混凝土保护剂—海港工程硅烷的应用.ppt

1、硅烷的应用 海港工程混凝土保护剂,筑宝 octeber, 2014,钢筋混凝土腐蚀过程,钢筋锈蚀的发生，有三个必需的因素 电子电位差 水，以运载离子 氧气，以提供过程的燃料 (氯离子是一个额外的因素能加速锈蚀过程) 氯离子渗透破坏是海港环境下钢筋混凝土腐蚀的主要原因 氯离子会破坏钢筋钝化层，由于生成 FeCl2 离子， 其会迅速转化为 Fe(OH)2-Fe2O3 (铁锈) 如果 氯离子浓度 : 1%，有很高的锈蚀危险性 铁锈会使钢筋体积膨胀 2-3 倍 导致混凝土开裂和散裂 - 破坏,硅烷保护原理,硅烷能有效地阻止水和氯离子到达钢筋 - 从而可以阻止锈蚀 阻止水进入混凝土 (抗冻融，酸雨，风化

2、，碱骨料反应和碳化破坏) 延缓水溶性杂质如氯离子渗透侵蚀钢筋 耐酸、碱等化学腐蚀 耐紫外、耐候性能卓越 硅烷可以深度渗透 (4-6mm)，并与混凝土化学键合，从而长期有效地保护混凝土。这与涂料或其他表面型的防水产品不同，表面型物质可以被磨损掉 保留了混凝土本身的“呼吸”能力 不改变混凝土的外观 硅烷保护是一项新的技术，从80年代后在国际上得到广泛的应用。,O,Si,Si,IBu,IBu,O,IBu,O,异丁基电子云,O,侧链基团的主要性质 - 其内在的表面活性 - 憎水性 主链的主要性质 - 灵活性，键合性，耐久性，耐紫外，耐候,硅烷保护原理,硅烷憎水剂能与基材反应并深度渗透，同时降低基材表面

3、张力，阻止毛细管作用，降低水份渗透，并赋予材料“呼吸”能力,硅烷保护原理,硅 烷 表面型防水产品 渗透深入基材 停留、作用在表面 简单的表面处理准备 表面处理比较复杂 优越的抗氧化、抗紫外性能 会受到紫外和氧化作用影响破坏 抗老化、风化 表面磨损和破坏不会影响防护性能 表面破坏 - 保护丧失 长期持久保护 (20 年?) 5-10 年? 施工方便 使用复杂的设备 并需要熟练的施工人员 再处理方便，可施以硅烷或涂料 再处理复杂 自然外貌 (不改变基材外观) 改变外观 成长的技术 衰退的技术（对混凝土保护来说）,硅烷与表面型防护产品的区别,“硅烷密封剂保护混凝土的防护性能评估和有效渗透深度, Pa

4、ul D. Carter, ATU, American Concrete Institute, November 1993”,渗透深度的作用,Dow Corning Z-6403 硅烷 异丁基三乙氧基硅烷，浓度98%以上 有效阻止水和氯离子的渗透 优异的耐紫外、耐候性能 最小而有效的硅烷分子，所以能达到最大的渗透深度 (DOP)。渗透深度最高可达6mm，耐磨耗能力强 由于异丁基硅烷中水化后异丁基比长链烷基极性更高， 所以它可以渗透得更深，特别在潮湿或轻微潮湿的基材上 异丁基是最小的烷基基团，可以在新混凝土（高pH）中有足够的抗碱性能。 中国交通部海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范JTJ275-2

5、000中指定采用异丁基三乙氧基硅烷产品作为混凝土防腐浸渍防护产品,道康宁混凝土保护产品,硅烷防水剂加强防护混凝土结构的服务寿命预测模型研究 .L.Schueremans, D. Van Gemert 项目 Zeebrugge 集装箱码头 (面向北海). 防护处理 -100% IBTES 测试程序 -每3年取芯样并测试数据建立模型，基于氯离子渗透的减少预测保护层的服务寿命。 结果: 基于氯离子扩散特征的服务寿命预测显示：90的氯离子降低率可能能延长混凝土寿命 30-40 年。 结论: 硅烷保护应该被认为混凝土工程建设的常规有效的方法来提高混凝土的耐久性，加以推广。,Zeebrugge集装箱码头防

6、波堤,硅烷保护案例,2003, SETSCO SERVICES Pty Ltd . Z-6403 硅烷的性能评估 submitted by Dow Corning Singapore on 26/9/03 混凝土: 50/20D grade, 混凝土配方: 水泥 390kgs/m3 粉煤灰 130kgs/m3 细砂 613kgs/m3 20mm集料 953kgs/m3 10mm集料 238kgs/m3 水 145kgs/m3 添加剂 7kgs/m3 测试结果: DOP 渗透深度 .5.4mm 吸水率降低 (15% NaCl溶液). 96% 氯离子降低Chloride ion Reduction.0-5mm 88% 10-15mm92%,硅烷保护案例,案例展示 (国外) 1. 澳大利亚悉尼歌剧院混凝土结构体 2. 澳大利亚GLEBEISLAND大桥 3. 澳大利亚TOWNSSVILLE码头 4. 澳大利亚BARNEYSPOINTS大桥 5. 澳大利亚CAIRNS码头 6. 英国SEVERN大桥（连接威尔士和英格兰） 7. 英国M5伯明翰大桥 8. 新加坡樟宜码头 9. 新加坡丹戎禺悬索桥 10. 新加坡海港防水墙（水面上下部分） 11. 新加坡TUAS码头 12. 新加坡2nd CROSSING大桥 13. 印度尼西亚Selatan电站,DC 硅烷憎水剂 悉尼歌剧院,DC