度更深等特点,相比液体硅烷,膏体硅烷对提高混凝土抗氯离子渗透性效果更优。
3、对处于水变区和浪溅区的未采用硅烷防护的混凝土,由于海水干湿交替循环,造成混凝土内部存在明显的“对流层”,经历180d现场暴露,“对流层”深度约为3.5-5.0mm,而浸渍硅烷混凝土,“对流层”不明显。(未考虑硅烷材料本身随暴露龄期的延长存在老化失效问题,需进一步监测)
(八)《严寒地区混凝土硅烷浸渍防腐蚀施工技术》(建筑材料,李安杰,2013.11)
1、对混凝土侧面或仰面浸渍防腐施工,液体硅烷容易流失。为防止硅烷材料的在施工过程中的流失,提高材料的利用率,宜采用膏体硅烷作为浸渍材料。
2、经硅烷浸渍前后混凝土对比发现,浸渍后混凝土无渗水,证明混凝土防水抗渗性能大大提高。在东北地区雨雪环境下,可有效地阻止盐水渗入混凝土,结构物抗盐冻能力大大提高,从而增加了结构物混凝土的耐久性。
3、在硅烷浸渍设计中,硅烷可以提高混凝土耐久性15~20年以上。如果采用目前市场上一些供应商采用的有机硅生产废料或者短链硅烷生产的硅氧烷/硅烷产品,产品防腐有效期不会超过2~3年,甚至有可能不超过 1 年。所以,施工单位、监理单位、建设单位一定要把好材料关,在硅烷浸渍施工前,必须对产品的质量进行检测。
(九)《两种新的桥梁混凝土防护体系的对比》(2014年全国公路养护技术学术年会论文集,韩永平,2014)
通过对纳米硅烷防护和“护砼宝”两种材料在材料性能、施艺、外观及防护效果等方面的比较,可以得出以下结论:
1、两种材料主要对混凝土起到防水效果,能够保护混凝士表面不受外界环境的侵蚀;采用无色透明涂装体系,涂装后均能清晰的看到基层的状况,对未来混凝土结构产生的病害可以一目了然,便于今后的检查和病害分析判断。
2、两种涂装体系受混凝土基层影响较大,如混凝土表面处理后孔隙仍然较多,则需要增加材料用量,如混凝土表面较为光滑,则使用效果较好。
3、两种材料前期基层处理方式基本一致,“护砼宝”底中涂料需根据现场实际情况采取滚筒滚涂的方式,涂料较为节省,而纳米硅烷涂料完全采取喷涂方式,涂料易造成浪费。
4、纳米硅烷涂料和“护砼宝”涂料涂装后均能看出原混凝土基层日后的病害
11 / 15
与缺陷,对未来保养及维修提供方便。但从外观效果上来看。“护砼宝”涂料有明显的效果,而纳米硅烷完全无色透明。
5、从材料效果来看,两种材料均能对混凝土起到防水防腐的效果,它们都注重对混凝土的长久保护,使混凝土风格的建筑物能够历久弥新,使维护费用降低,但其作用年限还需现场进一步实际论证。
6、从施工的经济性比较,纳米硅烷材料在材料和人工费用等方面更为经济。 (十)《混凝土结构表面硅烷浸渍处理技术研究进展》(中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,李化建等,2012.2)
按硅烷的主要成分可将硅烷浸渍材料分为烷基烷氧基硅烷和烯烃基烷氧基硅烷。有人认为异丁基三乙氧基硅烷或正丁基三乙氧基硅烷性能更好,因为它具有优异的憎水性,在碱性条件下可达到最大渗透深度;相比之下,带较长基团(辛基)的硅烷的表面凝珠效果虽然良好,但其在非常致密的高强混凝土中的最大渗透深度较小。
按照形态的不同,硅烷浸渍材料可以分为溶液状、乳液状、膏体、凝胶和干粉状等多种形态,目前常用的为液体硅烷和膏体硅烷。针对液体硅烷在高处作业时乳液易于滴落,对垂直表面处理时必须多次涂刷造成浪费和喷涂时形成气溶胶等问题,开发出一种粘稠的水乳剂,即膏体硅烷。
