混凝土硅烷浸漬優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用展望

崔應(yīng)樂

[摘要]本文就硅烷浸漬優(yōu)缺點(diǎn)及其施工特點(diǎn)，結(jié)合寧德核電施工實(shí)例，闡述了對(duì)硅烷浸漬的應(yīng)用展望。

[關(guān)鍵詞]硅烷浸漬優(yōu)缺點(diǎn)；應(yīng)用展望；寧德核電站 文章編號(hào)：2095-4085（2017）05-0081-02

現(xiàn)代建筑離不開鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尤其是市政公用工程、水工建筑等混凝土結(jié)構(gòu)，其受環(huán)境的侵蝕會(huì)發(fā)生碳化等現(xiàn)象，導(dǎo)致強(qiáng)度降低以及鋼筋的腐蝕破壞，縮短了建筑物、構(gòu)筑物的使用壽命。我國(guó)沿海的建筑物和構(gòu)筑物受腐蝕尤為嚴(yán)重。

1工程概括

寧德核電站地處海邊，一期工程3、4號(hào)機(jī)組排水暗涵由福建省工業(yè)設(shè)備安裝有限公司施工，并列雙排四孔道箱體，單列箱涵寬9.8m，高4.2m，每段箱體設(shè)計(jì)長(zhǎng)為20m～22m，設(shè)計(jì)總長(zhǎng)度1080m。混凝土外露面面積達(dá)到70～0m2之多，設(shè)計(jì)混凝土外露部分采用硅烷浸漬施工，整個(gè)暗涵采取分段開挖、分段結(jié)構(gòu)施工、分段硅烷施工、分段回填方法。硅烷施工按規(guī)范檢測(cè)全部達(dá)到合格要求，目前項(xiàng)目已經(jīng)投產(chǎn)使用。如何延長(zhǎng)建筑物的使用壽命和減少維修費(fèi)用成為一項(xiàng)重要的課題，因而混凝土的防腐蝕日益受到重視，防腐材料的選擇與運(yùn)用起著相當(dāng)關(guān)鍵的作用。混凝土表面硅烷浸漬因其施工工藝簡(jiǎn)單易行和獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，近年來在市政橋梁工程、核電工程、海港工程等建設(shè)項(xiàng)目上得到廣泛應(yīng)用。

2硅烷浸漬的優(yōu)點(diǎn)

硅烷浸漬劑分為液體（異丁基三乙氧基硅烷）和膏體（異辛基三乙氧基硅烷），常用的是無色透明的液體，噴涂在混凝土表面讓其自然吸收。根據(jù)混凝土標(biāo)號(hào)不同可浸入到表層幾毫米到十幾毫米。其主要優(yōu)點(diǎn)有：（1）施工簡(jiǎn)便，易于控制工期；硅烷浸漬后仍可進(jìn)行其它涂料涂裝，不影響附著力；（2）具有憎水性，耐堿、抗酸雨、抗紫外線，防止凍融和風(fēng)化產(chǎn)生的開裂和剝落。與基材發(fā)生化學(xué)鍵合，形成一個(gè)長(zhǎng)期穩(wěn)定的防護(hù)層，延長(zhǎng)混凝結(jié)構(gòu)壽命15～20年以上，降低了后續(xù)維修的成本；（3）保持混凝土的自然外觀和不影響表面色澤，防止霉菌滋生引起的表面發(fā)黑及微生物的生長(zhǎng)，有利于市政建筑物、構(gòu)筑物的外觀整潔和城市外貌改善。

3硅烷浸漬的缺點(diǎn)

硅烷浸漬工藝目前也存在缺點(diǎn)：（1）成本較高，混凝土表面施工包工包料40～60元/m。左右。由于是專利技術(shù)產(chǎn)品，最早從國(guó)外引進(jìn)，硅烷浸漬劑作為一種高質(zhì)量和不易生產(chǎn)的產(chǎn)品，對(duì)于技術(shù)的要求十分苛刻。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家很少，相信隨著今后不斷普及，使用成本會(huì)有所降低而得到廣泛應(yīng)用；（2）如果混凝土表面出現(xiàn)了裂縫，水分或水氣進(jìn)入，硅烷則失去防水作用，故對(duì)構(gòu)件表面裂縫的寬度控制嚴(yán)格；（3）市場(chǎng)上的產(chǎn)品和品牌參差不齊，材料檢測(cè)和見證取樣檢測(cè)的專業(yè)機(jī)構(gòu)未普及，檢測(cè)專業(yè)工程技術(shù)人員缺乏。

