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
硅烷--涂层联合技术应用于混凝土构件的腐蚀控制
三航 交 建工 程分 公 司 胡建 光
敏 上海 申航 基 础工 程有 限公 司 任 １ 硅烷 涂层 联 合 防腐蚀 技术 简 介 海工 构筑 物所 处 环境 非 常恶 劣 ．不仅 有 大量 导 致 结 构 破 坏 的氯 离 子 和 酸根 离 子 ． 而
由于底 层有 硅 烷浸 渍层 的存 在 ，即使 有 局部 涂 层破 损 ，这 些破 损点 或者 部位 表层 仍 具有
蚀保 护 效果 良好 。
２ 硅 烷 一 涂层 联 合技 术 的腐蚀 控 制原理
斥水 性 ，海 水及 其它 有 害离 子无 法在 短期 内 进 入混凝 土 内部 。即使 在腐蚀 环 境相 对恶 劣 的浪溅 区和 潮差 区 ，一 定时期 内仍 可 确保 结 构 使用 安全 。对 目前 仍无 法进 行 实 时防腐 蚀
硅 烷浸 渍 和防腐 涂 层均 可对 结构 起 到 防 腐 蚀保 护作 用 ，前 者通 过硅 烷渗 透进 入 混凝 土 材料 ， 与水 化 的水 泥 发生 化学 反应 ， 在 基 材
表 面上 生成 不 溶性 防水 树脂 薄膜 ，这层 防水
监 控维 护 、但 又腐蚀 环 境恶 劣 的海工 构筑 物
以改 善涂料 表 面性能 ，获得 与基 体 的 良好 界
面粘 结 。
分、 主航道桥索塔 下塔柱及塔座 （ Ｘ 型 托 架
顶 面 以下 部 分 ） 均 采用硅 烷浸 渍＋ 有 机 材 料 涂
其 原理在 于 ： 硅 烷 偶 联 剂 的 结 构 常 用
装双重保护体系 ： 黄海 大桥 ［ ３ １ 位 于浪 溅 区和
成一 层 固化膜 ，能够很 好 地抵 抗 海水 的反 复
硅烷防腐技术在码头混凝土防腐蚀施工中的应用
硅烷防腐技术在码头混凝土防腐蚀施工中的应用摘要：本文以福州港可门作业区4#、5#泊位码头与引桥工程混凝土防腐蚀处理为例，介绍硅烷防腐技术在码头混凝土防腐蚀处理中的应用。
关键词：硅烷、防腐、混凝土、应用1 工程概况福州港可门作业区4#、5#泊位码头与引桥工程包含专业化散货泊位2个，分别为4#、5#泊位。
4#泊位为30万吨级卸船码头，长395.5米，宽33m，顶面标高 6.5m，码头前沿设计泥面标高-27.5m，后沿设变电所一座，变电所平台长20.2 m，宽19m，通过1#引桥与岸相接。
5#泊位为5万吨级装船泊位，长267.5m，宽26m，顶面标高6.5m，码头前沿设计泥面标高-17.5m，通过2#引桥与岸相接。
1#引桥长179.75m，宽18m（靠码头后侧局部宽度23.5m），2#引桥长182.08m，宽12.5m（靠码头后侧局部宽度为20.5m），引桥根部大堤上建有防汛闸门墩。
根据设计要求，从护轮坎顶标高以下结构混凝土外露面需进行防腐蚀保护。
针对预制构件，除顶面外其余外露面需进行处理，采用的方法为表面硅烷浸渍防腐蚀，设计防腐年限为10年。
本项目硅烷浸渍施工在预制构件吊装前和施工现场进行防腐处理。
硅烷浸渍面积共79066㎡2 技术应用高纯度的未经稀释的硅烷浓缩液，小分子结构可胶结性表面，渗透到混凝土内部与暴露在酸性或碱性环境中的空气及基底中的水分子发生化学反应，形成一斥水处理层，从而抑制水分子进入基底中。
产生防水、防Cl-、抗紫外线的性能且具有透气性。
可有效防止基材因渗水、日照、酸雨和海水的侵蚀而对混凝土及内部钢结构的腐蚀、疏松、剥落、霉变而引发的病变，提高建筑物的使用寿命。
经保护的基材具有良好是斥水性，并保留原有的外观。
碱性环境如浇注不久的混凝土，会刺激该反应并加速斥水层的形成。
广泛应用于各类钢筋混凝土结构中，如商业建筑、停车场、高速公路、桥梁结构、隧道、港口码头、跑道、海工等，特别适用于在恶劣环境中使用的高标号混凝土结构，受盐雾、化冰盐侵蚀的公路、立交桥、电线杆、垃圾填埋场、温差极大的高原地区等。
桥梁硅烷浸渍施工方案
桥梁硅烷浸渍施工方案桥梁硅烷浸渍施工方案一、引言桥梁作为连接陆地的重要交通枢纽，在交通运输系统中发挥着至关重要的作用。
