纳米硅烷混凝土保护剂的技术支持(参考)

澳洲CPC硅烷防腐防水强渗膏1硅烷防腐防水强渗膏（CPCCONTREATCREAM）在保护混凝土中的实际应用摘要：硅烷膏在保护混凝土中的实际应用（澳大利亚CPC研究中心化学博士MrRen）中国销售商：杭州澳昌建筑科技有限公司地址：杭州市滨江区滨盛路铂悦轩大厦916电话：[phone]从女士：18768447097/方先生：15988893557[摘要]硅烷防腐防水强渗膏（CPCCONTREATCREAM）成功用于保护混凝土在国外已有数十年的历史。用于保护钢筋混凝土，它可防止水分及氯离子的渗透，从而对于防止混凝土的腐蚀与破坏起到关键的作用。这种浸渍剂一般都由硅烷或硅氧烷组成。通常情况下，由于这些低粘度的液体非常容易挥发，尤其在桥梁底面及立面施工时，有效成分大量流失。为了避免出现这种情况，澳大利亚CPC研发中心成功开发了一种新型的硅烷乳膏状产品。这种材料施工简单，只需一步完成，具有很高的遮盖率，由于不流淌，活性组分不会损失。与混凝土表面接触时间长，保证了在高等级混凝土中的渗透深度，而且在其澳洲CPC硅烷防腐防水强渗膏2表面不会残留任何痕迹。[关键词]硅树脂；硅烷；硅氧烷；憎水性；膏体浸渍剂；表面保护；氯离子第一章前言一、混凝土概述混凝土由于其优越的性能及其经济性和耐久性，已经成为现代工业和民用建筑、桥梁，高速公路，海港工程，道路、隧道必不可少的建筑材料。直到几年前，人们还认为混凝土对所有有害的影响因素都具有抗力。但许多混凝土破坏所造成的事故表明，实际情况恰恰相反：混凝土容易受到损坏，许多混凝土结构正处于危险之中[1]。对混凝土的损害主要涉及到水。水分可导致纯粹的物理破坏，例如，霜冻及解冻而产生的张力。同时水还是传递腐蚀性物质（例如来自海水及道路除冰盐中的氯离子）导致钢筋腐蚀的有害化学反应的重要媒介[2]。混凝土最有效的保护方法，就是防止混凝土与水分及有害物质接澳洲CPC硅烷防腐防水强渗膏3触[3]。近年来，硅烷等有机硅产品被认为是最适合这种用途的物质[4]。在砖石建筑保护剂中，有机硅是最突出的一种，这是由于有机硅具有优异的憎水性和耐久性。能长久地抵抗物理、化学以及微生物的破坏。如果正确地选择材料，有机硅可起到长久的保护作用。用于保护混凝土的浸渍剂，通常由小分子的硅烷或者硅烷与硅氧烷的混合物组成。可以以不稀释、用有机溶剂稀释或者以水溶液的形式使用。采用这三种方式，得到的都是低粘度的液体。但在使用过程中，其活性组分容易从垂直的表面上流失。在高架桥施工中，这种现象尤其明显。对于高等级混凝土，由于其密实度很高，这些液体与混凝土表面的接触时间极短，往往才几秒中，难以达到有效的渗透。这些问题，通过乳膏状硅烷便可以迎刃而解。但是，在认识这种新产品的性能和优点之前，应该首先认识混凝土建筑材料的基本原理，主要危害因素以及保护方法。二、混凝土的破坏混凝土的严重受损，将直接威胁建筑结构的稳定性。造成混凝土破坏的一个主要原因，是环境因素对钢筋的腐蚀。新浇注的混凝土呈碱性，对钢筋起钝化作用。空气中的酸性气体，如二氧化碳，需要很长时间才能中和钢筋外面混凝土的碱性，这个过程称之为碳化。最终，这种非碱性的碳化区域，逐步达到钢筋的表面，并破坏其钝化的保护澳洲CPC硅烷防腐防水强渗膏4层。然后，空气中的氧气和水分，开始对钢筋造成腐蚀。由于金属铁被腐蚀之后体积急剧膨胀，导致钢筋附近的混凝土层碎裂，从而造成严重的破坏。水中溶解的盐类，尤其是氯离子，如果渗透入钢筋混凝土中，将不受混凝土酸碱性的影响，能够在极短的时间内对混凝土造成灾难性的腐蚀。因此混凝土吸收海水及除冰盐中的氯离子，码头，道路和桥梁更容易受到腐蚀破坏。三、混凝土保护一旦了解混凝土的损害机理，研究人员就可以找到非常耐久、经济的混凝土保护方法。研究目光主要集中于两种主要的表面保护过程：憎水性浸渍剂和成膜涂料（请参阅图1）。澳洲CPC硅烷防腐防水强渗膏5图1憎水性浸渍剂和成膜涂料的毛细管示意图这两种方法，都强调水分不与混凝土接触。