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1、采用硅烷浸渍方法对混凝土进行防腐处理的使用技术说明人类科技发展日新月异，大量摩天大厦、高速公路、立交 桥、港口码头、机场、大坝、污水处理厂等建筑不断涌现，钢 筋混凝土材料已逐渐成为应用最大、使用范围最广的材料。目 前，全世界水泥产量达15 亿吨以上，我国水泥年产量也已经达 到 5 亿吨以上。因此，混凝土的使用寿命越来越受到技术人员 的关注。据相关资料统计显示，普通混凝土的寿命约70 年，预 制钢筋混凝土的平均寿命为40-70 年，而实际上混凝土结构的 寿命远没有这么长，每年都有大量建筑物要进行维修、改造、 翻新。我国相关部门在1981 年调查了18座使用了 7-25年的海 港混凝土码头，其中因
2、氯离子、冻融等原因遭到破坏的占 80%； 根据铁道部的统计报道，我国现有铁路桥10000 多孔，其中因 氯离子、冻融等原因遭到破坏的有6000 多孔；美国相关部门也 曾报道过，公路系统约有25 万孔桥梁遭受程度不同的损害，今 后每年还将有3 万孔加入被损坏的行列。由此可见，水泥混凝 土材料给我们带来安居方便的同时，本身也暴露出许多问题， 这引起有识之士极大关注和重视。国内外大量破坏实验和使用 实例证明: 在设计强度足够的情况下，混凝土结构仍遭到严重破 坏，主要原因是由于混凝土的使用条件不同，随着时间推移混 凝土的耐久性不够而遭到破坏，造成了惊心触目的自然资源和 巨额维修、重建的资金浪费。由于历
3、史的原因，我国目前现状 是混凝土结构“按强度设计”而不是“按服务年限或耐久性设计”， 这更引起了专家、学者和广大用户的深切担忧。因此，有专家 预言中国目前进行的大规模建设高潮还可延续20 年，如果我们 继续现在的做法而不注重混凝土耐久性的问题，很快就会有“大 修 20 年” 的高潮出现。所以，为了使混凝土结构寿命更长，积 极引进采用新的养护技术作为必要的辅助手段，已是非常迫切 需要的工作。那么影响混凝土耐久性的主要原因是什么呢？是 使用环境的综合作用,包括使用过程中的大气作用,如温度、湿 度、降水、冰冻、正常空气组分 （氧和二氧化碳） 和空气污染物 （盐雾、二氧化硫、汽车尾气） ；还有结构所接
4、触的土壤和水中 含有氯盐、硫酸盐、碳酸物质的化学与物理作用；以及人为的 作用,如化冰盐对寒冷地区混凝土结构的严重腐蚀作用等.如何 解决这一系列难题呢？国内外科学家们研究了很多方法,如混凝 土表面涂层、混凝土表面硅烷浸泽、环氧涂层钢筋、钢筋阻锈 剂等,其中混凝土表面硅烷浸泽是一种技术成熟、施工操作简单、 性价比优良的方法.北京筑宝公司引进美国道康宁公司先进技 术、工艺和原料,结合国内现浇和预制混凝土特点开发出硅烷浸 渍方法对混凝土进行防腐处理,成功地解决了钢筋混凝土结构在 制作和使用中的保护难题.硅烷浸渍方法内含筑宝 公司研制的 高渗透保护因子,其特殊的小分子结构能穿透混凝土的表面,渗 透到混凝
5、土内部 2 到 6 个毫米并与之形成牢固的保护层,从而大 大提高了混凝土制品的防水性和综合性能.什么是硅烷浸渍方法:硅烷浸渍方法是采用硅烷类的产品,主 要成份为高纯度的异丁基三乙氧基硅烷及其化合物,是一种得到 了国家混凝土行业防腐规范推荐的硅烷品种.它能与保护基底产 生化学反应,深层渗透并产生防水、防氯离子的性能.经保护的基 材具有良好的斥水性,并保留其原有的外观.硅烷浸渍方法的保护原理陆表面张力逆热气压此项技术是利用硅烷特殊的小分子结构,使其穿透混凝土的表面,渗透到混凝土内部几个到十几个毫米,与暴露在酸性和碱性 环境中的空气及基底中的水分产生化学反应,生成羟基团.这些 羟基团将与基材和其本身
