混凝土硅烷浸渍优缺点及应用展望

混凝土硅烷浸渍优缺点及应用展望作者单位厦门驭峰建设工程有限公司崔应乐 361006 关键字： 硅烷浸渍优缺点 应用展望 宁德核电站摘要：本文就硅烷浸渍优缺点、施工特点、结合宁德核电施工实例, 阐述了对硅烷浸渍的应用展望。一、前言现代建筑离不开钢筋混凝土结构，尤其是市政公用工程、水工建筑等混凝土结构受环境的侵蚀会发生碳化等现象，导致强度降低以及钢筋的腐蚀破坏，缩短了建筑物、构筑物的使用寿命。我国沿海的建筑物和构筑物受腐蚀尤为严重。宁德核电站地处海边，一期工程3、4号机组排水暗涵由福建省工业设备安装有限公司施工，并列双排四孔道箱体，单列箱涵宽9.8米，高4.2米，每段箱体设计长为20米22米，设计总长度1080米。混凝土外露面面积达到7万多平方米，设计混凝土外露部分采用硅烷浸渍施工，整个暗涵采取分段开挖、分段结构施工、分段硅烷施工、分段回填方法，硅烷施工按规范检测全部达到合格要求，目前项目已经投产使用。如何延长建筑物的使用寿命和减少维修费用成为一项重要的课题。因而混凝土的防腐蚀日益受到重视。防腐材料的选择与运用起着相当关键的作用。混凝土表面硅烷浸渍因其施工工艺简单易行和独特优点，近年来，在市政桥梁工程、核电工程、海港工程等建设项目上得到广泛应用。二、硅烷浸渍的优点硅烷浸渍剂分为液体（异丁基三乙氧基硅烷）和膏体（异辛基三乙氧基硅烷），常用的是无色透明的液体，喷涂在混凝土表面让其自然吸收。根据混凝土标号不同可浸入到到表层几毫米到十几毫米。其主要优点有：（1）施工简便，易于控制工期；硅烷浸渍后仍可进行其它涂料涂装，不影响附着力。（2）具有憎水性，耐碱、抗酸雨、抗紫外线，防止冻融和风化产生的开裂和剥落。与基材发生化学键合，形成一个长期稳定的防护层，延长混凝结构寿命1520年以上，降低了后续维修的成本。（3）保持混凝土的自然外观和不影响表面色泽，防止霉菌滋生引起的表面发黑及微生物的生长，有利于市政建筑物、构筑物的外观整洁和城市外貌改善。 三、硅烷浸渍的缺点 硅烷浸渍工艺目前也存在缺点：（1）成本较高，混凝土表面施工包工包料每平方米4060元左右,由于是专利技术产品,最早从国外引进，硅烷浸渍剂作为一种高质量和不易生产的产品，对于技术的要求十分苛刻。国内生产厂家很少,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）如果混凝土表面出现了裂缝，水分或水气进入，硅烷则失去防水作用，故对构件的表面裂缝的宽度控制严格。（3）市场上的产品和品牌参差不齐，材料检测和见证取样检测的专业机构未普及，检测专业工程技术人员缺乏。四、施工特点由于硅烷是化学产品，虽然是表面喷涂，但不同于其它建筑涂料、油漆等施工方法。它的施工工艺流程为：混凝土表面处理喷涂取样测试喷涂作业验收。下面结合宁德核电一期工程3、4号排水暗涵工程实际，简述一下硅烷浸渍的施工特点： （一）构件的表面处理1）排水暗涵是分段施工的，每段箱涵设计长为20米22米，所以硅烷浸渍就以每段箱涵为施工段。混凝土达到设计要求强度后拆模，根据规范混凝土的龄期需达到28天后方可进行硅烷浸渍施工。2）首先对混凝土的表面进行清理，尤其是水平面，由于施工原因表面的杂物较多，需要用扫帚打扫干净后，再用高压水枪冲洗，等待自然干燥。3）如果拆模后混凝土有蜂窝、麻面、空洞等缺陷应进行修补，表面的收缩裂缝如果达到2mm宽，则需要用专用修复砂浆进行修补。修补后的混凝土按规范养护。支撑模板用的穿墙螺杆，两端头的锥体拆除后的空缺部位，要用专用的混凝土修补乳液砂浆修补完善。 （二）喷涂取样试验在已经施工完的第一段箱涵任墙壁上试喷大约5试验区，见证取样送检合格后，才可以进行后续大面积施工。1） 取样时间：喷涂后至少7天后取样。2） 样品规格数量：金刚钻孔取样，直径5，深度（长度）405的芯样。3组共6个。3） 试验项目：浸渍的深度、吸水率和氯化物吸收量的降低效果。 （三）喷涂施工1）因是化学产品，施工作业人员需要佩带口罩、手套和防护眼镜，现场不得有明火。