O concreto é o principal material de base para todos os tipos de edifícios. É feito misturando cimento, areia, pedra, água e, quando necessário, aditivos e aditivos minerais em proporções adequadas, e depois misturando, moldando, curando e endurecendo. Portanto, possui um certo grau de densidade. Os produtos de hidratação do cimento (como o gel CSH) preenchem as lacunas entre os agregados, o que teoricamente parece impedir a penetração de água.

No entanto, durante o processo de secagem e endurecimento do concreto comum, devido à evaporação da água e às alterações de volume causadas pela hidratação do cimento, formam-se inevitavelmente Esses poros constituem vias de penetração de água e outras substâncias nocivas. pequenos poros capilares e poros de gel .

Diâmetros de poros em concreto (classificados aproximadamente):

• Entre eles, os capilares menores que 0,1 μm desempenham um papel importante na resistência e na permeabilidade.

• Capilares maiores que 1 μm são os principais canais de migração de água e íons.

• Poros de gel : < 0,002 μm, existentes principalmente no interior de produtos de hidratação de cimento. Moléculas de água podem entrar, mas a penetração é extremamente lenta.

• Poros capilares : 0,01 μm a 10 μm . Estes são os principais poros que afetam a permeabilidade e a resistência do concreto.

• Defeitos macroscópicos como rachaduras e bolhas de ar : > 10 μm, até o nível milimétrico.

Microfissuras e poros na escala de 5µm

Os numerosos pequenos capilares e poros inerentes ao concreto, juntamente com a compactação irregular durante a construção, levando a favos de mel e vazios, permitem que a umidade permeie naturalmente a estrutura e seja transportada para o interior.

Poros capilares : os principais canais de penetração de umidade

Experimentos mostraram que poros com diâmetro inferior a 25 nm e poros fechados têm pouco impacto na impermeabilidade do concreto. Portanto, no campo da pesquisa de impermeabilização e prevenção de infiltrações, geralmente nos concentramos mais nos poros capilares.

Simplificando: os capilares são o “principal problema”, servindo como os principais canais para a água e íons nocivos (como íons cloreto e sulfato) penetrarem no interior do concreto.

Sob pressão ou ação capilar, a água líquida pode migrar de forma relativamente livre em capilares interconectados. Mesmo que o tamanho (diâmetro dos poros) dos capilares seja pequeno e a sua conectividade (complexidade de torção) seja complexa, a migração iónica ainda pode ocorrer no betão sob condições reais de construção. . Os iões cloreto, que causam a corrosão do aço, e os iões sulfato, que causam a erosão do betão, podem dissolver-se na água e ser transportados profundamente no betão através destes canais. Simultaneamente, o concreto enfrenta inevitavelmente danos por congelamento e degelo – a água que penetra nos capilares se expande em volume quando congela, gerando tensão interna, e ciclos repetidos levam à fragmentação e rachaduras do concreto. Além disso, existe uma reacção álcali-agregado – a água pode actuar como meio, transportando álcali para agregados reactivos através dos canais, fazendo com que o betão se expanda e rache, levando finalmente a fissuras e danos que se estendem de dentro para fora.

Portanto, as principais estratégias para impermeabilização e prevenção de infiltrações, os materiais selecionados e as soluções do sistema estão intimamente relacionados com os poros capilares do concreto.

1. Material impermeabilizante cristalino penetrante

A ideia é que as substâncias ativas do material penetrem nos capilares com água, reajam com os produtos de hidratação do cimento para formar cristais em forma de agulha insolúveis em água, que preenchem e bloqueiam continuamente os capilares e microfissuras.

2. Vedação de superfície e materiais hidrofóbicos

A abordagem envolve a utilização de agentes hidrorrepelentes de silicone, revestimentos impermeáveis ​​poliméricos e argamassas impermeáveis ​​para formar uma película impermeável ou hidrorrepelente na superfície do concreto, bloqueando a entrada de água no sistema capilar. Como estratégia de “fechamento”, serve como primeira linha de defesa contra a entrada de água no concreto, mas não aborda os defeitos internos existentes.

Poros de gel: poros semelhantes a esponjas que adsorvem moléculas de água

Na impermeabilização e vedação de vazamentos, os poros do gel podem ser considerados um “problema secundário”. Devido ao seu pequeno tamanho, a água tem grande dificuldade de fluir através deles, tornando-os praticamente impermeáveis. Seu desempenho na prevenção de infiltração só pode ser afetado indiretamente, influenciando a densidade geral da microestrutura e a tendência a encolher e rachar.

No entanto, os poros do gel possuem uma grande área de superfície interna, que adsorve fortemente as moléculas de água . Essa água não participa do escoamento e da penetração, mas afeta o estado de umidade do concreto. Normalmente, o diâmetro de uma molécula de vapor de água (H₂O) é de aproximadamente 0,0004 μm (0,4 nanômetros ou 4 × 10⁻¹⁰ metros). Portanto, ao lidar com ambientes úmidos, como porões, os agentes impermeabilizantes inorgânicos penetrantes (que tratam da água líquida) por si só são insuficientes.

Além disso, quando o ambiente está seco, a água adsorvida escapa dos poros do gel, causando o encolhimento da camada de gel CSH, o que por sua vez desencadeia a retração geral da secagem do concreto. Se esta contração for limitada, formar-se-ão microfissuras. Uma vez que essas microfissuras se estendem para a rede capilar ou se interconectam, elas criam canais de infiltração novos e mais severos. Este é o impacto negativo indireto mais significativo dos poros de gel na prevenção de infiltrações.

A matriz do concreto pode ser melhorada em nível microscópico ajustando a fórmula durante o processo de projeto e produção. O uso de aditivos minerais, como sílica ativa, pode gerar um gel CSH mais fino, utilizando o 'efeito cinza vulcânica' ou 'efeito microagregado', refinando e segmentando os poros capilares e otimizando a matriz onde os poros do gel estão localizados; ou a relação água-cimento pode ser reduzida para diminuir o consumo inicial de água no final da produção, reduzindo assim a quantidade total de evaporação e perda de água no futuro.

Do ponto de vista do usuário, prevenir a infiltração de água causada pelos poros do gel requer mais atenção às estratégias de impermeabilização do que simplesmente à impermeabilização.

Para projetos de grande escala, como engenharia subterrânea e túneis, podemos instalar membranas impermeáveis ​​confiáveis ​​e placas de isolamento na parte externa da estrutura. A camada de isolamento pode reduzir as mudanças de temperatura, reduzindo assim indiretamente as mudanças de umidade, enquanto a camada impermeável com membrana de polímero como material de base pode isolar completamente a água líquida externa.

Em ambientes domésticos, precisamos adotar uma abordagem mais sistemática. Um sistema completo à prova d'água e à prova de umidade deve incluir:

1, Camada impermeabilizante (como cristalização penetrante) : resolve o problema de intrusão de água líquida (incluindo água capilar) e protege a estrutura.

2, Barreira de vapor/barreira de umidade (parede interna) : Um filme de barreira de umidade contínua ou revestimento de barreira de umidade é instalado em uma superfície de base seca para evitar ativamente que o vapor de água se difunda na sala.

3, Controle ambiental (desumidificador) : Reduz ativamente a umidade do ar interno (pressão parcial do vapor de água), que é a melhor maneira de evitar condensação e mofo.

Concluindo, não há necessidade de se preocupar muito com problemas causados ​​por poros capilares ou poros de gel. Desde que a “qualidade” do betão seja fraca, a Canlon pode fornecer-lhe soluções profissionais .