这是因为，在混凝土吸收氯离子以及整个腐蚀过程中，水都起着关键的作用。用憎水性混凝土浸渍剂处理后，混凝土的毛细管仍然打开，对于气体以及水汽的扩散，几乎没有影响，混凝土内部的水分可释放出来，从而保持长期干燥，延缓腐蚀的发生。但是，如果采用成膜涂料，其目的是在于阻止包括引起碳化的二氧化碳在内的所有气体的扩散。目前这两种方法经常结合在一起使用，即憎水性浸渍剂作为底涂，然后表面施加成膜涂料。实践证明，硅烷类产品是理想的浸渍剂。它们具有突出的憎水性，同时不影响水蒸气的自由穿透。它们还具有优越的耐久性，交联产生澳洲CPC硅烷防腐防水强渗膏6的硅树脂可以与混凝土材料形成稳定的共价键连接（请参阅图2）,从而保证有机硅对紫外线辐射、热、腐蚀性化学物质以及微生物等环境因素具有良好的抵抗力。实际工程已有10年～15年后保护效果依然存在完好的记录。图2硅树脂网络与毛细管表面的化学物理连接对于混凝土保护，专用有机硅产品还必须具备以下两个特性：它们必须能够渗透入高密实度的混凝土材料中，并且，在高碱度的新浇注混凝土中，它们不能分解失效。烷基烷氧基硅烷，例如辛基三乙氧基硅烷，最能满足以上要求。由于其挥发性比异丁基三乙氧基硅烷低，留在混凝土内的有效成分比例更高而倍受业内人士欢迎。该物质是无色的高度流动性液体，通常在不稀释的情况下喷淋使用。它可以与混凝土中的水分反应，释放出乙醇，形成三维交联的硅树脂，与混凝土直接形成化学连接。澳洲CPC硅烷防腐防水强渗膏7多年的经验表明，硅烷是效率高、经久耐用的混凝土保护剂。但是，还存在一些问题：·在非常干燥的混凝土表面上（例如暴露在太阳光下，高温或者大风中）,硅烷缺乏必要的水分，以完成交联反应。并且，相当多的活性组分将蒸发到空气中而浪费。·在垂直的表面上，特别在高架桥上头顶作业时，硅烷渗透入混凝土之前，容易从混凝土表面上流掉。·需要多步施工，才能将有效数量的硅烷施加到混凝土表面，达到要求的渗透深度。为了防止活性组分蒸发，有两种处理方法：一是使用硅烷和硅氧烷低聚物加催化剂的混合物，另一种方法是使用水溶液产品，而不再采用纯的硅烷。这两种方法，工程上均有良好的使用记录。为了防止硅烷浸渍剂因无法控制流动而失去活性组分，必须改变产品的总体状澳洲CPC硅烷防腐防水强渗膏8态。低粘度的流动性液体，必须用具有触变性的、不流淌的产品代替，这就是CPC开发硅烷桥梁专用膏体浸渍剂的动机。第二章(CPCCONTREATCREAM)硅烷防腐防水强渗膏一、CPC硅烷防腐防水强渗膏特点毫无疑问，膏体浸渍膏是近年来混凝土保护憎水性处理领域最具革命性的创新。它的突出特点可以总结如下：·保护混凝土免受霜冻，海水及/除冰盐的破坏；·极大地降低毛细管对水分的吸收；·不影响水蒸气渗透；·渗透深度大；·活性组分的含量高；·优越的抗碱性能；·低挥发性；·水性环保；·良好的自洁功能；·良好的触变性，无施工损耗；·表面再刷涂层粘结性良好。物理性质PHYSICALPROPERTIES外观：白色膏状体Appearance-Whitecream澳洲CPC硅烷防腐防水强渗膏9二、活性组分这种膏体浸渍膏的活性组分是辛基三乙氧基硅烷，活性含量为80%。剩下的20%是水和少量的辅助物质，例如乳化剂。对于水性产品，活性含量能够达到80%,这是绝无仅有的。就算用于混凝土浸渍剂的乳液型产品，其活性含量一般也只有20%～40%。膏体浸渍剂中的活性含量高，可保证即使其施加量很少，亦可达到要求的渗透深度。膏体浸渍膏对混凝土的保护机理，与普通的液体硅烷浸渍剂相同。硅烷与水反应，释放出乙醇，形成聚合的硅树脂网络，在毛细管比重：0.9Specificgravity-0.9PH值：7.8pHvalue-7.8水溶性：易溶Solubilityinwater-miscible闪点：＞63°CFlashPoint-63degC澳洲CPC硅烷防腐防水强渗膏10的表壁上形成一层憎水性的薄膜。与液体硅烷浸渍剂相同，它对混凝土中的水蒸汽透过性影响不大。