近几年来，我国的基础设施建设逐渐增加，包括城市交通等多个行业。交通作为社会经济发展的关键部分，在社会经济快速发展的同时，交通事业也取得了飞速的前进。
交通工程质量的好坏，直接影响着物流、出行等社会活动的方方面面，故而工程的施工质量也受到了人们的高度重视。大数据显示，多数交通工程质量问题是混凝土结构开裂所导致，如何提供混凝土力学性能及变形性能、最大程度降低开裂可能性是提高交通工程质量必须解答的难题。另外由于公路、铁路等设施所处环境和施工模具的特殊性对混凝土施工性能、耐久性能同样提出了较高要求。
混凝土无机纳米抗裂减渗剂，是武汉工程大学为完成国家“九五”重点攻关计划“水工高面板堆石坝面板混凝土抗裂、抗渗及耐久性研究”而研制的一种以抗裂为主要特征的高性能混凝土外加剂。后续由山东柒木天衣新材料有限公司进行无机纳米抗裂减渗剂及其系列产品的生产和销售。
无机纳米抗裂减渗剂系列产品的应用可有效解决目前交通工程建设工作中遇到的难题
无机纳米抗裂减渗剂在交通领域主要应用于以下工程项目中：
铁路工程：Ⅱ型板技术无砟轨道道床板混凝土、Ⅲ型板自密实混凝土、隧道喷射混凝土及二衬混凝土、火车站地下室防水混凝土及桥梁工程
公路工程：隧道工程及桥梁工程
市政工程：地下通道、地铁工程、桥梁工程、自来水工程及污水处理工程
无机纳米抗裂减渗剂可有效解决交通工程混凝土结构痛点问题：
部位 | 痛点 | 2%无机纳米抗裂减渗剂作用 |
Ⅱ型板技术道床板混凝土 | 混凝土产生裂缝不能通过验收，处理裂缝的费用约为10-30万元/km，且维修非常耗时，影响工期 | 能提高混凝土的抗裂、抗渗、耐腐蚀性能及工作性，确保工程质量，只增加外加剂成本5-10万元/km，可节约修复费用5-20万元/km，武-广高铁1000km可节约总成本5000万-2亿元。 |
Ⅲ型板自密实混凝土 | 混凝土无法自动流淌并形成密实且均匀的胶凝结构，要么能流淌，但不能拉动骨料，要么就根本不能自动流淌 | 能降低混凝土的屈服应力使混凝土流动性增大,同时又能令骨料悬浮于水泥浆中,不出现离析和泌水问题,形成密实且均匀的胶凝结构。还能提高混凝土的抗裂、抗渗、耐腐蚀性能及工作性，确保工程质量。 |
隧道衬砌混凝土 | 衬砌拱顶脱空、掉块；衬砌开裂、渗漏；现场抽样检测时，衬砌混凝土强度80%不达标 | 在提高混凝土的抗裂抗渗及耐腐蚀性能的基础上，提高混凝土的和易性能、泵送性能及自密实性能，克服衬砌混凝土拱顶脱空、掉块、开裂、渗漏等；确保通过现场抽样检测验收。 |
喷射混凝土 | 回弹率≥50%，且强度不达标 | 在提高混凝土的抗裂、抗渗及耐腐蚀性能的同时，提高混凝土的和易性及粘结性能，使回弹率降25%以上，成本下降30%以上，强度提高10%左右。 |
公路路面结构 | 长期处于高度荷载使用或者存在大量雨水日晒的使用环境中，混凝土结构出现裂缝、车辙、沉陷等常见危害，混凝土结构耐久性失效，影响公路使用寿命和施工安全，并且增大维修成本、影响交通 | 可提高混凝土的抗裂性能、密实性能，大幅度降低混凝土开裂可能性的同时，树立起混凝土耐腐蚀的第一道也是最重要的防线，有效提高混凝土耐久性能，从而保证公路工程中混凝土结构的质量和服役寿命。 |
桥梁结构混凝土 | 环境温度变化、水的侵蚀及局部受力类型不同对混凝土结构抗裂性能、耐腐蚀性能要求很高 | 经多个权威机构检测，混凝土中掺2%无机纳米抗裂减渗剂，抗拉强度提高（15～25）%，抗压强度提高（5～10）%，电通量下降20%左右，冻融循环次数可达300次以上。 |
地下通道及地铁工程 | 施工周期长使城市交通承受巨大压力；混凝土结构开裂问题难解决，严重降低市政设施服役年限和市民生活满意度 | 四剂合一的共同作用，可使混凝土各项性能指标得到明显改善：坍落度损失率降低30%以上，混凝土可自动流淌成型；抗裂性能提高；抗渗等级可达P12。 |
无机纳米抗裂减渗剂系列产品使用方案