4施工特點(diǎn)

由于硅烷是化學(xué)產(chǎn)品，雖然是表面噴涂，但不同于其它建筑涂料、油漆等施工方法。它的施工工藝流程為：混凝土表面處理一噴涂取樣測(cè)試一噴涂作業(yè)一驗(yàn)收。下面結(jié)合寧德核電一期工程3，4號(hào)排水暗涵工程實(shí)際，簡(jiǎn)述一下硅烷浸漬的施工特點(diǎn)。

4.1構(gòu)件的表面處理

（1）排水暗涵是分段施工的，每段箱涵設(shè)計(jì)長(zhǎng)為20m～22m，所以硅烷浸漬就以每段箱涵為施工段。混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后拆模，根據(jù)規(guī)范混凝土的齡期需達(dá)到28d后方可進(jìn)行硅烷浸漬施工；（2）首先對(duì)混凝土的表面進(jìn)行清理，尤其是水平面，由于施工原因，表面雜物較多，需要用掃帚打掃干凈后再用高壓水槍沖洗，等待自然干燥；（3）如果拆模后混凝土有蜂窩、麻面、空洞等缺陷應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)，表面收縮裂縫如果達(dá)到2mm寬，則需要用專用修復(fù)砂漿進(jìn)行修補(bǔ)。修補(bǔ)后的混凝土按規(guī)范養(yǎng)護(hù)。支撐模板用的穿墻螺桿，兩端頭錐體拆除后的空缺部位，要用專用的混凝土修補(bǔ)乳液砂漿修補(bǔ)完善。

4.2噴涂取樣試驗(yàn)

在已經(jīng)施工完的第一段箱涵任墻壁上試噴大約5m²試驗(yàn)區(qū)，見證取樣送檢合格后，才可以進(jìn)行后續(xù)大面積施工。（1）取樣時(shí)間：噴涂后至少7d后取樣；（2）樣品規(guī)格數(shù)量：金剛鉆孔取樣，直徑5mm深度（長(zhǎng)度）40±5mm的芯樣。3組共6個(gè)；（3）試驗(yàn)項(xiàng)目：浸漬的深度、吸水率和氯化物吸收量的降低效果。

4.3噴涂施工

（1）因是化學(xué)產(chǎn)品，施工作業(yè)人員需要佩帶口罩、手套和防護(hù)眼鏡，現(xiàn)場(chǎng)不得有明火。每桶硅烷產(chǎn)品拆封后，需在72h內(nèi)施工完成，否則此桶剩余的須報(bào)廢處理；（2）混凝土齡期要求不少于28d，如果有修補(bǔ)的則不少于14d；（3）施工環(huán)境要求要在環(huán)境溫度5℃-45C。之間，晴天施工，最好不要有強(qiáng)烈陽光直射。雨天不可施工，另外風(fēng)在5級(jí)以上也不宜施工。如果構(gòu)件表面是用水沖洗過的，則需要等到72h后表面徹底干燥，方可噴涂。另外要關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，噴后24h內(nèi)不能下雨，否則大大降低效果；（4）噴涂方法方面，為方便施工，現(xiàn)場(chǎng)采用農(nóng)用噴霧器對(duì)構(gòu)件表面進(jìn)行噴涂，但要采用特殊噴嘴，噴嘴距離表面30cm～40cm。一般噴涂?jī)杀椋瑑杀橹g時(shí)間間隔應(yīng)大于6h。兩遍總的噴涂用量大約600ml/m²。

4.4檢測(cè)驗(yàn)收

浸漬硅烷的質(zhì)量驗(yàn)收應(yīng)以每500m²浸漬面積為一個(gè)驗(yàn)收批，取樣方法按照上述4.2章節(jié)進(jìn)行取樣試驗(yàn)，芯樣由監(jiān)理單位封簽后送檢。三項(xiàng)中任何一項(xiàng)不滿足要求，該檢驗(yàn)批應(yīng)重新進(jìn)行浸漬硅烷。