然而，由于桥梁结构的特点和所处环境的影响，桥梁的钢筋混凝土结构容易受到腐蚀、渗水等问题的影响。
为了提高桥梁的使用寿命和安全性，采用硅烷浸渍施工方案对桥梁进行防护处理。
二、项目概述本桥梁硅烷浸渍施工方案旨在通过对桥梁结构进行全面、细致的防护处理，以达到以下目标：1、防止桥梁钢筋混凝土结构受到腐蚀、渗水等问题的影响；2、提高桥梁结构的耐久性和使用寿命；3、保障桥梁的安全、稳定运行。
为了实现以上目标，本次施工方案将在规定的时间内，投入适量的资金和人力资源。
三、技术原理桥梁硅烷浸渍施工方案的技术原理主要是利用硅烷特殊性质，在桥梁钢筋混凝土结构表面形成致密的保护层，从而有效防止腐蚀、渗水等问题的发生。
具体步骤如下：1、选择合适的硅烷浸渍剂；2、对桥梁结构表面进行全面、细致的清洁处理；3、将硅烷浸渍剂均匀涂布在桥梁结构表面，并使其充分渗透；4、对涂布后的桥梁结构表面进行必要的养护处理。
四、施工流程1、前期准备：对桥梁结构表面进行全面、细致的检查，确保表面无杂质、油污等影响施工质量的因素；2、硅烷浸渍：将硅烷浸渍剂均匀涂布在桥梁结构表面，并使其充分渗透；3、表面处理：对涂布后的桥梁结构表面进行必要的养护处理，如清洗、打磨等；4、质量检测：对完成硅烷浸渍处理的桥梁结构进行质量检测，确保防护效果达到预期要求。
五、注意事项1、在施工过程中，应注意保护桥梁结构表面，避免受到刮伤、污染等影响质量的因素；2、施工人员应佩戴必要的防护设备，如手套、口罩等，确保人身安全；3、在施工过程中，应注意环保问题，减少废弃物的产生，确保施工环境整洁、环保。
六、总结本桥梁硅烷浸渍施工方案旨在通过对桥梁结构进行全面、细致的防护处理，以提高桥梁结构的耐久性和使用寿命，保障桥梁的安全、稳定运行。
在施工过程中，应遵循技术原理和施工流程，注意安全、环保和质量等问题，确保施工顺利进行并达到预期的防护效果。
硅烷浸渍材料在混凝土防腐工程中的应用
硅烷浸渍材料在混凝土防腐工程中的应用引言：混凝土是一种常用的建筑材料，但由于其孔隙结构和化学成分的缺陷，容易受到环境中的水、气体和化学物质的侵蚀，导致混凝土结构的损坏和腐蚀。
为了改善混凝土的耐久性和抗腐蚀能力，硅烷浸渍材料被广泛应用于混凝土防腐工程中。
本文将详细介绍硅烷浸渍材料在混凝土防腐工程中的应用。
一、硅烷浸渍材料的基本原理硅烷浸渍材料是一种液态防水材料，其主要成分是硅烷。
硅烷分子具有特殊的化学结构，可以通过化学反应与混凝土表面的水泥凝胶发生化学反应，形成亲水性的硅酸钙胶体，填充混凝土内部的微孔和毛细孔，从而改善混凝土的密实性和抗渗性能。
此外，硅烷还能与混凝土内的游离氯离子和硫酸盐离子发生反应，生成稳定的化合物，减少混凝土的腐蚀。
二、硅烷浸渍材料在混凝土防腐工程中的应用1. 提高混凝土的抗渗性能硅烷浸渍材料能够渗透到混凝土内部，填充微孔和毛细孔，降低混凝土的渗透系数，提高其抗渗性能。
经过硅烷处理的混凝土能够阻止水分和气体的渗透，减少水泥凝胶内部的腐蚀反应，延长混凝土的使用寿命。
2. 提高混凝土的耐久性硅烷浸渍材料能够与混凝土内的游离氯离子和硫酸盐离子发生反应，生成稳定的化合物，减少混凝土的腐蚀。
此外，硅烷还能增强混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力，提高混凝土的耐久性。
3. 改善混凝土的抗冻性能硅烷浸渍材料能够填充混凝土内的微孔和毛细孔，减少水分的渗透和冻融循环带来的损害。
经过硅烷处理的混凝土能够降低冻融循环引起的内部应力，提高其抗冻性能。
4. 保护混凝土的钢筋硅烷浸渍材料能够渗透到混凝土内部，形成致密的防护层，保护混凝土内的钢筋免受氯离子的腐蚀。
硅烷还能与钢筋表面的氧化铁发生化学反应，形成保护膜，减少钢筋的腐蚀。
5. 环保性能好硅烷浸渍材料不含有机溶剂和挥发性有机物，对环境无污染，具有良好的环保性能。
同时，硅烷浸渍材料还具有良好的耐候性和耐酸碱性能，能够在不同环境条件下长期保持其防护效果。
结论：硅烷浸渍材料在混凝土防腐工程中具有广泛的应用前景。
