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硅烷浸渍是怎样保护混凝土的?

发布时间:2015-04-27


一、硅烷作用机理:

硅烷是一种性能优异的渗透型浸渍剂,具有小分子结构,深层渗透混凝土毛细孔壁与水化的水泥发生反应形成硅烷互穿网络结构,通过牢固的化学键合反应,赋予混凝土表面的微观结构长期的憎水性,并保持呼吸透气功能,大大降低了水和有害氯离子等的侵入,确保了混凝土结构免受腐蚀。


1、硅烷浸渍与混凝土的化学反应:

硅烷浸渍的反应原理

硅烷浸渍的防护示意图

2、硅烷浸渍防护示意图


硅烷浸渍的防护示意图



硅烷浸渍的渗透深度示意图


二、硅烷浸渍的防护效果:

2.1 抗氯离子侵蚀

加拿大有关单位根据磨损后性能测试实验,对6种渗透型混凝土防护材料进行了磨耗性能测试。

其中包括硅烷、丙烯酸和环氧树脂等多种材料磨耗后性能测试实验表如下:

耐氯离子渗透有效率

磨耗前

第一次磨耗1mm

第一次磨耗3~4mm

丙烯酸类材料

84%

10%

0%

环氧树脂类

90%

20%

0%

硅氧烷

90%

80%

30%

20%硅烷

85%

80%

40%

40%硅烷

87%

88%

65%

100%硅烷

90%

92%

92%

2.2优异的抗冻融及抗盐冻性能

依照目前国内外对混凝土冻融破坏理论的研究,在临界饱和程度理论研究中,  Fagerlund经过研究发现处于密封干燥状态下的混凝土在冻融循环过程中几乎不受影响,表明混凝土抗冻破坏取决于硬化的水泥浆体是否含有可冻水、含水量以及可冻水在冻结过程中是否能产生足够的应力破坏水泥石的内部结构。

混凝土处于饱水状态和冻融循环交替作用是发生冻融破坏的必要条件。混凝土的冻融破坏作用主要有冻胀开裂和表面剥蚀两个方面。硅烷浸渍混凝土表面后,通过改变水与混凝土界面的接触角使得混凝土成为憎水性材料,经过硅烷浸渍技术保护的混凝土结构其自身吸水量非常小,避免了因冻融产生的混凝土破坏,可解决冻融及盐冻引起的混凝土剥落和风化,提供长久的耐侯和防水保护。

在黑龙江省交通部门进行的硅烷浸渍用于混凝土抗冻融破坏的研究中,根据实际样板路桥防护和实验数据得出结论,经硅烷浸渍保护后的结构体抗盐冻能力平均提升了5倍以上。

如下表:

试样

C30基准

C30涂硅烷后

C40基准

C40涂硅烷后

C50基准

C50涂硅烷后

盐冻次数

7

45

9

56

12

65


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