硅烷防腐技术在码头混凝土防腐蚀施工中的应用

硅烷防腐技术在码头混凝土防腐蚀施工中的应用
摘要：本文以福州港可门作业区4#、5#泊位码头与引桥工程混凝土防腐蚀处理为例，介绍硅烷防腐技术在码头混凝土防腐蚀处理中的应用。

关键词：硅烷、防腐、混凝土、应用
1 工程概况
福州港可门作业区4#、5#泊位码头与引桥工程包含专业化散货泊位2个，分别为4#、5#泊位。

4#泊位为30万吨级卸船码头，长395.5米，宽33m，顶面标高 6.5m，码头前沿设计泥面标高-27.5m，后沿设变电所一座，变电所平台长20.2 m，宽19m，通过1#引桥与岸相接。

5#泊位为5万吨级装船泊位，长267.5m，宽26m，顶面标高6.5m，码头前沿设计泥面标高-17.5m，通过2#引桥与岸相接。

1#引桥长179.75m，宽18m（靠码头后侧局部宽度23.5m），2#引桥长182.08m，宽12.5m（靠码头后侧局部宽度为20.5m），引桥根部大堤上建有防汛闸门墩。

根据设计要求，从护轮坎顶标高以下结构混凝土外露面需进行防腐蚀保护。

针对预制构件，除顶面外其余外露面需进行处理，采用的方法为表面硅烷浸渍防腐蚀，设计防腐年限为10年。

本项目硅烷浸渍施工在预制构件吊装前和施工现场进行防腐处理。

硅烷浸渍面积共79066㎡
2 技术应用
高纯度的未经稀释的硅烷浓缩液，小分子结构可胶结性表面，渗透到混凝土内部与暴露在酸性或碱性环境中的空气及基底中的水分子发生化学反应，形成一斥水处理层，从而抑制水分子进入基底中。

产生防水、防Cl-、抗紫外线的性能且具有透气性。

可有效防止基材因渗水、日照、酸雨和海水的侵蚀而对混凝土及内部钢结构的腐蚀、疏松、剥落、霉变而引发的病变，提高建筑物的使用寿命。

经保护的基材具有良好是斥水性，并保留原有的外观。

碱性环境如浇注不久的混凝土，会刺激该反应并加速斥水层的形成。

广泛应用于各类钢筋混凝土结构中，如商业建筑、停车场、高速公路、桥梁结构、隧道、港口码头、跑道、海工等，特别适用于在恶劣环境中使用的高标号混凝土结构，受盐雾、化冰盐侵蚀的公路、立交桥、电线杆、垃圾填埋场、温差极大的高原地区等。

3施工方案
3.1防腐材料的选用
根据设计要求,本工程采用异丁烯三乙氧基硅烷单体作为硅烷浸渍材料。

该产品是专用于海工耐久性混凝土保护的优质保护剂。

硅烷活性成分在涂覆后30分钟至几个小时内渗透到基材内部。

它与基材作用时，释放出乙醇并与基材结合转化为有机硅树脂聚合物，最终在混凝土的毛细孔表面形成一层憎水性的硅树脂膜，使得混凝土的毛细孔形成了“单向通道”，即空气中的水份和有害物离子不能通过毛细孔渗透到混凝土的内部。

而混凝土内部的水分却可以通过毛细孔渗透到空气中来，达到了保护混凝土和钢筋的目的，从而延长钢筋混凝土使用寿命。

根据本公司的工程实践及广泛的调研、检测和比较后，决定采用思康（SICONG)新材料发展有限公司生产的异丁烯三乙氧基硅烷浸渍混凝土防护剂产品。

其技术性能如下：
3.3 硅烷浸渍施工
在预制场设立专用的台座用于预制构件混凝土表面防腐涂层施工，专用台座高度不小于1.5m，预制构件混凝土龄期达到28天，或混凝土修补后14天，将构件吊至专用涂装平台进行混凝土涂层防腐。

现浇构件采用搭设支架、吊蓝及交通船的工艺进行混凝土涂层防腐。

6.3.1浸渍硅烷前应对混泥土进行下列表面处理
a．用水泥浆修补蜂窝、露石等明显缺陷；用钢铲刀清除表面碎屑及不牢固的附着物；
b．按现行行业标准《水运工程混凝土施工规范》的有关规定修补宽度大于
0.2㎜的裂缝；
c. 清除不利于硅烷浸渍的灰尘、油污等有害物与污染物；
d. 当混凝土采用脱模剂或养护剂时，计划通过喷涂试验确定脱模剂或养护剂对硅烷浸渍的影响，否则，在硅烷浸渍前，应充分清除；
e. 喷涂硅烷的混凝土表面应为面干状态。