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
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导致混凝土结构10—20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.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,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、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5℃—45℃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/㎡,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 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5℃以上,不允许有明火并保持通风,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0℃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动区,墙柱靠近地表的干湿交替区；喷涂于混凝土桥面板和隔离墩；喷涂于彩色砌块砖的表面(主要提高防渗及防泛碱的能力) .美国高速公路协会把其评价为是提高混凝土耐久性的最好措施,我国也在港湾设计规范中把硅烷养护技术作为一项重要防腐措施列入其中,并已在广州盐田港大规模应用.亚洲典型应用项目:新加坡章宜码头(2800㎡混凝土预制板保护) 、新加坡丹戎禺悬索桥(一座海湾上的人行桥) 、柬埔寨Sihanoukville码头(由于混凝土内的钢筋受到腐蚀,23000㎡的混凝土码头已经开始退化,经过保护后减少了退化,防止了水和盐分的进一步渗透,据分析,可以增加10—20年的使用寿命.欧美典型应用项目:澳大利亚西尼歌剧院(巨大的混凝土花瓣部分) 、英国SEVERN大桥等. 推广此项技术的意义混凝土作为发展迅速,需要量巨增的大宗材料,必须综合评价和协调混凝土对原材料、土地、水和劳动力等资源消耗、能源消耗和环境付出的代价与经济、社会效益,走可持续发展道路.可持续发展本质是努力应用科学的、技术和经济的知识,去纠正无节制的技术激增所造成的负面后果.可持续发展的主要方面是通过全面的保护和减少浪费来更有效地利用资源.因此,混凝土可持续发展的出路就是应用现代混凝土养护的科学技术增加混凝土的使用寿命,提高耐久性,尽量减少造成修补或拆除的的浪费.走混凝土可持续发展的之路,最重要的是提高混凝土结构耐久性设计和科学的养护方法,所以硅烷养护技术是解决混凝土材料可持续发展的重要措施.北京筑宝新技术有限公司技术部。
混凝土建筑耐久性保护 ——硅烷浸渍技术
混凝土建筑耐久性保护——硅烷浸渍技术摘要：宁德核电站位于闽东海岸边，处于海洋环境中，长期承受盐雾作用。
滨海盐雾环境下，高温、高湿的特点，有助于氯离子在混凝土表面的沉积，通过干湿交替作用渗透到混凝土内部，氯离子沉积引起的耐久性问题值得关注。
福建宁德核电站一期1、2号机组常规岛循环水进排水管沟工程属于大口径现浇钢筋混凝土涵洞，共有四条廊道，每台机组2条。
循环水进排水管沟（GD）内表面采用异丁基三乙氧基硅烷防腐。
硅烷以一种最简单、最有效、最经济的方式将水与混凝土隔离，使它具有其他防水材料无与比拟的施工价值。
关键词：混凝土；基层处理；腐蚀；硅烷浸渍1、引言重大建筑物结构如地球上的所有生物一样，均存在“生老病死的生命周期”。
而重大基础建设工程规模大、施工难度高，建设费用昂贵，其安全性、耐久性是关系到国民经济建设的重大问题。
2、工程概况福建宁德核电站一期1、2号机组常规岛循环水进排水管沟工程，位于福建省福鼎市秦屿镇境内。
