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

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，其中因氯离子

2、、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

3、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

4、、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的保

5、护层米并与之形成牢的保护层，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：硅烷浸渍方法是米用硅烷类的产品，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

6、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

7、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

8、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

9、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

10、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.硅烷混渍保护与防水卷材徐层保护原理比较 防水卷材、涂层硅烷慢渍保护硅烷混渍保护与防水卷材徐层保护原理比较 防水卷材、涂层硅烷慢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

11、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 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

12、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.学反应，从而在毛细孔壁上形成牢的憎水屏障学反应，从而在毛细孔壁上形成牢的憎水屏障，使水分和水分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.硅烷与茸他涂料分子力径比较图依据图示，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

13、 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，

14、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5C 45 C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/ m2，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

15、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

16、用现场温度应在5C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 C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

17、 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川混凝土预制 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 m2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