采用硅烷浸漬方法對(duì)混凝土進(jìn)行防腐處理的使用技術(shù)說(shuō)明.doc

采用硅烷浸漬方法對(duì)混凝土進(jìn)行防腐處理的使用技術(shù)說(shuō)明人類科技發(fā)展日新月異，大量摩天大廈、高速公路、立交橋、港口碼頭、機(jī)場(chǎng)、大壩、污水處理廠等建筑不斷涌現(xiàn)，鋼筋混凝土材料已逐漸成為應(yīng)用最大、使用范圍最廣的材料。目前，全世界水泥產(chǎn)量達(dá)15億噸以上，我國(guó)水泥年產(chǎn)量也已經(jīng)達(dá)到5億噸以上。因此，混凝土的使用壽命越來(lái)越受到技術(shù)人員的關(guān)注。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)顯示，普通混凝土的壽命約70年，預(yù)制鋼筋混凝土的平均壽命為40-70年，而實(shí)際上混凝土結(jié)構(gòu)的壽命遠(yuǎn)沒(méi)有這么長(zhǎng)，每年都有大量建筑物要進(jìn)行維修、改造、翻新。我國(guó)相關(guān)部門在1981年調(diào)查了18座使用了7-25年的海港混凝土碼頭，其中因氯離子、凍融等原因遭到破壞的占80%；根據(jù)鐵道部的統(tǒng)計(jì)報(bào)道，我國(guó)現(xiàn)有鐵路橋10000多孔，其中因氯離子、凍融等原因遭到破壞的有6000多孔；美國(guó)相關(guān)部門也曾報(bào)道過(guò)，公路系統(tǒng)約有25萬(wàn)孔橋梁遭受程度不同的損害，今后每年還將有3萬(wàn)孔加入被損壞的行列。由此可見(jiàn)，水泥混凝土材料給我們帶來(lái)安居方便的同時(shí)，本身也暴露出許多問(wèn)題，這引起有識(shí)之士極大關(guān)注和重視。國(guó)內(nèi)外大量破壞實(shí)驗(yàn)和使用實(shí)例證明: 在設(shè)計(jì)強(qiáng)度足夠的情況下，混凝土結(jié)構(gòu)仍遭到嚴(yán)重破壞，主要原因是由于混凝土的使用條件不同，隨著時(shí)間推移混凝土的耐久性不夠而遭到破壞，造成了驚心觸目的自然資源和巨額維修、重建的資金浪費(fèi)。由于歷史的原因，我國(guó)目前現(xiàn)狀是混凝土結(jié)構(gòu)“按強(qiáng)度設(shè)計(jì)”而不是“按服務(wù)年限或耐久性設(shè)計(jì)”，這更引起了專家、學(xué)者和廣大用戶的深切擔(dān)憂。因此，有專家預(yù)言中國(guó)目前進(jìn)行的大規(guī)模建設(shè)高潮還可延續(xù)20年，如果我們繼續(xù)現(xiàn)在的做法而不注重混凝土耐久性的問(wèn)題，很快就會(huì)有“大修20年”的高潮出現(xiàn)。所以，為了使混凝土結(jié)構(gòu)壽命更長(zhǎng)，積極引進(jìn)采用新的養(yǎng)護(hù)技術(shù)作為必要的輔助手段，已是非常迫切需要的工作。那么影響混凝土耐久性的主要原因是什么呢？是使用環(huán)境的綜合作用,包括使用過(guò)程中的大氣作用,如溫度、濕度、降水、冰凍、正?？諝饨M分 (氧和二氧化碳) 和空氣污染物 (鹽霧、二氧化硫、汽車尾氣) ；還有結(jié)構(gòu)所接觸的土壤和水中含有氯鹽、硫酸鹽、碳酸物質(zhì)的化學(xué)與物理作用；以及人為的作用,如化冰鹽對(duì)寒冷地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重腐蝕作用等.如何解決這一系列難題呢？國(guó)內(nèi)外科學(xué)家們研究了很多方法,如混凝土表面涂層、混凝土表面硅烷浸澤、環(huán)氧涂層鋼筋、鋼筋阻銹劑等,其中混凝土表面硅烷浸澤是一種技術(shù)成熟、施工操作簡(jiǎn)單、性價(jià)比優(yōu)良的方法.