硅烷膏体防护剂在提高混凝土结构耐久性中的应用.pdf
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1、2 0 1 0年 第 5期 (总 第 2 4 7 期 ) Nu mb e r 5 i n 2 01 0 ( To t a l No 2 4 7) 混 凝 土 Co nc r e t e 原材料及辅助物料 M ATE RJ AL AND ADM I NI CLE d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 0 0 5 0 2 3 硅烷膏体防护剂在提高混凝土结构耐久性中的应用 戴建才。李建中。施苏萍 ( 张家港市 国泰华荣化工新材料有限公司 ,江苏 张家港 2 1 5 6 3 1 ) 摘要: 大型混凝土结构造价昂贵, 要耗费大量能源和资源,
2、而各种腐蚀会导致结构耐久性不足。 混凝土结构的安全性和耐久性问题, 事 关群众的生命财产安全和巨大投资的效益。 硅烷膏体防护剂技术先进 、 安全耐久、 施工方便, 已得到国家权威机构的认可和推荐。 选用硅烷 膏体防护剂作为混凝土结构防腐蚀附加措施 可以显著提高耐久性和使用寿命 ,延长混凝土基建工程寿命就是对资源和能源的最大节约 , 是实现节能减排和建设生态文明目标的重要途径 。 关键词 : 混凝土 ;耐久性 ;硅烷 ;膏体 中图分类号: T U5 2 8 O 1 文献标志码 : A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 0) 0 5 0 0 7 0 0 3 Si l an
3、e c r e am ma t er i al f or pr omot i ng dur abi l i t y o f c onc r e t e s t r u c t ur e s DAI J i a n c a i , L IJ i a n- z ho n g, S i l l Su -pi n g ( Z h a n Ni a g a n gG u o t a i Hu a r o n g Ne wC h e mi c a l Ma t e r i a l s C o , L t d , Z h a n g j i a g a n g 2 1 5 6 3 1 , C h i n a
4、 ) Abs t r ac t : L a r g e s c a l e c o n c r e t e s t r u c t u r e s are b e c o mi n g mo r e a n d mo re e x pe n s i v e f o r it s h ug e c o s t s of e n e r g y a n d r e s o u r c e, b u t a v a r i e t y o f c o r r o s i o nwi l l l e a dt ol a c ko f s t r u c t u r a l d u r a b i l
5、i t y T h e s a f e t y a n d d u r a b i l i ty o f c o n c r e t e s t r u c tur e s d e t e r mi n e n o t o n lyt h e b e n e fi t s o f h u g ei n v e s t me n t s b u t a l s o p e o p l e S l i v e s a n d p r o p e r t y S i l a n e c r e a m W RG一 9 0 8 c a n b e a p p l i e d t o a n y s u
6、r f a c e i n c l u d i n g o v e r h e a d, v e r t i c a l an d h o r i z o n t a l wi t h o u t ru n o ff As o n e o f a d di t i o n a l me a s ure s t o p r o t e c t c o n c r e t e s t r uc t u r e s , s i l an e c r e a m W RG一 9 0 8 C an s i g n i fic a n t l y i mp r o v e t h e d u r a b
7、i l i t y a n d s e r v i c e l i f e Ex t e n d i n g s e rvi c e l i f e o f c o n c r e s t r u c tur e s i s t h e b i g g e s t r e s o u r c e a n d e n e r g y c o n s e r v a t i o n a nd a n i mp o an t wa y t o a c h i e v e g o a l s o f e c o l o g i c a l c i v i l i z a t i o n Ke y w
