大约5 mm,浸没1 h后,将混凝土试件放在试验室内自然干燥7 d,使防水剂与混凝土表面充分反应。
本文针对氯盐侵蚀引起的钢筋锈蚀开展了2种试验制度,即持续氯离子和氯离子-干湿循环。具体试件养护及试验制度如下:
(1)持续氯离子:试件成型24 h拆模,标准养护7 d后在室内干燥21 d,对部分试件进行防水处理,试验中保持试件顶面水箱中3%NaCl溶液持续作用在混凝土表面。
(2)氯离子-干湿循环:试件成型24 h拆模,标准养护14d后,按照干湿循环制度(3%NaCl溶液渗透混凝土表面14 d,实验室内自然干燥7 d,70℃鼓风干燥箱内烘7 d)进行试验,约经历2~3个循环出现锈蚀特征后,对试件进行防水处理。
2 结果与分析
为了便于区分和阅读,文中试件代号及其含义见图2。
检测和评定混凝土中钢筋锈蚀的方法有许多种,其中物理法和电化学方法使用最多。本试验采用甘汞半电池电位和线性极化法(判定标准分别见表2、表3),每7 d测试1次。试验结果见图3、图4。
由图3可知,在整个试验过程中,水灰比为0.4的混凝土,不论是否进行了表面防水处理,半电池电位值和腐蚀电流密度(锈蚀速率)均较小。对照表2和表3的评定标准,都可得出混凝土处于低锈蚀速率状态的结论。但是,经防水处理的OMW-0.4的电位值和锈蚀速率明显小于未进行防水处理的OMN-0.4。水灰比为0.6的试件,经防水处理的OMW-0.6与水灰比为0.4的混凝土试件有类似特征,而未进行防水处理的OMN-0.6在成型后第35周时电位值和锈蚀速率都发生了明显跃迁,这说明在外界氯离子的持续渗透作用下,混凝土内钢筋开始脱钝[4]。在随后的测试期间,该试件都保持了较高的电位值和锈蚀速率。试验结束后,将试件破型,取出钢筋,其表面锈蚀状况与测试结果吻合较好[见图3(c)]。
对于水灰比为0.6,处在氯离子-干湿循环作用下的混凝土试件OXN-0.6和OXW-0.6,在完成第1次氯盐渗透后,半电池电位值分别从-97 mV和-138 mV负向增大到-150 mV左右,这说明外部离子的渗入在一定程度上提高了混凝土孔溶液的导电性。然而在经历了1个循环过程后,测得的电位值又负向减小。这是因为干燥过程使得混凝土内部水分蒸发,从而电阻值增大,电导率减小。完成第3个试验循环时(第13周),2组试件的电位值负向增大到-285 mV和-276 mV,结合判断标准,混凝土均已有90%的锈蚀概率。此时对试件OXW-0.6进行硅烷防水处理,之后,该试件的半电池电位值负向降低,从第17周开始平稳发展。而未进行防水处理的试件OXN-0.6的半电池电位值随时间增长继续负向增大,锈蚀速率也增大,结合表2和表3均说明试件处于严重锈蚀状态。试验结束后,将试件破型取出钢筋,与仅有少量红锈的防水试件OXW-0.6相比,未防水的OXN-0.6锈蚀严重[见图4(c)][5]。
对比图3、图4可知,干湿循环条件下,混凝土中钢筋脱钝早于受持续氯离子侵蚀的情况,这已被大量文献和实际工程所证实。其原因主要是:干湿循环严重影响混凝土的渗透性;持续的温度变化导致混凝土内部不断地产生温度微裂缝,随着循环次数增长,温度损伤不断地累积。
此外,从图3、图4也可看出,经防水处理与未经防水处理试件的电位值发展趋势存在明显差异。分析其原因是,一方面防水处理能够在混凝土表面建立有效的氯离子隔离层,在一定程度上阻碍氯离子的侵入,从而降低了氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀的概率和锈蚀速率;另一方面,防水处理在混凝土表面形成的隔离层能有效地阻止水的进入,使混凝土孔溶液饱和度降低,混凝土的电阻抗增大,电导率降低。因此,未经防水处理试件的半电池电位值负向大于经防水处理的试件,钢筋的锈蚀速率也较大。
3 结论
(1)持续氯离子侵蚀条件下,水灰比为0.4的混凝土试件,不论经防水处理与否均未出现锈蚀特征;而水灰比为0.6且未防水处理的试件在成型后第35周即开始锈蚀,经防水处理的试件在试验检测的59周内还未锈蚀。
(2)对于未防水处理的试件,随着水灰比的增大,钢筋的锈蚀程度加重。水灰比从0.4增大到0.6,钢筋的锈蚀速率增大了约2倍。对于经防水处理的混凝土试件,水灰比对钢筋锈蚀的影响并不明显。
(3)试验结果表明,干湿循环明显加速了混凝土内钢筋锈蚀的发展。为了提高混凝土结构的耐久性,除了保证混凝土自身质量外,进行表面防护处理是阻止外界有害离子侵入,降低氯离子侵蚀混凝土中钢筋锈蚀的概率和锈蚀速率的有效措施之一。
参考文献
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渗透型防护剂 篇7
2012年4月25日上午, CTC材料分析与安全认证部《硅烷/硅氧烷建筑防护剂活性成分含量及有害物质测定方法》标准第一次研讨会在南楼三层会议室召开, CTC材料分析与安全认证部部长梅一飞及部门核心人员参加了会议。此次会议邀请了日本旭硝子株式会社、北京东方雨虹防水技术股份有限公司、张家港市国泰华荣化工新材料有限公司、青岛市润邦化工建材有限公司、思康新材料发展有限公司等国内外知名的硅烷/硅氧烷建筑防护剂生产及应用的企业代表参加。会议由部长助理崔金华主持。
会上, 梅一飞部长对该标准制定的目的及意义进行了详细的阐述, 他指出, 目前市场上的硅烷类防护剂类产品种类繁多, 而其中活性成分的多少及有害物质的含量将对产品的性能及环境有着重要的影响, 所以, 对硅烷类防护剂的活性组分进行定性、定量测定, 对区分产品优劣、保证工程质量具有重要的现实意义。丁建军就硅烷/硅氧烷建筑防护剂活性成分的作用机理、优点以及该标准第一次初稿的内容做了逐一介绍。与会人员针对标准初稿进行了深入而细致的讨论, 并提出了许多宝贵的意见和建议。
硅烷/硅氧烷建筑防护剂凭借独特的优势在国内外建材行业的应用越来越广泛, 但目前国内并没有关于其成分含量及有害物质测定的相关标准, 此次研讨会不仅使参会人员对硅烷/硅氧烷建筑防护剂的生产工艺及实际应用中存在的问题有了更深的了解, 对后续相关的实验数据收集、标准的进一步完善有着重要的指导意义, 该标准的制定更为我国建材行业的健康发展提供了强有力的技术支撑。