北京筑寶公司引進(jìn)美國(guó)道康寧公司先進(jìn)技術(shù)、工藝和原料,結(jié)合國(guó)內(nèi)現(xiàn)澆和預(yù)制混凝土特點(diǎn)開(kāi)發(fā)出硅烷浸漬方法對(duì)混凝土進(jìn)行防腐處理,成功地解決了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在制作和使用中的保護(hù)難題.硅烷浸漬方法內(nèi)含筑寶 公司研制的高滲透保護(hù)因子,其特殊的小分子結(jié)構(gòu)能穿透混凝土的表面,滲透到混凝土內(nèi)部2到6個(gè)毫米并與之形成牢固的保護(hù)層,從而大大提高了混凝土制品的防水性和綜合性能. 什么是硅烷浸漬方法:硅烷浸漬方法是采用硅烷類的產(chǎn)品,主要成份為高純度的異丁基三乙氧基硅烷及其化合物,是一種得到了國(guó)家混凝土行業(yè)防腐規(guī)范推薦的硅烷品種.它能與保護(hù)基底產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),深層滲透并產(chǎn)生防水、防氯離子的性能.經(jīng)保護(hù)的基材具有良好的斥水性,并保留其原有的外觀.硅烷浸漬方法的保護(hù)原理此項(xiàng)技術(shù)是利用硅烷特殊的小分子結(jié)構(gòu),使其穿透混凝土的表面,滲透到混凝土內(nèi)部幾個(gè)到十幾個(gè)毫米,與暴露在酸性和堿性環(huán)境中的空氣及基底中的水分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成羥基團(tuán).這些羥基團(tuán)將與基材和其本身產(chǎn)生膠連、堆積,結(jié)合在毛細(xì)孔的內(nèi)壁,形成牢固的保護(hù)層,從而大大提高了混凝土結(jié)構(gòu)的防水性和綜合性能.特別是在堿性環(huán)境,如澆制不久的混凝土?xí)碳ぴ摲磻?yīng)并加速保護(hù)層的形成.硅烷浸漬方法技術(shù)指標(biāo):1、經(jīng)測(cè)試在C50的混凝土上吸水降低率為90%.2、經(jīng)測(cè)試在C50的混凝土上平均可滲透到4MM.3、經(jīng)測(cè)試在C50的混凝土上氯化物平均降低率為90%.4、初期固化時(shí)間為0.5小時(shí),穩(wěn)定固化時(shí)間為4小時(shí),最終固化時(shí)間為10小時(shí)以上. 硅烷浸漬方法特點(diǎn):1環(huán)保型產(chǎn)品,無(wú)毒無(wú)害.2具有超強(qiáng)的防水性和優(yōu)異的表面凝珠效果.3保護(hù)效果穩(wěn)定,長(zhǎng)期抗氯離子腐蝕,保護(hù)期可達(dá)20年以上.4滲透力強(qiáng),在C50和以上的混凝土可輕松滲透.5高堿性,新混凝土效果優(yōu)異.6有很好的熱穩(wěn)定性和惰性,長(zhǎng)期耐紫外線照射.7不會(huì)改變混凝土的外觀且不易沾贓污.8操作簡(jiǎn)便對(duì)基底要求不高. 應(yīng)用范圍:廣泛應(yīng)用于各類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,特別適用于在惡劣環(huán)境中使用的高標(biāo)號(hào)混凝土結(jié)構(gòu),如海港碼頭,受鹽霧、化冰鹽侵蝕的公路、立交橋、電線桿,溫差極大的高原地區(qū)等.硅烷浸漬方法在海港碼頭、立交橋等結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用:鋼筋銹蝕引起的腐蝕破壞主要是各種原材料夾進(jìn)混凝土中以及海水中的氯離子不斷滲入到達(dá)鋼筋周圍,當(dāng)氯離子含量達(dá)到某一臨界值時(shí),鋼筋的鈍化膜開(kāi)始破壞,喪失對(duì)鋼筋的保護(hù)作用,從而引起鋼筋腐蝕,削減其有效斷面,并引起膨漲,破壞混凝土保護(hù)層形成惡性循環(huán),加速結(jié)構(gòu)的破壞.