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硅烷浸渍剂是一种以小分子硅烷(如辛基硅烷、异丁基硅烷等)为主要成分的渗透型混凝土保护材料。高路(河南)新材料科技有限公司始终致力于高延性混凝土的研发与生产,在铁路、公路、机场、码头、核电、风电、水利水电等行业中合作案例丰富并享有好评。
其核心功能是通过渗透至混凝土表层内部,与水泥水化产物反应生成网状憎水膜,从而阻隔水分、氯离子、二氧化碳等腐蚀介质侵入,显著提升混凝土的抗渗性、耐久性,延长结构使用寿命。
一、材料组成与分类
主要成分:
活性物质:小分子硅烷(如烷基硅烷、硅氧烷),含量≥90%(高性能型),分子结构中含可水解的硅烷氧基(-OR)。
溶剂:乙醇、丙酮等环保型有机溶剂(用于稀释硅烷,提高渗透能力)。
分类方式:
按活性硅烷类型:
烷基硅烷(如辛基三乙氧基硅烷):渗透深度 3mm,适用于常规防腐;
硅氧烷(如聚二甲基硅氧烷):成膜更致密,抗紫外线性能优,适用于海洋环境。
按形态:液体型(常用)、膏体型(适用于垂直面防流挂)。
二、作用机理
渗透阶段:
硅烷分子在溶剂作用下渗透至混凝土表层 5-10mm,溶剂挥发后,硅烷分子通过毛细孔扩散。
反应成膜阶段:
硅烷氧基(-OR)水解生成硅羟基(-OH),与混凝土中的羟基(-OH)脱水缩合,形成网状硅氧烷聚合物,覆盖于毛细孔内壁和混凝土表面。
憎水防护阶段:
网状结构使混凝土表面形成荷叶效应,水接触角≥90°,阻止水分及腐蚀介质侵入,同时保留混凝土透气性。
三、技术性能与指标
以《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTS 153-3)为例,关键指标包括:
项目 | 标准要求 | 检测意义 |
硅烷含量 | ≥98%(质量分数) | 保证渗透与成膜效果 |
渗透深度 | ≥3mm(C30 混凝土,28 天龄期) | 决定防护层厚度与耐久性 |
吸水率降低率 | ≥90%(24 小时) | 衡量憎水效果 |
氯离子吸收降低率 | ≥90%(电化学法) | 评估抗盐雾腐蚀能力 |
固化时间 | 表干≤4 小时,实干≤7 天(20℃,湿度≤60%) | 影响施工效率与防护周期 |
四、施工工艺与要点
施工流程:
基层处理:清除混凝土表面浮浆、油污,修补裂缝(宽度>0.2mm 需先注浆);
表面干燥:施工前混凝土含水率≤8%(含水率过高会阻碍硅烷渗透);
喷涂施工:采用高压无气喷涂机均匀喷涂 2 遍,用量 150-200g/m²(立面)或 200-300g/m²(平面);
养护固化:施工后 24 小时内避免雨水冲刷,7 天达到完整防护效果。
关键技术要点:
温度控制:施工环境温度 5-35℃,低温时硅烷黏度增加,高温时溶剂挥发过快易导致表面结皮。
基层粗糙度:混凝土表面需凿毛或喷砂处理,增大比表面积以提高渗透量。
安全防护:溶剂易挥发,施工时需佩戴防毒面具,现场禁止明火。
五、应用场景
海洋工程:
跨海大桥、港口码头、海上风电基础(抵抗盐雾、氯离子侵蚀)。
市政与交通工程:
隧道衬砌、高速公路桥梁、地铁车站(防碳化、冻融破坏)。
工业建筑:
化工厂、污水处理厂(抗酸碱腐蚀);储油罐基础(防渗透)。
历史建筑保护:
古建筑石材、混凝土构件的防风化、防水保护(硅烷无色透明,不改变原貌)。
六、与其他防护材料的对比
项目 | 硅烷浸渍剂 | 防水涂料 | 防腐涂层 |
防护原理 | 渗透成膜,内部防护 | 表面成膜,物理阻隔 | 表面覆盖,化学阻隔 |
耐久性 | 10-15 年(长效防护) | 5-8 年(易老化开裂) | 8-10 年(需定期维护) |
透气性 | 允许水汽透出(呼吸性) | 密闭不透气 | 部分产品透气 |
施工厚度 | 渗透深度 5-10mm(无形膜) | 涂层厚度 0.5-2mm | 涂层厚度 0.3-1mm |
外观影响 | 无色透明,不改变外观 | 有色涂层,改变表面质感 | 有色涂层,影响美观 |
七、注意事项与发展趋势
注意事项:
禁止与水泥基材料同时施工(碱性环境会加速硅烷水解,降低渗透深度);
对已碳化的混凝土(pH<10),需先进行中和处理再施工。
发展趋势:
环保型溶剂:开发水基硅烷浸渍剂(以水为溶剂,减少 VOC 排放);
功能复合:添加纳米氧化锌等成分,兼具抗紫外线与自清洁功能;
智能化检测:通过荧光标记硅烷分子,实现渗透深度的无损检测。
硅烷浸渍剂作为混凝土耐久性防护的 “隐形盔甲”,其渗透型防护特性在恶劣环境工程中展现出显著优势,已成为海洋、盐渍土及严寒地区混凝土结构的标准防护手段。
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