混凝土以其耐久性而聞名，隨著時(shí)間的推移，耐久性經(jīng)常受到磨損和侵蝕力的影響，物理壓力和環(huán)境壓力會(huì)逐漸使混凝土表面劣化，從而造成高昂的維修費(fèi)用、大量的停工時(shí)間等問(wèn)題，同時(shí)也讓混凝土的使用不具有可持續(xù)性。

傳統(tǒng)的增強(qiáng)耐磨損、抗侵蝕性能的方法，如干撒硬化材料和密封固化劑，都有其自身的局限性。然而，一種整體硬化外加劑——Hard-Cem成為了一種更有效、更可持續(xù)的解決方案。它不僅能提高混凝土的耐久性和使用壽命，還有助于減少建筑項(xiàng)目的碳足跡。

本篇文章我們將回顧近期網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)《關(guān)于凱頓國(guó)際的耐磨損、抗侵蝕外加劑的全部知識(shí)》中所涵蓋的內(nèi)容，其中包括：

• 混凝土受磨損和侵蝕的原因

• 傳統(tǒng)的防護(hù)策略

• 使用Hard-Cem的現(xiàn)代耐磨損、抗侵蝕解決方案

• 對(duì)碳足跡的影響

• 實(shí)際使用案例和應(yīng)用

混凝土磨損和侵蝕的原因

磨損是由物理接觸引起的，如輪胎、履帶和其它重型機(jī)械在混凝土上移動(dòng)，而侵蝕則通常是水流造成的，水流中往往攜帶顆粒物，這些顆粒物會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸磨損混凝土�；炷�土中的骨料往往非常堅(jiān)硬且耐磨，但將骨料粘結(jié)在一起的砂漿則更容易受到磨損。根據(jù)《土木工程手冊(cè)》所述，水泥砂漿的抗磨損性比較差。隨著砂漿的磨損，骨料逐漸暴露出來(lái)，導(dǎo)致混凝土加速劣化。

這種磨損造成的經(jīng)濟(jì)影響可能相當(dāng)巨大。除了維修成本外，停工造成的經(jīng)濟(jì)損失也可能十分驚人。由Advanced Technology Services (ATS，先進(jìn)技術(shù)服務(wù)) 和Nielsen Research（尼爾森研究）委托進(jìn)行的研究顯示，在制造業(yè)和采礦業(yè)等行業(yè)中，關(guān)鍵設(shè)施的停機(jī)時(shí)間每天可能導(dǎo)致高達(dá)100萬(wàn)美元的損失。

傳統(tǒng)保護(hù)解決方案：局限性和缺點(diǎn)

保護(hù)混凝土表面的方法有很多種，每種方法都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和注意事項(xiàng)。

1.干撒硬化材料

干撒硬化材料，其應(yīng)用過(guò)程涉及將金屬或非金屬骨料混合物撒布在新澆筑的混凝土表面。它們利用泌水在混凝土頂部形成致密、耐用的表面。

其應(yīng)用存在局限性，因?yàn)樗鼈兣c引氣劑和許多輔助膠凝材料（SCMs）不兼容。此外，它們也不能用于成型表面。低水含量的現(xiàn)代混凝土混合料也可能導(dǎo)致難以獲得足夠的泌水，從而影響正確應(yīng)用。

在平整表面上，如果應(yīng)用得當(dāng)，通常能提供良好的初始耐磨性。然而，其施工過(guò)程的復(fù)雜性往往會(huì)對(duì)其整體性能產(chǎn)生負(fù)面影響。主要挑戰(zhàn)在于確保材料的均勻和一致分布，以及在施工前后有效處理表面水分。

干撒硬化材料是在混凝土澆筑后施工，需要額外的專(zhuān)業(yè)勞動(dòng)力和設(shè)備進(jìn)行施工，這通常會(huì)導(dǎo)致工期延誤并產(chǎn)生額外成本。此外，大多數(shù)這種材料都會(huì)給施工現(xiàn)場(chǎng)帶來(lái)顯著風(fēng)險(xiǎn)。施工過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硅粉塵是一種公認(rèn)的健康風(fēng)險(xiǎn)，并且對(duì)環(huán)境有更廣泛的影響。因此，美國(guó)職業(yè)安全健康管理局（OSHA）要求，施工工人以及施工區(qū)域附近的工人必須嚴(yán)格遵守多項(xiàng)安全預(yù)防措施。