8、or d s : c o n c r e t e; d u r a bi l i t y; s i l a ne ; c r e am 0 引言 所谓结构耐久性是指在设计确定的环境作用和维修、 使用 条件下, 结构构件在设计使用年限内保持其适用性和安全性的 能力f 】 1 。 混凝 土结构包括素混凝土 、 钢筋混凝土 和预应力混凝土 结构 , 是全球基本建设 中应用最广泛 的结构形式f2 1 。 混凝 土结构 的安全性和耐久性问题 , 事关群众的生命财产安全和巨大投资 的效益3 。 针对近年来大中型桥梁质量事故多发的状况, 中国土木工 程学会桥梁与结构分会秘书长肖汝诚教授指出: 我国早期的桥
9、梁设计, 存在着设计理念和设计周期方面的问题。早期的设计 强调 的是建设周期里 的投 资最 省 , 忽 略了耐久性 的设计 , 这样 的设计 就会出现很多 问题 , 现在 已有大量 混凝土建筑 , 在远没 有达到设计使用寿命时因结构耐久性不足而过早被拆除。正确 的设计理念应该是强调全寿命的设计, 就是在全寿命期里投资 最省, 只有这样, 我们才会真正重视耐久性问题, 而且愿意为提 高耐久性付出经济代价。 我国正处于工业化和城镇化高潮, 各项建筑工程在全国正 进行得如火如荼 , 青藏铁路、 三峡工程 、 京沪高铁、 奥运场馆 、 世博 园区等等 , 一系列土木和建筑工程 已令世界瞩 目。 随着经
10、 济的持续快速发展, 我国已经成为世界上工程建设最活跃、 最 繁荣的地区, 正在进行规模巨大的工程建设 , 包括大型公共建 收稿 日期 :2 0 1 O _ 0 l 一 1 1 7 0 筑、 高层建筑、 大跨度桥梁 、 高速公路 、 高速铁路 、 大型港 口、 大 型水利工程、 机场、 核电站及大规模的城市基础设施建设。现 在中国每年消耗的钢铁 占了世界消耗总量的2 5 还多, 消耗 的水泥量 占了世界水 泥消耗量 的 4 0 , 消耗 的煤炭超 过 了世 界煤炭消耗量的 3 5 , 资源和能源消耗 日益成为中国经济发 展的瓶颈【 4 。我 国的基础设施建设在国民经济中占有较高比 例 , 基础
11、设施价值在我国社会总财富中占有比例也很高 , 大型 基础设施造价昂贵, 要耗费大量能源和资源, 却常常因为结构 耐久性不足, 导致其在远没有达到设计使用寿命时就要大修或 拆 除。 导致混凝土结构耐久性不足和性能劣化的原因有氯离 子腐蚀 、 碳化腐蚀、 钢筋锈蚀 、 碱一 骨料反应 、 冻融破坏等, 而 水和侵蚀性有害物质是导致钢筋锈蚀和混凝土破坏的必要条 件5 1 。因此, 高效防水就成为提高混凝土结构耐久性的重要措施, WR G 9 0 8 硅烷膏体防护剂凭借优异的防水性能、 渗透性和耐久 性, 能长期有效阻档水分和水分所携带的有害物质渗入混凝土 内部, 能显著提高混凝土结构的耐久性和使用寿
12、命。 1 硅 烷 膏体 防护 新技 术 已得 到 国家权威机 构 的认 可和推荐 混凝土结构常用的防腐蚀附加措施有混凝土表面涂层 、 混 凝土表面硅烷浸渍、 环氧涂层钢筋、 钢筋阻锈剂和阴极保护。混 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 凝土表面硅烷膏体浸渍方法与上述其他方法相比, 具有技术先 进、 经济合理 、 安全耐久 、 质量可靠、 施工方便 , 防水透气 、 不改 变混凝土结构外观的优势 。 国家住房和城乡建设部 、 交通运输 部 、 中国土木工程学会几 年前就开始引进国际先进的硅烷防护技术和产品, 已将硅烷防 护技术和产品作为提高混凝土结构耐久性的防腐蚀附加
13、措施 之一写进了有关规范, 先后颁布了交通部标准 J T J 2 7 5 2 o 0 0 海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范 、 中国土木工程学会标 准 C C E S 0 1 : 2 0 0 4 ( 混凝土结构耐久性设计及施工指南 、 交通 部标准J T G T B 0 7 0 1 2 o 0 6 公路工程混凝土结构防腐蚀技 术规范 、 中华人民共和国国家标准 G B T 5 0 4 7 6 -2 0 0 8 ( 凝土 结构耐久l生设计规范 。 G B T 5 0 4 7 6 -2 0 0 8 是我国首部混凝土结 构耐久性专用技术标准 , 反映我国工程界整体的认识与认知水平 ; 是我国首部兼顾
14、 昆 凝土材料与结构耐久性的技术标准, 首次明 确了材料与结构工程师的设计责任; 也是我国首部系统使用指 标化方法进行耐久性设计的技术标准, 通过耐久性指标来保证 结构的设计使用年限。 2 WRG- 9 0 8硅 烷 膏体 防护剂 的 防护原理 WR G一 9 0 8 硅烷膏体防护剂外观如同雪花膏一般 , 施工时将 产 品喷涂于 干净 的混凝土表 面, 能慢慢液化并渗透 到混 凝土 内 部几毫米深处。 在 水和混凝土 碱催 化作用下 , 防护原理 如图 1 所示 , 硅 烷 首先发 生水解反应 生成硅羟基 , 然 后在硅羟 基之间 、 硅羟基 与 混凝土表面和毛细孑 L 道中的羟基之间进一步发
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