混凝土以其耐久性而聞名，隨著時間的推移，耐久性經常受到磨損和侵蝕力的影響，物理壓力和環境壓力會逐漸使混凝土表面劣化，從而造成高昂的維修費用、大量的停工時間等問題，同時也讓混凝土的使用不具有可持續性。

傳統的增強耐磨損、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目的碳足跡。

本篇文章我們將回顧近期網絡研討會《關于凱頓國際的耐磨損、抗侵蝕外加劑的全部知識》中所涵蓋的內容，其中包括：

• 混凝土受磨損和侵蝕的原因

• 傳統的防護策略

• 使用Hard-Cem的現代耐磨損、抗侵蝕解決方案

• 對碳足跡的影響

• 實際使用案例和應用

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、履帶和其它重型機械在混凝土上移動，而侵蝕則通常是水流造成的，水流中往往攜帶顆粒物，這些顆粒物會隨著時間的推移逐漸磨損混凝土。混凝土中的骨料往往非常堅硬且耐磨，但將骨料粘結在一起的砂漿則更容易受到磨損。根據《土木工程手冊》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，導致混凝土加速劣化。

這種磨損造成的經濟影響可能相當巨大。除了維修成本外，停工造成的經濟損失也可能十分驚人。由Advanced Technology Services (ATS，先進技術服務) 和Nielsen Research（尼爾森研究）委托進行的研究顯示，在制造業和采礦業等行業中，關鍵設施的停機時間每天可能導致高達100萬美元的損失。

傳統保護解決方案：局限性和缺點

保護混凝土表面的方法有很多種，每種方法都有其獨特的優勢和注意事項。

1.干撒硬化材料

干撒硬化材料，其應用過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。

其應用存在局限性，因為它們與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。低水含量的現代混凝土混合料也可能導致難以獲得足夠的泌水，從而影響正確應用。

在平整表面上，如果應用得當，通常能提供良好的初始耐磨性。然而，其施工過程的復雜性往往會對其整體性能產生負面影響。主要挑戰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，需要額外的專業勞動力和設備進行施工，這通常會導致工期延誤并產生額外成本。此外，大多數這種材料都會給施工現場帶來顯著風險。施工過程中產生的二氧化硅粉塵是一種公認的健康風險，并且對環境有更廣泛的影響。因此，美國職業安全健康管理局（OSHA）要求，施工工人以及施工區域附近的工人必須嚴格遵守多項安全預防措施。

優點 缺點

良好的初始耐磨性

在混凝土澆筑后應用，施工效果難以保持一致性

需要熟練勞動力進行正確施工

無法用于成型表面（如斜坡或曲面）

與引氣劑不兼容

對低水含量的現代混凝土混合料無效

二氧化硅粉塵造成的健康危害

存在分層脫落的風險

可能不適合所有類型的工業環境，特別是涉及重型機械或極端溫度的環境。

2. 密封固化劑

密封固化劑應用在混凝土表面，通過與混凝土發生化學反應，產生硅酸鹽來填充混凝土孔隙，從而增強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，對混凝土內部結構幾乎沒有改善作用。

“我在多個混凝土地面上測試過這種材料，但其一次都沒能顯著地減少磨損深度。”

——喬治·加伯（George Garber），國際混凝土地面顧問，當被問及密封固化劑是否有助于減少混凝土地面磨損時如此說道。

盡管密封固化劑具有成本效益并且對混凝土表面有較好的效果，但存在幾個技術上的不足。與干撒硬化材料一樣，它們也是在混凝土澆筑后進行施工，并需要熟練的勞動力進行操作。施工不當可能會導致表面出現不良沉積物，影響外觀，并可能需要機械研磨來去除。

優點 缺點

低成本

比干撒硬化材料更容易應用

不產生粉塵

為結構提供光滑表面

耐磨層 在混凝土澆筑后應用，難以完成施工

應用不當可能產生不良的表面沉積物

僅表面耐磨

隨著時間的推移會磨損和降解；可能需要重新施工

并不總是與引氣劑兼容，因此不適合凍融環境

3. 增加水泥含量

另一種提高耐磨性的傳統方法是簡單地通過增加水泥的用量來提高混凝土的抗壓強度。雖然這看起來是簡單的抵抗磨損和侵蝕的解決方案，但增加水泥含量也會帶來其自身的問題。

先，強度過高的混凝土往往會導致卷曲和開裂，這反而與增強混凝土耐久性的目的背道而馳。此外，眾所周知，水泥的生產是碳密集型過程。增加其使用量會加劇對環境的挑戰，并產生更大的碳排放量。例如，將混凝土強度從25 MPa提高到40 MPa需要每立方米額外增加約100公斤的水泥，這對項目成本和可持續性都有顯著影響。

優點 缺點

操作簡單，因為它只需對現有混合料配合比設計進行調整，而無需額外的材料或處理。 可能導致卷曲和開裂

高碳排放

對混凝土配比進行調整的程度較為有限，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境中效果不足。

下篇將為您帶來現代耐磨損抗侵蝕解決方案：Hard-Cem整體硬化外加劑。