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混凝土硅烷浸漬防護技術在我國發展與硅烷浸漬深度測定
硅烷浸漬混凝土防護技術，是上個世紀70-80年代歐美開始使用的混凝土耐久性保護技術。硅烷浸漬混凝土防護劑是一種高純度的異丁基三乙氧基硅烷或異辛基三乙氧基硅烷，也是一種得到國家混凝土行業耐久性防腐規范中推薦的產品。其原理是利用硅烷特殊的小分子結構，穿透混凝土的表層，滲透到混凝土內部幾個到十幾個毫米，滲入混凝土表面深層，分布在混凝土毛細孔內壁，甚至到達小的毛細孔壁上，與暴露在酸性和堿性環境中的空氣及基底中的水分產生化學反應，又聚合形成網狀交聯結構的硅酮高分子羥基團（類似硅膠體），這些羥基團將與基底和自身縮合，產生膠連、堆積，固化結合在毛細孔的內壁及表面。形成堅固、剛柔的防腐滲透斥水層。因為不會阻塞氣孔，可保持基材的透氣性。通過抵消毛細孔的強制吸力，硅烷混凝土防護劑可以防止水分及可溶解鹽類，如氯鹽的滲入，可有效防止基材因滲水、日照、酸雨和海水的侵蝕而對混凝土及內部鋼筋結構的腐蝕、疏松、剝落、霉變而引發的病變，還有很好的抗紫外線和抗氧化性能。能夠提供長期持久的保護，提高建筑物的使用壽命。防水處理后的基材形成了遠低于水的表面張力，并產生毛細逆氣壓現象，且不堵塞毛細孔，既防水又保持混凝土結構的“呼吸”。同時，因化學反應形成的硅酮高分子與混凝土有機結合為一整體，使基材具有了一定的韌性，能夠防止基材開裂且能彌補0.2mm的裂縫。當防水表面由于非正常原因導致破損（如外力作用），其破損面上的硅烷與水分繼續反應，使破損表面的防水層具有自我修復功能。
從上個世紀70年代起，硅烷浸漬技術在歐美、澳大利亞等已經大量應用，被廣泛應用于公路、海港、車庫、高架橋等結構的混凝土建筑物的保護，是美國公路路橋防護中廣泛采用的防腐方案。據1994年《美國高速公路研究設計計劃NCHRP》第209號調查資料顯示，美國高速公路路橋防護材料中33%以上采用的是硅烷。同時，NCHRP針對21種美國高速公路路橋常用的混凝土防護材料進行一系列性能研究，在其中5種具有較好防水及耐氯離子侵蝕效果的防護材料中，硅烷是不改變混凝土外觀，并在混凝土表面磨損后仍能提供優異的防水和防氯離子侵蝕能力的材料。在歐洲，雖然英國高速公路管理局有規定，不能推薦也不能認證材料和產品，但硅烷卻是*的保護混凝土建筑材料，“路橋設計手冊”（DMRB）執行標準就是依照硅烷的配方而定。在國內，隨著在一些重大工程的推廣應用，硅烷作為混凝土結構防腐的理想材料，其優異的性能和經濟、環保、長效特征，廣泛的應用前景已經得到廣大工程技術人員和建設單位的共識。一種能夠將腐蝕額外推遲20至30年的系統不失為業主和設計師們明智的投資。
硅烷浸漬混凝土防護產品目前有膏體技術和液體兩種產品。膏體硅烷是由德國瓦克公司開發帶入中國，主要成分為異辛基三乙氧基硅烷，目前國內供貨商有瓦克、福建思康新材料有限公司；液體硅烷在美國及英國標準中的是異丁基三乙氧基硅烷，國內之前供應商都是國外跨國公司美國道康寧公司、德固賽兩家公司壟斷，由于生產的復雜性和難度，國內前些年一些有機硅生產廠供應的都不是異丁基三乙氧基硅烷，或者采用國內前些年試生產走不通的淘汰生產工藝供應不合格產品，目前是一套能夠生產出滿足JTJ275-2000標準要求的異丁基三乙氧基硅烷生產裝置是泉州思康新材料有限公司。能夠供應市場合格的異丁基三乙氧基硅烷的生產商目前只有道康寧、德固賽、泉州思康新材料有限公司。
對于膏體硅烷技術除了噴涂測試外，還應看膏體產品的穩定性還有涂抹后的外觀。而異丁基三乙氧基硅烷的檢測就一定需要把握好氯離子含量，國內工程曾有提供的產品氯離子嚴重超標造成施工后，取樣測試混凝土中氯離子含量嚴重超標，不但沒有起到防腐作用反而會加速鋼筋混凝土的腐蝕。對指標嚴格要求，是目前硅烷浸漬材料應用特別需要注意的問題，應采用如進行氣相色譜儀測試含量及結構成分，除了JTJ275-2000標準要求提到指標：有效物含量：≥98.9 %；密度(25℃) 0.88g/ml；硅氧烷含量小于0.3%，可水解氯化物含量小于100PPM；產品不得使用溶劑稀釋。鑒于國內之前不少有機硅生產廠采用別的產品，甚至時使用有機硅生產的高低沸的工業廢料冒充異丁基三乙氧基硅烷，所以指標中還應該參考英國標準中要求的產品折光率應在1.4（n20d，25℃）。
另外，對于混凝土硅烷浸漬深度檢測是十分必要的。對于海港工程的混凝土結構的硅烷浸漬質量的驗收應以每500m2浸漬面積為一個浸漬質量的驗收批。浸漬硅烷工作完成后按《海港工程混凝土防腐蝕技術規范》JTJ275-2000附錄E和《水運工程結構耐久性設計標準》JTS153-2015附錄H中規定的第二方法取芯樣進行硅烷浸漬深度試驗–熱分解氣相色譜儀測試（本方案由山東潤揚儀器有限公司色譜工程師依據行業標準，在咨詢中交四航研究院、中交水運設計院等起草單位基礎上優化實施）。對強度等級不大于C45的混凝土，浸漬深度應達到3-4 mm;對強度等級大于C45的混凝土，浸漬深度應達到2-3 mm。當任一驗收批硅烷浸漬質量的三項測試結果中任意一項不滿足檢測要求時，該驗收批應重新浸漬硅烷。
在硅烷浸漬設計中，硅烷可以提高混凝土耐久性15-20年以上。如果采用目前市場上一些供應商采用的有機硅生產廢料或者短鏈硅烷生產的硅氧烷/硅烷產品，產品防腐有效期不會超過2-3年，甚至有可能不超過1年。所以，設計單位、建設單位尤其是監理單位對于硅烷浸漬施工時產品的質量檢測一定要強調，做好施工管理。