硅烷浸渍处理技术对于降低混凝土的吸水性、提高混凝土的抗氯离子渗透性具有显著的作用,在氯盐环境下,硅烷浸渍处理技术是提高混凝土结构耐久性的重要技术途径。
(十一)、《浅析硅烷浸渍混凝土耐久性保护技术》(全国公路养护新材料应用技术大会论文集,郑李楠等,2015)
硅烷是一种性能优异的渗透型浸渍剂,具有小分子结构,深层渗透混凝土毛细孔壁与水化的水泥发生反应形成聚硅氧烷互穿网络结构,通过牢固的化学键合反应,赋予混凝土表面的微观结构长期的憎水性,并保持呼吸透气功能,大大降低了水和有害氯离子等的侵入,确保了混凝土结构免受腐蚀。
硅烷浸渍实验效果说明硅烷具有以下优点:优异的憎水性能和耐碱性;极佳的抗氯离子性能;优异的抗碳化能力、耐酸能力;硅烷渗透入混凝土内部,混凝土在吸水率指标上有明显改善,且通过防水起到防止钢筋锈蚀最直接的诱因氯离
12 / 15
子进入混凝土内部;硅烷浸渍后混凝土结构磨损后仍具有良好的保护能力;正确使用硅烷,已知是能够有效提供至少 15 年混凝土防腐防护。硅烷能延长高达 75 年混凝土寿命。
(十二)《混凝土硅烷浸渍优缺点及应用展望》(厦门驭峰建设工程有限公,崔应乐,2017.5)
1、使用成本需要降低:根据已经建成的工程案例,混凝土表面施工达到45元/m2左右,成本较高,由于是专利技术产品,最早从国外引进,国内生产厂家较少,相信今后不断普及,使用成本会有所降低而得到广泛应用。
2、从设计、施工等方面需要严格规范控制过程质量。
3、目前国内许多从事工程监理或施工工程技术人员往往缺乏腐蚀方面的专业知识背景和防腐蚀工程实践经验,而且迄今为止国内外尚没有应用于工程建设中的专业防腐蚀监理方面的出版物。针对这种情况,“中国腐蚀与防护学会”已经举办了第二十九期( 2017年4月) 防腐蚀工程师技术资格认证培训班,由此可见,国家对工程建设的防腐会越来越重视。
(十三)、《透水模板布渗透硅烷工艺影响因素研究》(施工技术,秦明强等,2017.9)
针对硅烷浸渍过程中易挥发、渗透不足的问题,提出了采用透水模板布作为渗透介质对海工混凝土进行硅烷浸渍。研究了滴加量、养护龄期、滴加硅烷后的养护时间以及不同高程 4 个因素对硅烷浸渍保护性能效果影响。结果表明: 随着滴加量的增大,吸水率明显降低,浸渍深度和氯化物吸收量降低效果增大,硅烷浸渍保护性能效果增强;涂覆龄期较短时吸水率较大和氯化物吸收量降低效果较差,较长时浸渍深度较小;滴加后带模养护时间较短时吸水率大、浸渍深度和氯化物吸收量降低效果较小,随着带模养护时间的延长保护性能效果改善;不同高程对硅烷浸渍保护性能效果影响不显著;在硅烷滴加量为 500m L/m2、涂覆时养护龄期为7~14d、滴加后带模养护时间≥7d 时硅烷浸渍保护性能效果较好。 (十四)、《渗透型硅烷浸渍剂在公路混凝土桥梁保护中的应用研究》(公路交通科技:应用技术版,戴建才等,2011.11)
混凝土结构常用的防腐蚀附加措施有混凝土表面涂层、混凝土表面硅烷浸渍、环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂和阴极保护。混凝土表面硅烷浸渍是用硅烷材料浸渍混凝土表层,使该表层具有低吸水率、低氯离子渗透率和高透气性的防腐蚀措施。
13 / 15
与上述其他方法相比,硅烷浸渍技术先进、经济合理、安全耐久、质量可靠、施工方便,防水透气、不改变混凝土结构外观。硅烷浸渍剂具有以下优点:
1、优越的防水性能,能使混凝土结构的吸水率下降 90% 以上;
