用脱模剂对混凝土外观气泡影响的研究

引言

混凝土制品用脱模剂是指喷涂或涂刷于模具工作面，起隔离作用，在拆模时能使混凝土与模具顺利脱离，保持混凝土形状完整及模具无损的材料。

国内目前常用的脱模剂主要有以下几种：纯油类：包括各种植物油、动物油和矿物油均可配置脱模剂，但大多数采用矿物油，即石油工业生产的各种润滑油、机械油等。为降低成本，不少单位使用工业废油，但废油中杂质较多，更容易污染混凝土表面。

乳化油类：乳化油类大多数用石油润滑油、乳化剂、稳定剂配置而成，有时还加入防锈添加剂、防腐剂、香精等。用乳化油类作为脱模剂可以提高脱模效果，降低成本。这类脱模剂可分为油包水（W/O）型和水包油（O/W）型。一般用于钢模、铝模，也可用于塑料模、木模上。涂刷后容易干燥，干燥后形成薄膜，既省工，又省料，大大降低脱模剂成本。

树脂类：利用甲基硅树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂和溶剂制成的脱模剂，脱模效果好，可重复使用多次，但由于价格昂贵、有一定毒性，清理难等缺点，在国内使用面不大。

随着社会发展以及建筑水平不断提高，人们对于混凝土构筑物外观质量越来越重视，混凝土外观质量已成为硬化混凝土性能的重要指标。现代混凝土制备技术的不断进步，蜂窝、麻面、波浪等外观质量问题已基本消除，但矿物、砂石、水泥等拌合物，以及各种型号减水剂的使用，使混凝土胶凝体系变得复杂且不易控制，硬化混凝土“外观气泡”问题越来越突出。在工程建设中，由于混凝土脱模剂种类较多，不同类型脱模剂性能上的差异，将导致工程建设者在选择何种混凝土脱模剂更有利于外观气泡方面造成一定困难。

本文通过试验探讨了不同类型混凝土脱模剂和水性脱模剂不同有效成分含量对混凝土外观气泡的影响，从而给工程建设者提供参考。

1.试验部分

(1)主要原材料

长城46号抗磨液压油，工业级；工业回收废机油，工业级；水性混凝土脱模剂（KG-1101），固含95%，市售；水性混凝土脱模剂（ZYT-5），固含65%，市售；水性混凝土脱模剂（EP-2），固含97%，市售；树脂型混凝土脱模剂-模板漆（HD-1），固含60%，市售；模板漆（YS-1），市售。

(2)性能测试材料

水泥：桃江南方P·O 42.5水泥；砂子：机制砂，细度模数为2.85，含少量云母；粉煤灰：Ⅱ级，长沙某电厂；矿粉：三鸿矿粉；石子：5-35mm连续级配碎石；国内减水型聚羧酸减水剂（HL-700）：固含45%，市售。

(3)主要仪器设备

湖南力辰科技有限公司生产的JB120-SH数显搅拌机；上海浦春计量仪器有限公司生产的JEA1002电子天平；无锡建仪仪器机械有限公司生产的HJW60型混凝土试验用搅拌机以及ZT-1×1型小型混凝土振动台；沧州东方建材仪器制造有限公司生产的混凝土抗压标准试模：规格为150mm×150mm×150mm。

(4)性能检测方法

混凝土外观气泡检测方法：步骤1：参照GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》标准进行配制C30混凝土，C30混凝土配合比见表1。

步骤2：将新拌的C30混凝土浇注到已喷涂脱模剂的标准试模中，放置在振动台振动到规定时间停止，将超出试模的水泥浆刮去，抹平试模表面，常温养护24h后脱模，脱模后统计试块侧面（上面和底面除外）外观气泡直径大于2mm的气泡数量，气泡数量越多，说明脱模剂对混凝土外观气泡性能的影响越大。

2.结果与讨论

(1)不同类型脱模剂对混凝土外观气泡性能的影响选择三种不同类型的脱模剂，即：纯油类脱模剂，选择长城46号抗磨液压油和工业回收废机油为代表；乳液类水性脱模剂，选择型号为KG-1101和ZYT-5水性脱模剂为代表；树脂类脱模剂，选择YS-1和HD-1模板漆为代表。比较这三种不同类型的脱模剂对混凝土外观气泡性能，结果如图1所示。

由图1可知，相同试验条件下，选择不同类型的脱模剂，混凝土外观气泡性能有明显的差异，由于不同类型脱模剂涂覆于模板所形成的隔离膜表面能和本身的吸附力不同，使得气泡排出速度不同，最终导致混凝土外观气泡性能有差异。纯油类脱模剂吸附力大，气泡不易排出，容易在混凝土表面形成大量气泡空洞；乳液类水性脱模剂表面张力低，可降低气泡表面张力，气泡容易破裂；模板漆成膜后形成致密而非常光滑的膜层，覆着力低，气泡容易排出，混凝土外观气泡最少。本实验通过对比三种类型的脱模剂对混凝土外观的影响，发现树脂类脱模剂和乳液类水性脱模剂所表现的效果较好，而纯油类脱模剂效果最差。因此，在实际工程施工中，选择树脂类脱模剂和乳液类水性脱模剂更有利降低混凝土外观气泡。由于乳液类水性脱模剂性价比优于树脂类脱模剂，在混凝土工程施工中被广泛使用，因此，对乳液类水性脱模剂做进一步的研究。

(2)不同有效成分含量对混凝土外观气泡性能的影响

选取市售型号为EP-2、KG-1101、ZYT-5的三种水性脱模剂为代表，根据每种待测样品的实际固含兑水稀释成10%～30%之间5个梯度的稀释液，考察其不同有效成分含量对混凝土外观气泡性能的影响，结果如图2所示。

由图2可知，相同水性脱模剂产品不同有效成分含量，对混凝土外观气泡性能有明显影响，随着其含量升高，混凝土外观气泡数量呈现增加的趋势，含量越低，混凝土外观气泡性表现越好；当然，水性脱模剂在使用过程中有效成分过低可能会导致其他性能的下降，比如脱模性，针对实际工程施工来说，在保持脱模性的前提下降低脱模剂有效成分含量对混凝土外观气泡性有利。上述实验所选择的三种水性脱模剂均呈现出相同的趋势。

3.结论

（1）通过研究纯油类脱模、乳液类水性脱模剂和树脂类脱模剂对混凝土外观气泡的影响，得出树脂类脱模剂和乳液类水性脱模剂对混凝土外观气泡影响较少，而纯油类脱模剂对混凝土外观气泡的影响较大。

（2）通过研究了乳液类水性脱模剂不同有效成分含量对混凝土外观气泡的影响，得出水性脱模剂含量越低，对混凝土外观气泡性影响越小；含量越高，对混凝土外观气泡影响越大。