与常规硅烷浸渍剂不同，CPC硅烷防腐防水强渗膏体本身已经含有一定数量的水分，以供交联反应使用。这样，在干燥的混凝土表面使用时，可防止大量的硅烷活性组分挥发损失。三、特性：CPC强渗膏是一种能够加固混凝土的表面处理膏状剂。喷刷过ContreatCream的混凝土经过测试验证，能够形成一种强大的卓越永久防水保护屏障，防止氯化物对墙体的侵蚀，风化，开裂和老化。ContreatCream可以在任何角度的表面施工，比如，桥墩，路基，屋顶，垂直表面和水平表面。Cream会在表面停留2个小时以上，以确保均匀的渗透吸收至混凝土基层内部。四、施工1.基础须知澳洲CPC硅烷防腐防水强渗膏11与普通低粘度浸渍剂相比，CPC硅烷防腐防水膏的最大优点是：即使在垂直的表面上头顶作业，这种材料也不会流淌，并且保证整个混凝土表面得到均匀的涂布和渗透。膏体最好通过无气喷涂喷到混凝土表面上。另外，对于小范围施工，也可以使用刷子、滚筒或刮刀等施工工具。通常施工一次完成。根据基材的吸收性能，在不浪费的前提下，最多用量为200-300克/平方米。对于立面和头顶作业也是如此。对于吸收性能较差的高等级混凝土，一次施工用量不得超过200克/平方米。如果用量过多，乳膏有可能在混凝土的碱性作用下液化，开始出现流动性。在这种情况下，可以根据要求再施工一次。但是，对于高等级混凝土，通常200克/平方米就足够了。如果是使用液体产品，要达到相同的渗透深度，通常需要施工3次以上。这样，使用膏体浸渍剂，既节约了时间，又节约了金钱。施工过程中，上了白色的强渗膏的部分，与没有上膏体的混凝土表面看上去完全不同，从而很容易区分。膏体浸渍涂层的厚度也很容易控制。根据混凝土的质量和施工速度，活性组分渗透到混凝土内部的时澳洲CPC硅烷防腐防水强渗膏12间为30分钟到几个小时。活性组分渗透到混凝土内部之后，乳白色的膏体涂层完全消失。混凝土的外观恢复到与处理前完全相同。在采用CPC膏体浸渍处理过的混凝土表面上涂覆其它涂料，就象在普通液体浸渍剂处理过的混凝土表面上涂覆涂料一样简单。2.施工操作1）在操作前，混凝土表面必须干净，干燥。2）最好的施工方法是使用高压喷涂设备3）通常，每平方需要200ML膏状体。1公升可施工5平方米。如果混凝土的密度大，比如，50MPa，那每平方需要500ML溶剂。4）垂直和楼顶水平表面的操作十分简单，因为膏状体不会滴落在其它表面，在大桥施工案例中，如果喷涂膏状体容量适当，不会有多余流入河流水中或海域中。即便有少量滴入海里，也不会破坏环境。3.节省时间和劳动力涂一次ContreatCream强渗膏的效果和涂刷几次液体有机硅的效果是一样的澳洲CPC硅烷防腐防水强渗膏134.没有浪费ContreatCream强渗膏不会从表面上流走，因此不会产生浪费。同时，在涂刷大桥时，喷刷在大桥墙体基层的膏状体对河流和环境没有任何破坏，透明环保。权威机构测试-涂喷墙体中的水和氯化物完全被排除在混凝土表面外5施工质量控制施工现场质量控制十分简单，喷刷过的区域能十分清楚的区分，不会造成重复施工。5.渗透深度CPC硅烷防腐防水强渗膏的配方设计，力求保证活性组分对混凝土的渗透深度达到最大，这样，可对混凝土避免吸收水分以及其它有害物质，防止霜冻，海水/除冰盐破坏起到最大的保护效果。具有触变性的产品的功能之一，就是其巨大的渗透深度，原因在于它保证了硅烷活性组分与混凝土表面具有很长的接触时间。高浓度活性组分对于渗透深度也有极大的帮助。除了活性组分的浓度之外，其渗透深度还取决于混凝土的质量。澳洲CPC硅烷防腐防水强渗膏14对于不同等级的混凝土（抗压强度分别为15MPa,25MPa,35MPa以及45MPa）,其渗透深度分别如表1所示。憎水性和耐碱性根据德国交通部“保护及维修混凝土结构测试指南及附加技术规范”之“OS-A级”（ZTV-SIB）”[4]之规定，测试了膏体浸渍剂的憎水性和耐碱性。混凝土试块（水灰比015）用大约200克/平方米的膏体浸渍剂刷涂处理，标养14天（温度23℃，相对湿度50%）。然