因此,在鋼筋周圍氯離子含量尚低,還未引起鋼筋破壞前,對(duì)新建混凝土結(jié)構(gòu)采取措施,防患于未然,就能起到事半功倍的效果.海港碼頭、立交橋等結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境非常惡劣且具有典型代表性,包括結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中的大氣作用如溫度、濕度、降水、冰凍、正?？諝饨M分 (氧和二氧化碳) 和空氣污染物 (鹽霧、二氧化硫、汽車尾氣) ,以及結(jié)構(gòu)所接觸的土體與水體含有氯化鹽、硫酸鹽、碳酸物質(zhì)的化學(xué)與物理作用,還有化冰鹽對(duì)寒冷地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重腐蝕作用.海港工程混凝土結(jié)構(gòu)是最容易出現(xiàn)病害的,因?yàn)樗?jīng)常與海水接觸并處于潮濕環(huán)境中,氯離子滲入引起鋼筋銹蝕往往導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)1020年就發(fā)生破壞,使用壽命受到嚴(yán)重威脅.所以鋼筋銹蝕是導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)破壞的最主要原因.根據(jù)我國(guó)有保護(hù)的海港調(diào)查分析,鋼筋銹蝕最嚴(yán)重部位在設(shè)計(jì)高低水位以上1.0M至設(shè)計(jì)高水位以下0.8M的區(qū)段.而終年在水下的部位很少有腐蝕損壞,其它部位介于二者之間,因此港工規(guī)范將混凝土部位劃分為大氣區(qū)、浪濺區(qū)、水位變動(dòng)區(qū)、水下區(qū)四個(gè)階段.綜上所述,浪濺區(qū)、水位變動(dòng)區(qū)是最需要保護(hù)的區(qū)域.在公路道橋的使用中,特別是在北方和鹽堿、沿海地區(qū),化冰鹽、汽車尾氣等惡劣使用環(huán)境都會(huì)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)造成致命傷害,特別是橋梁外檐、構(gòu)件連接處、雨水倒流槽、路緣石、橋墩等處,應(yīng)是最需要保護(hù)的區(qū)域. 硅烷浸漬方法與其它保護(hù)方法的比較 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性特殊防護(hù)措施主要有以下幾種: 混凝土表面涂層、混凝土表面硅烷浸澤、環(huán)氧涂層、鋼筋阻銹劑.作為混凝土表面的防護(hù)主要是前兩種,那我們把它們做一下比較,混凝土表面涂層主要是采用應(yīng)具有良好的耐堿性、附著性、和耐蝕性的涂料.常用的涂料有,環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨脂、丙烯酸、氯化橡膠和乙烯樹(shù)脂.它是通過(guò)在混凝土表面涂刷一定厚度來(lái)保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu),不受外界有害介質(zhì)的入侵.最需要保護(hù)的區(qū)域,無(wú)論是海港的浪濺區(qū)、水位變動(dòng)區(qū),還是公路橋梁的外檐、橋墩等處,都會(huì)因受海浪的飛濺和雨水沖刷,表面常處于潮濕狀態(tài)使得保護(hù)涂料附著難度很大.所以表面環(huán)氧涂層往往達(dá)不到理想的效果,其主要原因與混凝土表面涂刷前處理關(guān)系很大,只有良好的表面處理,才能使涂層達(dá)到最佳效果.