每桶硅烷产品拆封后，需在72小时内施工完成，否则此桶剩余的须报废处理。2）混凝土龄期要求：不少于28天，如果有修补的则不少于14天。3）施工环境要求：要在环境温度5C45C之间，晴天施工，最好不要有强烈阳光直射。雨天不可施工，另外风较大时（5级以上）也不宜施工。如果构件表面是用水冲洗过的，则需要等到72小时后表面彻底干燥，方可喷涂。另外要关注天气预报，喷后24小时内不能下雨，否则大大降低效果。4）喷涂方法：为方便施工，现场采用农用的喷雾器对构件表面进行喷涂，但要采用特殊的喷嘴，喷嘴距离表面3040。一般喷涂两遍，两遍之间时间间隔应大于6小时。两遍总的喷涂用量大约600ml/。 （四）检测验收浸渍硅烷的质量验收应以每500浸渍面积为一个验收批，取样方法按照上述四（二）章节进行取样试验，芯样由监理单位封签后送检。三项中任何一项不满足要求，该检验批应重新进行浸渍硅烷。五、应用展望 （一）使用成本需要降低已经建成投产的福建宁德核电站一期工程排水暗涵,是典型的要求混凝土结构做硅烷防腐的工程，产品要求均按照海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范JTJ275-2000中硅烷浸渍产品的全部标准执行；采用泉州市思康新材料发展有限公司产品，混凝土表面施工每平方米达到45元左右,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。 （二）过程质量控制需严格规范1）设计方面：构件表面有大于2宽的裂缝在施工期间可修补，在使用过程中由于未能及时发现裂缝，硅烷就失去防水作用。本人认为，在设计容许的情况下，采用预应力结构控制构件，在使用荷载下裂缝的发生可能降低，对有效防止细微裂缝产生一定效果。2）施工方面：由于硅烷产品生产的厂家较少，市场上可能鱼龙混杂，选择优质的硅烷不仅仅只看是否有合格证、质保书等，必要时需要考察生产厂家是否有国家认可的资质，可以先选购一些实地试验，取样送检合格后再批量采用。为防止漏喷现象，大面积的构件表面先用粉笔画成方格网编号，再逐个网格喷涂。要对操作人员进行培训，合格后才可操作。必要时要请厂家蹲点现场指导。3）按照国家施工规范操作使用。除了施工单位工序自检、互检、交接检的“三检制”外，施工中，监理人员应现场旁站监理。 （三）材料检测和构件取样检测有待加强普及 在宁德核电施工工程中，产品采用泉州思康产品施工，见证取样的芯样需要送到广州市检测，当时福建省内却没有能检测硅烷浸渍的检测机构。或许是专业性较强，一般县市级建筑工程检测中心平常检测的量很少，所以没有开设此检测科目。只有普通的民用建筑大量设计使用硅烷了，相信各地检测科目会越来越普及。 （四）推广应用 从上个世纪70年代起，硅烷浸渍已经在国外就开始应用，本世纪初开始逐渐进入中国工程建筑领域。目前硅烷浸渍已经是混凝土耐久性防腐规范中推荐产品之一。但大多只是是在用高架桥、海港、核电站等重大工程建设项目上，还未普及应用到民用建筑领域。目前国内许多从事工程监理或施工的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。六、结束语硅烷浸渍不改变混凝土外观，喷涂后具有憎水性、透气性、防氯离子侵蚀能力而且施工简单, 能够将钢筋混凝土结构腐蚀额外推迟15至20年以上, 可大大地减少因混凝土腐蚀而维修的费用，因而希望今后能在民用建设工程上广泛推广应用。参考文献：1海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范JTJ275-20002建筑防腐蚀工程施工及验收规范（GB50212-2002）3公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范JTG/T B07-01-20064 周士琼 土木工程材料，中国铁道出版社 20045中国腐蚀与防护学报，2017 .4