循环水进排水管沟（GD）从联合泵站（PX）通至汽机大厅（MA），再从汽机大厅通至排水结构（CC），循环水进排水管沟（GD）属于大口径现浇钢筋混凝土涵洞，共有四条廊道，每台机组2条。
进水管沟截面为外方内圆形，内圆直径3.4m，出泵站处为单管布置，中心标高-6.13m；进MX厂房前变为两管重叠布置，两管中心标高分别为-3.3m和0.70m。
出水管沟采用2×3.2m×3.2m双孔重叠布置现浇钢筋混凝土管沟，管中心标高分别为-4.6m和-0.5m。
循环水进排水管沟内表面采用异丁基三乙氧基硅烷防腐。
3、工程量及工期：1、2#机组循环水进排水管沟内壁共计：13000㎡。
1MX循环水进排水管沟防腐施工于2009年05月01日开工。
2MX循环水进排水管沟防腐施工工期比1MX循环水进排水管沟施工工期后顺延8个月。
4、作业前的条件和准备4.1．材料准备：1）.所用防腐材料的名称：DB-H538硅烷混凝土防护剂。
硅烷浸渍混凝土防腐施工方案
硅烷浸渍混凝土防腐施工方案一、施工准备主要材料准备：硅烷混凝土防护剂、高压水泵、钢刷、砂纸、低压喷枪（或农用喷雾器也可）二、材料及贮存1、所用防水材料的名称：2、特点：硅烷防护剂:高技术、环保型、无色、透明液体3、产品特征：（1）成分：异丁基三乙氧基硅烷（2）硅烷含量：≥98.9%（3）硅氧烷含量：≤0.3%（4）可水解氯化物含量：≤100 PPm（5）密度，g/ml ,25℃：0.88（6）材料活性应为100%，不得以溶剂或其他液体稀释。
4、材料应原罐封存直至启用。
5、材料应贮存在有遮盖、无阳光直射处，并不接触潮湿的地板或地面。
宜将材料贮存受控制的环境中，如有空调的棚或集装箱内。
贮存区域应示有适当的警戒牌，并满足所有对此类品种和危险等级材料贮存的强制要求。
6、材料应按到货顺序使用。
任何超过厂方建议适用期的材料均不得使用。
三、质量工作目标1、须完全按照思康新材料发展有限公司提供的产品资料及JTJ275-2000《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》、《JTG/T B07-01--2006公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》、CCES01-2004《混凝土结构耐久性设计及施工指南》标准。
2、施工工序须按硅烷浸渍施工方案操作。
3、施工方项目经理须每日对施工现场的质量及工程进度检查填报。
四、硅烷浸渍混凝土防腐施工（一）表面处理1、先对混凝土进行清理，清洁混凝土表面，将欲处理的表面的碱垢、污物清除干净。
若表面有浮浆皮、海生物和油污等污染物，对海蛎子等采用人工凿除，也可对拟进行浸渍表面采用高压喷水或喷细砂清洗，冲压水压应在3000kPa到10500kPa之间，最大流量为8L/min,带25o扁嘴。
水冲洗后，拟浸渍表面应在浸渍前自然干燥。
2、修补好混凝土表面明显的破损，不得有空鼓、疏松等现象。
3、喷涂硅烷防护剂的修补混凝土应不少于16天。
（二）喷涂施工1、大规模施工前应进行喷涂试验。
试验面积为1～5m2，施工工艺参照《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ275-2000）附录E。
硅烷浸渍防护混凝土的机理及其研究方法_陈丹
18 CBW 2015．17
材料研究
混凝土 碱
混凝土
图 3 辛基三乙氧基硅烷防护原理
现象，不堵塞毛细孔隙就能够有效降低混凝土的吸水 率。 另外，因化学反应形成的网状硅氧烷分子膜与混 凝土有机地结合成整体，具有一定的韧性，能够防止 开裂且能弥补 0.2 mm 以下的裂缝。
渗透型硅烷防护剂通过物理憎水机理和化学结 合机理的共同作用，既能够有效降低混凝土毛细孔的 吸水率，减少氯离子侵蚀，阻止混凝土碳化、钢筋腐蚀 和霉菌生长，提高混凝土的耐久性；又不会堵塞混凝 土毛细孔隙而妨碍混凝土内部水分的挥发，保证了混 凝土的透气性。 2.2 硅烷防护膏体