2、是真正具有 “呼吸性”防水涂层材料,这是其他密封性高分子漆涂膜所不具备的,有机硅涂膜的憎水性使液态水在坡面和立面上难以停留,墙体内部的水分子很容易向外散逸,使涂膜下的墙体保持自然的干湿平衡,而不会造成像全封闭涂膜那样湿气无法散出而引起鼓泡或表层脱皮;
3、渗透能力强,特别是膏体产品能较长时间停留在混凝土结构表面,提高了硅烷的渗透深度,能渗透到混凝土表面下3~4mm,能有效处理小于0. 2mm 的裂缝,不会因结构表面磨损而失去整体防水能力;
4、施工方便,可灵活采用喷涂、刷涂、滚涂等多种方法施工,硅烷膏体特别适合用于垂直立面和天花板面施工,减少了流失损失;
5、不改变建筑物原有外观;
6、耐久性好,防护寿命达15年以上;
7、能与普通涂料配合使用,防腐蚀效果和涂装效果更佳;
8、与环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂和阴极保护 3 种防腐蚀附加措施相比,硅烷在经济上更加合理,性价比高。
硅烷浸渍剂既可以用于新建混凝土结构防护,也可用于旧混凝土建筑的加固维修,特别适用于氯化物环境、冻融环境中的混凝土结构保护,如受海水腐蚀的海洋大桥和港口码头,受除冰盐侵蚀的高速公路和城市高架道路、立交桥等,也适用于大型公共建筑、高层建筑、高速铁路、大型港口、大型水利工程、机场、核电站及大规模的城市基础设施保护,能显著提高结构的耐久性和使用寿命。 (十五)《基于量瓶法研究硅烷浸渍混凝土的防水效果》(黑龙江交通科技,张文博等,2015.03)
1、量瓶法可以用于硅烷表面防护处理吸水率指标的现场评价,且现场试验时间为2小时的结果完全可以满足测试要求,简便、快捷、准确;
2、采用交通部规范《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》( JTJ275-2000) 7.2.3规定的吸水率平均值不应大于0.01mm / min1 /2 作为硅烷表面防护处理吸水率的评价指标;
14 / 15
3、根据量瓶法的试验原理,提出吸水率平均值的计算方法,并以此作为硅烷表面防护处理吸水率的评定方法。
(十六)《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术经济经济分析及应用研究》(天津大学管理与经济学部,陈林等,2012.11)
在混凝土众多的防腐措施中,表面涂层防腐是一种经济而有效的防腐措施。它的防腐机理就是物理隔绝腐蚀因子的侵入,与增加混凝土保护层厚度和提高混凝土的致密性是同样道理。
应采用多种防腐蚀技术手段,增强混凝土结构耐久性;阴极保护是一种非常成熟的防腐蚀技术,针对影响混凝土耐久性最主要的原因,钢筋锈蚀具有非常可靠的效果,并且可有效弥补涂层防腐施工中出现的一些缺陷,延长涂层的使用寿命。
在多种表面涂层防腐方案的对比过程中,本文总结出了各种防腐方案的优缺点,并针对不同的环境要求推荐使用不同的表面涂层防腐方案,地下及水下和水位变动区使用湿固化环氧涂层复合体系(化学反应与力学性能好),地域空气裸露的混凝土构件采用硅烷涂装(施工简便)。重点标志性工程及再次施工难度较大混凝土桥梁采用环氧树脂涂层+氟碳面涂的体系(装饰与耐候性好),城市立交及有景观要求的弱腐蚀地区桥梁可采用绿色环保的新型水性涂层、装饰防腐并重(经济环保与高装饰品质)。
通过技术比较,硅烷对桥梁混凝土结构表面防护效果有局限性,采用涂层复合体系是一个可行的方案。
采用环氧树脂涂层能有效对混凝土基层进行封闭隔离,阻止腐蚀性介质的侵入,配合耐候性的面漆,所组成的配套体系,可以有效地对混凝土基层进行保护。
15 / 15
高速桥梁防腐蚀附加措施研究