进行上述清除工作时，当需使用饮用水冲洗时，则应在冲洗后自然干燥72h。

在水位变动区，应在海水落到最低潮位，混凝土表面看不到水时，喷涂硅烷，以尽量延长喷涂前的自然干燥期。

下雨或有强烈阳光直射时不得喷涂硅烷。

6.3.2硅烷浸渍施工
a. 喷涂硅烷的混凝土的龄期不应少于28d，或混凝土修补后应不少于14d；
b. 混凝土表面温度应在5～45℃之间；
c. 浸渍材料应原罐密封，储存于阴凉干燥处。

浸渍所需要的全部硅烷用料在施工现场应一次备足，使用前，方可启封，并应于启封后72h内用完，否则应予废弃
d. 施工现场附近应无明火。

操作人员应使用必要的安全保护设施；
e. 浸渍硅烷工作，应在硅烷制造厂家的技术要求下，由经验丰富的操作人员实施；
f. 喷涂设备应为不断循环的泵送系统，该系统提供的喷嘴为60～70kPa，水不得进入该系统的任何部分。

g. 应注意避免硅烷和氯丁橡胶、沥青质密封材料等其他可能腐蚀的材料接触；
h. 对早期暴露于海水环境的现浇构件，应在拆模后立即浸渍硅烷，待表面自然干燥后，再进行养护模养护。

6.3.3重涂间隔时间控制
浸渍硅烷工作应连续喷涂实施，使被涂表面饱和溢流。

在立面上，应自下向上地喷涂，使被涂立面至少有5S保持“看上去是湿的”状态；而在顶面或底面上，都至少有5S保持“看上去是湿的”状态。

喷涂两遍。

两遍之间的间隔时间至少为3～6h.
6.3.4硅烷浸渍检测
采用染料指示法：应在最后一次喷涂硅烷后至少7d，钻取直径为50㎜、深度为40±5㎜的芯样，用密封袋封好。

试验时，芯样在40℃下烘24h，然后将芯样沿直径方向劈开，在劈开表面上喷涂水基短效染料，不吸收染料的区域表明硅烷的渗透深度。

4质量控制
4．1 浸渍工艺不得随意变更设计确定的涂料品种及其生产厂牌号，当特殊情况需要变更时，先由设计部门重新设计及选定相应的浸渍品种，且不得降低设
计使用年限要求；
4．2 硅烷必须有产品出厂检验合格证书，并在有效期内使用；
4．3 硅烷的使用严格按产品说明书的方法进行。

5 安全控制
5.1除确保施工涂装质量外，项目部对安全工作将作为重中之重，精心组织施工，合理安排工程进度，对危险源提前熟悉和掌握特性，并制定相应操作规程和规章制度，建立完整的安全生产体系，防微杜渐，杜绝一切安全隐患。

5.2人员进场开工前经由项目经理、技术负责人进行安全技术交底和安全教育。

5.3喷涂人员应避免油漆与皮肤、眼睛接触，穿戴合适的保护衣服，如：工作服、护目镜、面罩和手套等。

5.4使用的电气设备必须绝缘，达不到要求禁止使用。

5.5做好班组班前安全教育，和安全工作交底工作，做好相关记录，确保使每个操作人员明确本工程的重要性以及安全工作的各关键点。

5.6项目部召开每周工程例会，总结近期安全工作，布置下期安全工作要点；定期组织安全工作检查，包括人员、设备检查和安全记录检查及安全制度落实情况检查。

5.7项目部成立应急小组，确认急救站、医院的位置以及到达的最近路线，以备应急所用。

5.8硅烷须远离火源，禁止吸烟，万一着火需用泡沫式二氧化碳或干性化学物质覆盖火焰。

6 结束语
硅烷防腐技术在水工建筑物混凝土构件防腐蚀处理应用中,具有技术先进、经济合理、质量可靠和方便施工的特点。

处理后的水工建筑物结构具有良好的耐久性能。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。