5應(yīng)用展望

5.1使用成本需要降低

已經(jīng)建成投產(chǎn)的福建寧德核電站一期工程排水暗涵，是典型的要求混凝土結(jié)構(gòu)做硅烷防腐的工程，產(chǎn)品要求均按照《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》JTJ275-2000中硅烷浸漬產(chǎn)品的全部標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；采用泉州市思康新材料發(fā)展有限公司產(chǎn)品，混凝土表面施工達(dá)到45元/m²左右，成本較高，由于是專利技術(shù)產(chǎn)品，最早從國(guó)外引進(jìn)，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家較少，相信今后不斷普及，使用成本會(huì)有所降低而得到廣泛應(yīng)用。

5.2過程質(zhì)量控制需嚴(yán)格規(guī)范

（1）設(shè)計(jì)方面。構(gòu)件表面有大于2mm寬的裂縫在施工期間可修補(bǔ)，在使用過程中由于未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)裂縫，硅烷就失去防水作用。本人認(rèn)為，在設(shè)計(jì)容許的情況下，采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)控制構(gòu)件，在使用荷載下裂縫的發(fā)生可能降低，對(duì)有效防止細(xì)微裂縫產(chǎn)生一定效果。

（2）施工方面。由于硅烷產(chǎn)品生產(chǎn)廠家較少，市場(chǎng)上可能魚龍混雜，選擇優(yōu)質(zhì)的硅烷不僅只看是否有合格證、質(zhì)保書等，必要時(shí)需要考察生產(chǎn)廠家是否有國(guó)家認(rèn)可資質(zhì)，可以先選購(gòu)一些實(shí)地試驗(yàn)，取樣送檢合格后再批量采用。為防止漏噴現(xiàn)象，大面積構(gòu)件表面先用粉筆畫成方格網(wǎng)編號(hào)，再逐個(gè)網(wǎng)格噴涂。要對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，合格后才可操作。必要時(shí)要請(qǐng)廠家蹲點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。

（3）按照國(guó)家施工規(guī)范操作使用。除了施工單位工序自檢、互檢、交接檢的“三檢制”外，施工中，監(jiān)理人員應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)旁站監(jiān)理。

5.3材料檢測(cè)和構(gòu)件取樣檢測(cè)有待加強(qiáng)普及

在寧德核電施工工程中，產(chǎn)品采用泉州思康產(chǎn)品施工，見證取樣的芯樣需要送到廣州市檢測(cè)，當(dāng)時(shí)福建省內(nèi)卻沒有能檢測(cè)硅烷浸漬的檢測(cè)機(jī)構(gòu)。或許是專業(yè)性較強(qiáng)，一般縣市級(jí)建筑工程檢測(cè)中心平常檢測(cè)的量很少，所以沒有開設(shè)此檢測(cè)科目。只有普通的民用建筑大量設(shè)計(jì)使用硅烷，相信各地檢測(cè)科目會(huì)越來越普及。

5.4推廣應(yīng)用

從上世紀(jì)70年代起，硅烷浸漬已經(jīng)在國(guó)外就開始應(yīng)用，本世紀(jì)初開始逐漸進(jìn)入中國(guó)工程建筑領(lǐng)域。目前硅烷浸漬已經(jīng)是混凝土耐久性防腐規(guī)范中推薦產(chǎn)品之一。但大多只是在用高架橋、海港、核電站等重大工程建設(shè)項(xiàng)目上，還未普及應(yīng)用到民用建筑領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)許多從事工程監(jiān)理或施工工程技術(shù)人員往往缺乏腐蝕方面的專業(yè)知識(shí)背景和防腐蝕工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而且迄今為止國(guó)內(nèi)外尚沒有應(yīng)用于工程建設(shè)中的專業(yè)防腐蝕監(jiān)理方面的出版物。針對(duì)這種情況，“中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)”已經(jīng)舉辦了第二十九期（2017年4月）防腐蝕工程師技術(shù)資格認(rèn)證培訓(xùn)班，由此可見，國(guó)家對(duì)工程建設(shè)的防腐會(huì)越來越重視。

6結(jié)語

硅烷浸漬不改變混凝土外觀，噴涂后具有憎水性、透氣性、防氯離子侵蝕能力而且施工簡(jiǎn)單，能夠?qū)摻罨炷两Y(jié)構(gòu)腐蝕額外推遲15到20年以上，可大大減少因混凝土腐蝕而維修的費(fèi)用，因而希望今后能在民用建設(shè)工程上廣泛推廣應(yīng)用。