混凝土硅烷浸漬優缺點及應用展望

崔應樂

[摘要]本文就硅烷浸漬優缺點及其施工特點，結合寧德核電施工實例，闡述了對硅烷浸漬的應用展望。

[關鍵詞]硅烷浸漬優缺點；應用展望；寧德核電站 文章編號：2095-4085（2017）05-0081-02

現代建筑離不開鋼筋混凝土結構，尤其是市政公用工程、水工建筑等混凝土結構，其受環境的侵蝕會發生碳化等現象，導致強度降低以及鋼筋的腐蝕破壞，縮短了建筑物、構筑物的使用壽命。我國沿海的建筑物和構筑物受腐蝕尤為嚴重。

1工程概括

寧德核電站地處海邊，一期工程3、4號機組排水暗涵由福建省工業設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，每段箱體設計長為20m～22m，設計總長度1080m。混凝土外露面面積達到70～0m2之多，設計混凝土外露部分采用硅烷浸漬施工，整個暗涵采取分段開挖、分段結構施工、分段硅烷施工、分段回填方法。硅烷施工按規范檢測全部達到合格要求，目前項目已經投產使用。如何延長建筑物的使用壽命和減少維修費用成為一項重要的課題，因而混凝土的防腐蝕日益受到重視，防腐材料的選擇與運用起著相當關鍵的作用。混凝土表面硅烷浸漬因其施工工藝簡單易行和獨特優點，近年來在市政橋梁工程、核電工程、海港工程等建設項目上得到廣泛應用。

2硅烷浸漬的優點

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。根據混凝土標號不同可浸入到表層幾毫米到十幾毫米。其主要優點有：（1）施工簡便，易于控制工期；硅烷浸漬后仍可進行其它涂料涂裝，不影響附著力；（2）具有憎水性，耐堿、抗酸雨、抗紫外線，防止凍融和風化產生的開裂和剝落。與基材發生化學鍵合，形成一個長期穩定的防護層，延長混凝結構壽命15～20年以上，降低了后續維修的成本；（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黑及微生物的生長，有利于市政建筑物、構筑物的外觀整潔和城市外貌改善。

3硅烷浸漬的缺點

硅烷浸漬工藝目前也存在缺點：（1）成本較高，混凝土表面施工包工包料40～60元/m。左右。由于是專利技術產品，最早從國外引進，硅烷浸漬劑作為一種高質量和不易生產的產品，對于技術的要求十分苛刻。國內生產廠家很少，相信隨著今后不斷普及，使用成本會有所降低而得到廣泛應用；（2）如果混凝土表面出現了裂縫，水分或水氣進入，硅烷則失去防水作用，故對構件表面裂縫的寬度控制嚴格；（3）市場上的產品和品牌參差不齊，材料檢測和見證取樣檢測的專業機構未普及，檢測專業工程技術人員缺乏。

4施工特點

由于硅烷是化學產品，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試一噴涂作業一驗收。下面結合寧德核電一期工程3，4號排水暗涵工程實際，簡述一下硅烷浸漬的施工特點。

4.1構件的表面處理

（1）排水暗涵是分段施工的，每段箱涵設計長為20m～22m，所以硅烷浸漬就以每段箱涵為施工段。混凝土達到設計要求強度后拆模，根據規范混凝土的齡期需達到28d后方可進行硅烷浸漬施工；（2）首先對混凝土的表面進行清理，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、空洞等缺陷應進行修補，表面收縮裂縫如果達到2mm寬，則需要用專用修復砂漿進行修補。修補后的混凝土按規范養護。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乳液砂漿修補完善。