Hale Waihona Puke 表 1 硅烷浸渍防护剂的性能指标
项目
吸水率（/ mm/min0.5）
浸 渍 深 度 /mm
混 凝 土 等 级 ≤45 混 凝 土 等 级 ＞45
氯 化 物 吸 收 量 的 降 低 效 果 /%
指标 ≤0.01
3～4 2～3 ≥90
3 硅烷浸渍技术对混凝土性能的影响 已有大量文献报道硅烷浸渍技术对混凝土在各
遍，每年都会造成巨大的经济损失[1]。 根据文献报道[23]， 美 国 每 年 因 钢 筋 混 凝 土 腐 蚀 而 造 成 的 损 失 高 达 3 000 亿美元，占 GDP 的 4.2%，仅每年用于修复桥梁 钢筋混凝土的费用已经达数千亿美元； 英国每年用 于修复钢筋混凝土结构的费用达 200 亿英镑。 与国 外相比，我国混凝土结构的耐久性问题也很突出。 我 国地域广阔，地貌、地形复杂，气候、温度跨度巨大，大 致分为东北严寒地区、西北盐碱干燥地区、东部沿海 地区、西南酸雨地区以及中部湿热碳化地区。 这些地 区都广泛存在冻融破坏、氯离子腐蚀或酸雨腐蚀混凝
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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导致混凝土结构10—20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.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,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、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5℃—45℃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/㎡,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 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5℃以上,不允许有明火并保持通风,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0℃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动区,墙柱靠近地表的干湿交替区；喷涂于混凝土桥面板和隔离墩；喷涂于彩色砌块砖的表面(主要提高防渗及防泛碱的能力) .美国高速公路协会把其评价为是提高混凝土耐久性的最好措施,我国也在港湾设计规范中把硅烷养护技术作为一项重要防腐措施列入其中,并已在广州盐田港大规模应用.亚洲典型应用项目:新加坡章宜码头(2800㎡混凝土预制板保护) 、新加坡丹戎禺悬索桥(一座海湾上的人行桥) 、柬埔寨Sihanoukville码头(由于混凝土内的钢筋受到腐蚀,23000㎡的混凝土码头已经开始退化,经过保护后减少了退化,防止了水和盐分的进一步渗透,据分析,可以增加10—20年的使用寿命.欧美典型应用项目:澳大利亚西尼歌剧院(巨大的混凝土花瓣部分) 、英国SEVERN大桥等. 推广此项技术的意义混凝土作为发展迅速,需要量巨增的大宗材料,必须综合评价和协调混凝土对原材料、土地、水和劳动力等资源消耗、能源消耗和环境付出的代价与经济、社会效益,走可持续发展道路.可持续发展本质是努力应用科学的、技术和经济的知识,去纠正无节制的技术激增所造成的负面后果.可持续发展的主要方面是通过全面的保护和减少浪费来更有效地利用资源.因此,混凝土可持续发展的出路就是应用现代混凝土养护的科学技术增加混凝土的使用寿命,提高耐久性,尽量减少造成修补或拆除的的浪费.走混凝土可持续发展的之路,最重要的是提高混凝土结构耐久性设计和科学的养护方法,所以硅烷养护技术是解决混凝土材料可持续发展的重要措施.北京筑宝新技术有限公司技术部。