6、产生胶连、堆积,结合在毛细孔的内壁, 形成牢固的保护层,从而大大提高了混凝土结构的防水性和综合 性能.特别是在碱性环境,如浇制不久的混凝土会刺激该反应并 加速保护层的形成硅烷浸渍方法技术指标:1、经测试在C50的 混凝土上吸水降低率为90%.2、经测试在C50的混凝土上平均 可渗透到4MM.3、经测试在C50的混凝土上氯化物平均降低率 为 90%.4、初期固化时间为 0.5小时,稳定固化时间为 4小时, 最终固化时间为 10小时以上. 硅烷浸渍方法特点:1环保型产 品,无毒无害.2具有超强的防水性和优异的表面凝珠效果.3保 护效果稳定,长期抗氯离子腐蚀,保护期可达20年以上.4渗透 力强,在
7、C50 和以上的混凝土可轻松渗透.5高碱性,新混凝土效 果优异.6有很好的热稳定性和惰性,长期耐紫外线照射.7不 会改变混凝土的外观且不易沾赃污.8操作简便对基底要求不 高. 应用范围:广泛应用于各类钢筋混凝土结构中,特别适用于在 恶劣环境中使用的高标号混凝土结构,如海港码头,受盐雾、化冰 盐侵蚀的公路、立交桥、电线杆,温差极大的高原地区等.硅烷浸 渍方法在海港码头、立交桥等结构上的应用:钢筋锈蚀引起的腐 蚀破坏主要是各种原材料夹进混凝土中以及海水中的氯离子不 断渗入到达钢筋周围,当氯离子含量达到某一临界值时,钢筋的 钝化膜开始破坏,丧失对钢筋的保护作用,从而引起钢筋腐蚀,削 减其有效断面,并
8、引起膨涨,破坏混凝土保护层形成恶性循环,加 速结构的破坏.因此,在钢筋周围氯离子含量尚低,还未引起钢筋 破坏前,对新建混凝土结构采取措施,防患于未然,就能起到事半 功倍的效果.海港码头、立交桥等结构的使用环境非常恶劣且具 有典型代表性,包括结构使用过程中的大气作用如温度、湿度、 降水、冰冻、正常空气组分 （氧和二氧化碳） 和空气污染物 （盐 雾、二氧化硫、汽车尾气） ,以及结构所接触的土体与水体含有氯 化盐、硫酸盐、碳酸物质的化学与物理作用,还有化冰盐对寒冷 地区混凝土结构的严重腐蚀作用.海港工程混凝土结构是最容易 出现病害的,因为它经常与海水接触并处于潮湿环境中,氯离子 渗入引起钢筋锈蚀往往
9、导致混凝土结构1020 年就发生破坏, 使用寿命受到严重威胁.所以钢筋锈蚀是导致混凝土结构破坏的 最主要原因.根据我国有保护的海港调查分析,钢筋锈蚀最严重 部位在设计高低水位以上1.0M至设计高水位以下0.8M的区段. 而终年在水下的部位很少有腐蚀损坏,其它部位介于二者之间, 因此港工规范将混凝土部位划分为大气区、浪溅区、水位变动 区、水下区四个阶段.综上所述,浪溅区、水位变动区是最需要保 护的区域.在公路道桥的使用中,特别是在北方和盐碱、沿海地区, 化冰盐、汽车尾气等恶劣使用环境都会对钢筋混凝土结构造成 致命伤害,特别是桥梁外檐、构件连接处、雨水倒流槽、路缘石、 桥墩等处,应是最需要保护的区
10、域.硅烷浸渍方法与其它保护方法的比较 混凝土结构耐久性 特殊防护措施主要有以下几种: 混凝土表面涂层、混凝土表面硅 烷浸泽、环氧涂层、钢筋阻锈剂.I.f硅烷眞渍保护与防水卷材，涂层f呆护原理比较防水卷桓、涂层硅烷禮渍保护作为混凝土表面的防护主要是前两种,那我们把它们做一下比 较,混凝土表面涂层主要是采用应具有良好的耐碱性、附着性、 和耐蚀性的涂料.常用的涂料有,环氧树脂、聚氨脂、丙烯酸、氯 化橡胶和乙烯树脂.它是通过在混凝土表面涂刷一定厚度来保护 混凝土结构,不受外界有害介质的入侵.最需要保护的区域,无论 是海港的浪溅区、水位变动区,还是公路桥梁的外檐、桥墩等处, 都会因受海浪的飞溅和雨水冲刷
11、,表面常处于潮湿状态使得保护 涂料附着难度很大.所以表面环氧涂层往往达不到理想的效果, 其主要原因与混凝土表面涂刷前处理关系很大,只有良好的表面 处理,才能使涂层达到最佳效果.混凝土表面硅烷浸泽是通过其 特殊小分子结构,渗入混凝土毛细孔壁上数个毫米,并与已水化 的水泥发生化学反应,从而在毛细孔壁上形成牢固的憎水屏障, 使水分和水分所携带的氯化物都难以渗入混凝土,大大提高了混 凝土制品的防水性和综合性能.特别是北京筑宝公司提供的这种 硅烷与其它材料相比,在孔隙率较低的高标号混凝土和周围环境 极其恶劣的桥梁上阻止水和氯化物渗透的效果更加显著,更加耐 久 （ 可达 20 年甚至更长） .这种施工简便