混凝土表面硅烷浸澤是通過(guò)其特殊小分子結(jié)構(gòu),滲入混凝土毛細(xì)孔壁上數(shù)個(gè)毫米,并與已水化的水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而在毛細(xì)孔壁上形成牢固的憎水屏障,使水分和水分所攜帶的氯化物都難以滲入混凝土,大大提高了混凝土制品的防水性和綜合性能.特別是北京筑寶公司提供的這種硅烷與其它材料相比,在孔隙率較低的高標(biāo)號(hào)混凝土和周圍環(huán)境極其惡劣的橋梁上阻止水和氯化物滲透的效果更加顯著,更加耐久 (可達(dá)20年甚至更長(zhǎng)) .這種施工簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)效的防腐技術(shù),被成功應(yīng)用于澳大利亞悉尼歌劇院的屋頂、我國(guó)鹽田港二期集裝箱碼頭及其約4萬(wàn)平方米護(hù)岸工程 (在浪濺區(qū)高性能混凝土梁體的側(cè)面和底面上) ,取得了優(yōu)異的效果.硅烷浸漬方法與其它各種保護(hù)材料分子結(jié)構(gòu)尺寸比較混凝土分子的力徑為10000個(gè)埃,硅烷浸漬方法的分子力徑為80個(gè)埃,而大多數(shù)涂料或防水劑分子的力徑多為幾千個(gè)埃.事實(shí)證明,硅烷浸漬方法為小分子結(jié)構(gòu),更易于深層滲透而達(dá)到理想的保護(hù)效果.依據(jù)圖示,硅烷浸漬方法分子結(jié)構(gòu)尺寸最小,能輕松滲入混凝土結(jié)構(gòu)中.由此可見(jiàn),對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)采用硅烷浸漬方法是最科學(xué)、最有效的方法.使用方法 1施工資質(zhì): 只有經(jīng)過(guò)北京筑寶公司認(rèn)可的人員方能指導(dǎo)和監(jiān)督施工. 2環(huán)境要求: 預(yù)計(jì)周圍溫度將低于+5或表干前 (約10小時(shí)) 可能會(huì)下雨、風(fēng)力大于5級(jí)以上、強(qiáng)烈陽(yáng)光直射時(shí),不要施工.在水位變動(dòng)區(qū),應(yīng)在海水落到最低潮位,混凝土表面看不到水時(shí),再噴涂硅烷,應(yīng)盡量延長(zhǎng)噴涂前的干燥期. 3預(yù)處理: 1) 首先將混凝土表面明顯的破損修補(bǔ)好,表面應(yīng)無(wú)松動(dòng)材料.當(dāng)混凝土采用脫膜劑時(shí),應(yīng)通過(guò)噴涂實(shí)驗(yàn)確定對(duì)硅烷浸漬方法沒(méi)有影響,否則應(yīng)在本品噴涂前將待保護(hù)表面充分處理干凈. 2) 養(yǎng)護(hù)前采用北京筑寶公司的系列清洗劑,將處理面的堿垢和污物徹底清理干凈,并使之基本干燥,再使用硅烷浸漬方法. 3) 本品對(duì)0.2MM以下的裂縫可直接阻止水的滲透. 4施工: 1) 噴涂硅烷浸漬方法的混凝土齡期應(yīng)不少于28d,或混凝土修補(bǔ)后應(yīng)不少于14d. 2) 混凝土表面溫度應(yīng)在545之間. 3) 采用硅烷浸漬方法時(shí)應(yīng)連續(xù)噴涂,使被涂表面飽和溢流.在立面上,應(yīng)自下而上的噴涂,垂流長(zhǎng)度為15-20CM,應(yīng)使被涂表面有5S保持濕潤(rùn)狀態(tài).每遍噴涂量為250ML/,噴涂?jī)杀?兩遍之間的間隔時(shí)間為6h. 5) 施工工具可采用密封噴槍、滾筒和刷子.如果使用密封噴槍,應(yīng)注意噴槍的壓力不能超過(guò)6070KPa并防止水進(jìn)入設(shè)備的任何部位. 