優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)

良好的初始耐磨性

在混凝土澆筑后應(yīng)用，施工效果難以保持一致性

需要熟練勞動(dòng)力進(jìn)行正確施工

無(wú)法用于成型表面（如斜坡或曲面）

與引氣劑不兼容

對(duì)低水含量的現(xiàn)代混凝土混合料無(wú)效

二氧化硅粉塵造成的健康危害

存在分層脫落的風(fēng)險(xiǎn)

可能不適合所有類(lèi)型的工業(yè)環(huán)境，特別是涉及重型機(jī)械或極端溫度的環(huán)境。

2. 密封固化劑

密封固化劑應(yīng)用在混凝土表面，通過(guò)與混凝土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生硅酸鹽來(lái)填充混凝土孔隙，從而增強(qiáng)混凝土硬度并降低滲透性。它們可以有效地提高表面耐久性，特別是針對(duì)表面磨損和磨蝕有較好的效果，但其效果主要局限于表面，對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有改善作用。

“我在多個(gè)混凝土地面上測(cè)試過(guò)這種材料，但其一次都沒(méi)能顯著地減少磨損深度�！�

——喬治·加伯（George Garber），國(guó)際混凝土地面顧問(wèn)，當(dāng)被問(wèn)及密封固化劑是否有助于減少混凝土地面磨損時(shí)如此說(shuō)道。

盡管密封固化劑具有成本效益并且對(duì)混凝土表面有較好的效果，但存在幾個(gè)技術(shù)上的不足。與干撒硬化材料一樣，它們也是在混凝土澆筑后進(jìn)行施工，并需要熟練的勞動(dòng)力進(jìn)行操作。施工不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致表面出現(xiàn)不良沉積物，影響外觀，并可能需要機(jī)械研磨來(lái)去除。

優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)

低成本

比干撒硬化材料更容易應(yīng)用

不產(chǎn)生粉塵

為結(jié)構(gòu)提供光滑表面

耐磨層 在混凝土澆筑后應(yīng)用，難以完成施工

應(yīng)用不當(dāng)可能產(chǎn)生不良的表面沉積物

僅表面耐磨

隨著時(shí)間的推移會(huì)磨損和降解；可能需要重新施工

并不總是與引氣劑兼容，因此不適合凍融環(huán)境

3. 增加水泥含量

另一種提高耐磨性的傳統(tǒng)方法是簡(jiǎn)單地通過(guò)增加水泥的用量來(lái)提高混凝土的抗壓強(qiáng)度。雖然這看起來(lái)是簡(jiǎn)單的抵抗磨損和侵蝕的解決方案，但增加水泥含量也會(huì)帶來(lái)其自身的問(wèn)題。

先，強(qiáng)度過(guò)高的混凝土往往會(huì)導(dǎo)致卷曲和開(kāi)裂，這反而與增強(qiáng)混凝土耐久性的目的背道而馳。此外，眾所周知，水泥的生產(chǎn)是碳密集型過(guò)程。增加其使用量會(huì)加劇對(duì)環(huán)境的挑戰(zhàn)，并產(chǎn)生更大的碳排放量。例如，將混凝土強(qiáng)度從25 MPa提高到40 MPa需要每立方米額外增加約100公斤的水泥，這對(duì)項(xiàng)目成本和可持續(xù)性都有顯著影響。

優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)

操作簡(jiǎn)單，因?yàn)樗�只需�?duì)現(xiàn)有混合料配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，而無(wú)需額外的材料或處理。 可能導(dǎo)致卷曲和開(kāi)裂

高碳排放

對(duì)混凝土配比進(jìn)行調(diào)整的程度較為有限，否則將影響到混凝土的可加工性或施工性能

在極端磨損和磨蝕環(huán)境中效果不足。

下篇將為您帶來(lái)現(xiàn)代耐磨損抗侵蝕解決方案：Hard-Cem整體硬化外加劑。