混凝土结构硅烷 浸渍表 面处理技术 已经被 纳入规 范 ,并 广泛应用于以海 洋环境为代表 的严 重腐蚀环 境 下 的混凝 土结构 。介 绍 了硅烷浸渍表 面处理技术的历 史沿革 以及硅 烷的分 类 ,探 讨 了硅烷浸 渍技 术的作 用机 理 ,总 结 了国 内外硅 烷浸渍处理 用硅烷材料 的技 术要求 ,从基 本功 能、基 于作 用环境 功能 以及 辅 助功 能 3方 面提 出 了硅 烷 浸渍 处理 的技 术要求 ,阐述 了硅 烷浸渍处理技 术对 混凝 土吸 水性 能 、抗 氯 离子渗透 性能 、抗 冻性能 、抗磨 性 能与抗 酸 雨性能 的影 响 ,提 出了混凝 土结构表面硅烷浸渍 处理技 术存在的 问题 ,指 出了硅炕浸 渍处理技 术适用的作 用环境 。 关键词 混凝土结构 硅烷 浸渍处理 防腐蚀 ProgressofSilaneIm pregnatingSurfaceTreatmentTechnology ofConcreteStructure LIHuajian,YIZhonglai,XIEYongjiang (RailwayEngineeringResearchInstitute,ChinaAcademyofRailwayScience,Beijing100081;StateKey LaboratoryforTrackTechnologyofHigh-SpeedRailway,Beijing100O81) Abstract Thesilaneim pregnatingsurfacetreatm enttechnologyofconcretestructurehasbeenincorporatedin— to thestandard andiswidelyused in theconcretestructuresin severely corrosiveenvironmentrepresented by marine environment.Thehistory evolution and classification ofsilaneim pregnating surface treatm enttechnology are intro— duced and theaction mechanism ofsilaneim pregnating technology isdiscussed. Thetechnicalrequirementsofsilane hydrophobicimpregantusedforsurfacetreatmentathomeandabroadaresummarized.Technicalrequirementsofthe silaneimpregnatingsurfacetreatmenttechnologyhasbeenputforward basedonfundamentalfunction,considering en— vironmentalfunctionandassistantfunction. The effects ofsilaneim pregnating surface treatmenttechnology on con— creteperformanceincludingwaterabsorption,chlorideionpermeation,frostresistant,wear-resistantandacid rainre— sistantaredescribed.Theexistingproblemsandfittingenvironmentofthesilaneimpregnatingsurfacetreatmenttech— nology ofconcretestructurearealsoputforward. Keywords concretestructure,silane,im pregnating surfacetreatment,corrosion protection 0 引言有机硅化合物诞 生于 l9世纪 中叶,到 20世纪中期 欧、 美等国家将硅烷技术 成功应用于道桥、码头、机场等混凝土 结构的防水防腐L1]。硅烷浸 渍技术是美国公路路桥 防护 中 采用最广泛的防腐方案,据 1994年《美 国高速公路研究设计 计划 (NCHRP)》(第 209号)调查资料显示 ,硅烷 占美 国高速 公路路桥防护材料 33 以上l2]。在欧洲路桥设计手册 中,所 提出的憎水 型浸渍剂 技术要 求就是 依据硅 烷 的性 能提 出 的_3]。除海洋工程外 ,硅烷在防止除冰盐侵蚀混凝 土方面的 应用 也有 25年的历史 。我 国于 2000年将硅烷浸渍处理技 术纳入《海港_T程混凝土结构防腐蚀技术规范 》[4行业标准 , 随后 的《混凝土结构耐 久性设计与施_T指南 》[5]、《公路工程 混凝土结构防腐蚀技术规范》]、《铁路混凝土结构耐久性设 计规范》[以及《铁路混凝土结构耐久性修补及防护 》l8等规 范也将硅烷浸渍处理作为防腐蚀强化措施。 1 硅烷浸渍 处理技术的 防护 机理 硅烷浸渍处理技术的防护机理包括化学结合机理 和物 理憎 水机 理 。 1.1 化 学 结合 机理 利用硅烷特殊的小分子结构 ,穿透t昆凝土的表层,渗 透 到混凝土 内部几到十几毫米 ,分布在混凝土毛细孔 内壁,甚 至到达最小的毛细孑L壁上,在毛细孔中空气 、水的作用下 ,硅 烷水解形成硅醇 ,新生成的硅醇 与硅酸盐 中羟基反应形成末 端带有一si—R*基 的硅氧烷链 ,并相互缩合在基材表面形成一 层坚 固、刚柔的斥水层网状结构的硅树脂憎水层 。硅烷与混 凝土基体的化学结合原理 。。如图 1所示,第一步为水解过
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