實(shí)際檢測(cè)方法1吸水降低率: 應(yīng)在最后一次噴涂后至少7d,鉆取直徑約50MM、深度為40 5MM的芯樣. 使用“稱重法”測(cè)量吸水降低率.2硅烷滲透深度: 應(yīng)在最后一次噴涂后至少7d,鉆取直徑約50MM、深度為40 5MM的芯樣.使用“染料指示法”測(cè)量滲透深度.3離子吸收降低率: : 應(yīng)在最后一次噴涂后至少7d,鉆取芯樣.按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (水運(yùn)工程混凝土實(shí)驗(yàn)規(guī)程) 的“混凝土酸溶性氯化物含量測(cè)定法”測(cè)定氯離子的含量,再使用公式計(jì)算氯離子吸收降低率. 專家建議1硅烷浸漬方法系化工產(chǎn)品,切勿口服.應(yīng)放置在兒童找不到的地方.若不慎濺到眼中時(shí),應(yīng)用清水至少?zèng)_洗15分鐘；若不慎口服請(qǐng)立即去醫(yī)院就診.2小試無(wú)誤后再大量使用.使用現(xiàn)場(chǎng)溫度應(yīng)在5以上,不允許有明火并保持通風(fēng),應(yīng)讓已處理表面在夏季至少干燥36小時(shí)以上；在冬季至少干燥72小時(shí)以上,這樣才能達(dá)到最佳養(yǎng)護(hù)效果.3對(duì)大多數(shù)混凝土結(jié)構(gòu)要求滲透深度為4MM,如滲透深度低于此要求,則應(yīng)在相應(yīng)區(qū)域重噴.4使用硅烷浸漬方法不會(huì)對(duì)原來(lái)保護(hù)過(guò)的建材表面造成影響.5儲(chǔ)存陰涼干燥處,存放溫度須在0以上,不能與酸、堿、重金屬及其他化合物等共同長(zhǎng)期存放,現(xiàn)場(chǎng)不能有明火.6每次使用過(guò)后應(yīng)封好包裝以免失效.7不明之處請(qǐng)向北京筑寶公司技術(shù)人員咨詢后再大量使用. 應(yīng)用歷史、實(shí)例如何解決混凝土耐久性等系列難題,國(guó)外先進(jìn)的硅烷養(yǎng)護(hù)技術(shù)給我們提供了性價(jià)比最優(yōu)的解決之道.此種方法比較傳統(tǒng)防腐措施具有對(duì)需處理的基材表面要求不高,操作簡(jiǎn)便易行,用途廣泛的特點(diǎn).其作為一種主要的防腐措施,在國(guó)外已被廣泛應(yīng)用于房屋建筑、港口碼頭、公路、橋梁、下水道、供水飲水系統(tǒng)和許多新型的混凝土制品 (砌塊磚、黏土磚、路緣石等) .例如: 噴涂于橋墩中的浪濺區(qū)和水位變動(dòng)區(qū),墻柱靠近地表的干濕交替區(qū)；噴涂于混凝土橋面板和隔離墩；噴涂于彩色砌塊磚的表面 (主要提高防滲及防泛堿的能力) .美國(guó)高速公路協(xié)會(huì)把其評(píng)價(jià)為是提高混凝土耐久性的最好措施,我國(guó)也在港灣設(shè)計(jì)規(guī)范中把硅烷養(yǎng)護(hù)技術(shù)作為一項(xiàng)重要防腐措施列入其中,并已在廣州鹽田港大規(guī)模應(yīng)用.亞洲典型應(yīng)用項(xiàng)目: 新加坡章宜碼頭 (2800混凝土預(yù)制板保護(hù)) 、新加坡丹戎禺懸索橋 (一座海灣上的人行橋) 、柬埔寨Sihanoukville碼頭 (由于混凝土內(nèi)的鋼筋受到腐蝕,23000的混凝土碼頭已經(jīng)開(kāi)始退化,經(jīng)過(guò)保護(hù)后減少了退化,防止了水和鹽分的進(jìn)一步滲透,據(jù)分析,可以增加1020年的使用壽命.歐美典型應(yīng)用項(xiàng)目:澳大利亞西尼歌劇院 (巨大的混凝土花瓣部分) 、英國(guó)SEVERN大橋等. 推廣此項(xiàng)技術(shù)的意義混凝土作為發(fā)展迅速,需要量巨增的大宗材料,必須綜合評(píng)價(jià)和協(xié)調(diào)混凝土對(duì)原材料、