12、、经济长效的防腐技术, 被成功应用于澳大利亚悉尼歌剧院的屋顶、我国盐田港二期集 装箱码头及其约 4 万平方米护岸工程 （在浪溅区高性能混凝土 梁体的侧面和底面上） ,取得了优异的效果.硅烷浸渍方法与其它各种保护材料分子结构尺寸比较混凝 土分子的力径为10000个埃,硅烷浸渍方法的分子力径为80 个 埃,而大多数涂料或防水剂分子的力径多为几千个埃.事实证明, 硅烷浸渍方法为小分子结构,更易于深层渗透而达到理想的保护 效果.依据图示,硅烷浸渍方法分子结构尺寸最小,能轻松渗入混凝土 结构中.由此可见,对于钢筋混凝土结构的养护采用硅烷浸渍方 法是最科学、最有效的方法.使用方法 1施工资质: 只有经过
13、北京筑宝公司认可的人员方能指导和监督施工. 2环境要求: 预 计周围温度将低于+5 或表干前 （约 10 小时） 可能会下雨、风力 大于 5 级以上、强烈阳光直射时,不要施工.在水位变动区,应在海 水落到最低潮位,混凝土表面看不到水时,再喷涂硅烷,应尽量延 长喷涂前的干燥期. 3预处理: 1） 首先将混凝土表面明显的破 损修补好,表面应无松动材料.当混凝土采用脱膜剂时,应通过喷 涂实验确定对硅烷浸渍方法没有影响,否则应在本品喷涂前将待 保护表面充分处理干净. 2） 养护前采用北京筑宝公司的系列清 洗剂,将处理面的碱垢和污物彻底清理干净,并使之基本干燥,再 使用硅烷浸渍方法.3）本品对0.2MM
14、以下的裂缝可直接阻止水 的渗透. 4施工: 1） 喷涂硅烷浸渍方法的混凝土龄期应不少于 28d,或混凝土修补后应不少于14d. 2）混凝土表面温度应在5C 45C之间.3）采用硅烷浸渍方法时应连续喷涂,使被涂表面饱 和溢流在立面上，应自下而上的喷涂，垂流长度为15-20CM,应使 被涂表面有5S保持湿润状态每遍喷涂量为250ML/F,喷涂两 遍.两遍之间的间隔时间为 6h. 5） 施工工具可采用密封喷枪、滚 筒和刷子如果使用密封喷枪，应注意喷枪的压力不能超过60 70KPa 并防止水进入设备的任何部位.实际检测方法 1吸水降低率: 应在最后一次喷涂后至少 7d,钻取直径约50MM、深度为40
15、5MM的芯样.使用“称重法” 测量吸水降低率.2硅烷渗透深度: 应在最后一次喷涂后至少 7d,钻取直径约50MM、深度为40 5MM的芯样使用“染料指示 法”测量渗透深度.3离子吸收降低率: : 应在最后一次喷涂后至 少 7d, 钻取芯样 . 按现行行业标准 （ 水运工程混凝土实验规程） 的“混凝土酸溶性氯化物含量测定法”测定氯离子的含量,再使用 公式计算氯离子吸收降低率. 专家建议 1硅烷浸渍方法系化工 产品,切勿口服.应放置在儿童找不到的地方.若不慎溅到眼中时, 应用清水至少冲洗15分钟；若不慎口服请立即去医院就诊.2小 试无误后再大量使用使用现场温度应在5C以上,不允许有明火 并保持通风
16、,应让已处理表面在夏季至少干燥36 小时以上；在冬 季至少干燥 72 小时以上,这样才能达到最佳养护效果.3对大多 数混凝土结构要求渗透深度为4MM,如渗透深度低于此要求，则 应在相应区域重喷.4使用硅烷浸渍方法不会对原来保护过的建 材表面造成影响.5.储存阴凉干燥处,存放温度须在0C以上，不 能与酸、碱、重金属及其他化合物等共同长期存放,现场不能有 明火.6每次使用过后应封好包装以免失效.7不明之处请向北 京筑宝公司技术人员咨询后再大量使用. 应用历史、实例如何解 决混凝土耐久性等系列难题,国外先进的硅烷养护技术给我们提 供了性价比最优的解决之道.此种方法比较传统防腐措施具有对 需处理的基材表面要求不高,操作简便易行,用途广泛的特点.其 作为一种主要的防腐措施,在国外已被广泛应用于房屋建筑、港 口码头、公路、桥梁、下水道、供水饮水系统和许多新型的混 凝土制品 （砌块砖、黏土砖、路缘石等） .例如: 喷涂于桥墩中的 浪溅区和水位变