4.2噴涂取樣試驗

在已經施工完的第一段箱涵任墻壁上試噴大約5m²試驗區，見證取樣送檢合格后，才可以進行后續大面積施工。（1）取樣時間：噴涂后至少7d后取樣；（2）樣品規格數量：金剛鉆孔取樣，直徑5mm深度（長度）40±5mm的芯樣。3組共6個；（3）試驗項目：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）因是化學產品，施工作業人員需要佩帶口罩、手套和防護眼鏡，現場不得有明火。每桶硅烷產品拆封后，需在72h內施工完成，否則此桶剩余的須報廢處理；（2）混凝土齡期要求不少于28d，如果有修補的則不少于14d；（3）施工環境要求要在環境溫度5℃-45C。之間，晴天施工，最好不要有強烈陽光直射。雨天不可施工，另外風在5級以上也不宜施工。如果構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。另外要關注天氣預報，噴后24h內不能下雨，否則大大降低效果；（4）噴涂方法方面，為方便施工，現場采用農用噴霧器對構件表面進行噴涂，但要采用特殊噴嘴，噴嘴距離表面30cm～40cm。一般噴涂兩遍，兩遍之間時間間隔應大于6h。兩遍總的噴涂用量大約600ml/m²。

4.4檢測驗收

浸漬硅烷的質量驗收應以每500m²浸漬面積為一個驗收批，取樣方法按照上述4.2章節進行取樣試驗，芯樣由監理單位封簽后送檢。三項中任何一項不滿足要求，該檢驗批應重新進行浸漬硅烷。

5應用展望

5.1使用成本需要降低

已經建成投產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構做硅烷防腐的工程，產品要求均按照《海港工程混凝土結構防腐蝕技術規范》JTJ275-2000中硅烷浸漬產品的全部標準執行；采用泉州市思康新材料發展有限公司產品，混凝土表面施工達到45元/m²左右，成本較高，由于是專利技術產品，最早從國外引進，國內生產廠家較少，相信今后不斷普及，使用成本會有所降低而得到廣泛應用。

5.2過程質量控制需嚴格規范

（1）設計方面。構件表面有大于2mm寬的裂縫在施工期間可修補，在使用過程中由于未能及時發現裂縫，硅烷就失去防水作用。本人認為，在設計容許的情況下，采用預應力結構控制構件，在使用荷載下裂縫的發生可能降低，對有效防止細微裂縫產生一定效果。

（2）施工方面。由于硅烷產品生產廠家較少，市場上可能魚龍混雜，選擇優質的硅烷不僅只看是否有合格證、質保書等，必要時需要考察生產廠家是否有國家認可資質，可以先選購一些實地試驗，取樣送檢合格后再批量采用。為防止漏噴現象，大面積構件表面先用粉筆畫成方格網編號，再逐個網格噴涂。要對操作人員進行培訓，合格后才可操作。必要時要請廠家蹲點現場指導。

（3）按照國家施工規范操作使用。除了施工單位工序自檢、互檢、交接檢的“三檢制”外，施工中，監理人員應現場旁站監理。

5.3材料檢測和構件取樣檢測有待加強普及

在寧德核電施工工程中，產品采用泉州思康產品施工，見證取樣的芯樣需要送到廣州市檢測，當時福建省內卻沒有能檢測硅烷浸漬的檢測機構。或許是專業性較強，一般縣市級建筑工程檢測中心平常檢測的量很少，所以沒有開設此檢測科目。只有普通的民用建筑大量設計使用硅烷，相信各地檢測科目會越來越普及。

5.4推廣應用

從上世紀70年代起，硅烷浸漬已經在國外就開始應用，本世紀初開始逐漸進入中國工程建筑領域。目前硅烷浸漬已經是混凝土耐久性防腐規范中推薦產品之一。但大多只是在用高架橋、海港、核電站等重大工程建設項目上，還未普及應用到民用建筑領域。目前國內許多從事工程監理或施工工程技術人員往往缺乏腐蝕方面的專業知識背景和防腐蝕工程實踐經驗，而且迄今為止國內外尚沒有應用于工程建設中的專業防腐蝕監理方面的出版物。針對這種情況，“中國腐蝕與防護學會”已經舉辦了第二十九期（2017年4月）防腐蝕工程師技術資格認證培訓班，由此可見，國家對工程建設的防腐會越來越重視。

6結語

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單，能夠將鋼筋混凝土結構腐蝕額外推遲15到20年以上，可大大減少因混凝土腐蝕而維修的費用，因而希望今后能在民用建設工程上廣泛推廣應用。