无机纳米抗裂减渗剂及其系列产品在交通领域应用方案推荐参考标准图集如下：
国家团体标准T/ASC6006《混凝土无机纳米抗裂减渗剂》
中南标准推荐图19ZTJ003《建筑刚性防水构造》
无机纳米抗裂减渗剂推荐掺量及对应的混凝土抗渗等级、适用范围
种类 | 使用产品 | 掺量（胶材用量的） | 混凝土抗渗等级 | 抗裂防水混凝土用途 |
抗裂防水混凝土 | 无机纳米抗裂减渗剂 | 2.5% | ≥P12 | 后浇带 |
2.0% | ≥P12 | 刚性自防水体系 | ||
1.5% | ≥P10 | 刚柔结合防水体系 | ||
1.0% | ≥P8 | 刚柔结合防水体系 | ||
注：掺量指胶凝材料质量的百分比。 | ||||
无机纳米抗裂减渗剂推荐掺量及对应的抗裂防水砂浆适用范围
种类 | 掺量 | 抗裂防水砂浆用途 |
抗裂防水砂浆 | 12% | 室内防水、地下防水及粘贴瓷砖 |
6% | 外墙防水 | |
注：砂浆无机纳米防水剂按照《砂浆、混凝土防水剂》JC/T 474 的规定执行。 | ||
无机纳米抗裂减渗剂在交通工程领域应用案例
长沙火车南站
台州火车站
永嘉火车站
乐清火车站
嘉兴南站
宁德火车站
厦门火车西站
太原火车南站
哈尔滨火车东站
杭州火车东站
武汉地铁二号线螃蟹岬站
汉宜铁路
武广高铁衡阳段
京沪高铁徐州段
京福铁路福建全段及安徽黄山段
武汉四条城际铁路
合福高铁全线
杭瑞高速公路
宜巴高速公路
镇江孟家港区陆域工程
镇江港新民洲港区二期码头工程
无机纳米抗裂减渗剂在交通工程领域优秀应用案例
1）武汉四条城际铁路（武黄、武石、汉孝、武咸）
2011年，武汉天衣通过试验招标，与铁科院联合中标，成功使无机纳米抗裂减渗剂应用于武黄、武石、汉孝、武咸四条城际铁路自密实混凝土工程中，主要应用于Ⅲ型板自密实混凝土。
Ⅲ型板自密实混凝土是用于Ⅲ型板与铁道道床基础联接的混凝土，其厚度只有10公分，板长9.7米，宽2.79米，施工时要在板中的一个小孔中灌入混凝土，无法振捣，只能是混凝土自动流淌到Ⅲ型板的四周，因此施工十分困难。在混凝土中掺用无机纳米抗裂减渗剂后可明显看到混凝土流动性明显改善，浆体对骨料裹覆性好，无离析、泌水问题，能充分填充板内区域并形成密实的混凝土结构。
2）武汉马房山地下通道
武汉马房山地下通道在浇筑顶板时使用了无机纳米抗裂减渗剂，浇筑至今已经十年以上，无一裂缝及渗漏处。同年修筑的另一通道，早已渗漏。
马房山地下通道 同期修建另一地下通道
3）武汉地铁二号线螃蟹岬站
武汉地二号线螃蟹岬站于2009年施工期间，在顶板、中板、底板及侧墙、内墙部位的高性能防水混凝土中内掺2%的无机纳米抗裂减渗剂。混凝土浇筑过程中，流动性好，不塞泵、不离析，混凝土具有良好的密实性能和粘结性，无蜂窝麻面等施工缺陷产生。达到减少因施工缺陷造成的维修费用和因维修造成的运营收益损失的目的。
4）安徽中岗大桥
安徽阜阳市中岗属于洪水多发地带，阜阳蒙洼中岗大桥正是为便于泄洪时迅速解决人员疏通问题而建立的大桥。在施工时掺用了无机纳米抗裂减渗剂，浇筑期间混凝土流动性、粘结性能好，不泌水、不离析，拆模后无蜂窝麻面、无裂缝产生，表面平滑光泽。试验结果表明：混凝土抗拉强度提高20%、抗压强度提高15%。
5）镇江孟家港区陆域工程
2015年武汉天衣与中国铁建港航局达成技术合作，于其主导项目镇江孟家港区陆域工程项目共计6000m³混凝土中掺用无机纳米抗裂减渗剂，掺量为胶材用量的2%。同时经由实验室试验验证无机纳米抗裂减渗剂应用效果：掺加无机纳米抗裂减渗剂后，混凝土硬化后，抗拉强度、极限拉伸值、抗渗等级得到明显提高，干缩值明显降低。浇筑后各部位混凝土均无裂缝产生，表面平滑光泽；与掺膨胀剂相比，掺入无机纳米抗裂减渗剂每方混凝土可节约成本49元左右，仅此外加剂一项可节约成本29.4万元。
应用证明
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