硅烷浸渍在洋山深水港区码头的应用

硅烷浸渍在洋山深水港区码头的应用

谢红利

（中交第三航务工程局有限公司， 上海200032） 摘要： 介绍硅烷浸渍在洋山深水港区码头钢筋混凝土结构防腐蚀中的应用， 包括硅烷浸渍喷涂的施工工艺、施工过程中的质量控制措施及检测结果。实践表明， 硅烷浸渍能显著提高海工钢筋混凝土结构的防腐蚀性能。

关键词： 硅烷浸渍； 海工混凝土； 防腐蚀； 施工工艺； 质量控制

中图分类号:U 214.1+8 文献标志码:B文章编号:1002- 4972(2008)06- 0090-03 采用硅烷浸渍对海工混凝土进行防腐蚀保护已有研究和应用[1- 4]。本文结合洋山深水港区码头工程对硅烷浸渍的施工工艺、质量控制及效果检测等加以阐述。

1 工程概况

1.1 预制构件防腐蚀涂层工程量

洋山深水港区三期工程水工Ⅰ标段码头为高桩梁板式结构， 码头岸线长492 m。码头处于典型的亚热带季风性海洋环境， 混凝土构件在这样的环境中腐蚀严重， 必须采取适当的防护措施以保证混凝土构件的耐久性。根据设计要求， 混凝土均采用C45 高性能混凝土， 且工程所有预制构件混凝土外露表面均作硅烷浸渍二度防腐蚀处理，防腐蚀涂层总面积32146 m2。

本工程防腐蚀涂层面积及材料用量见表1 所示。

1.2 预制构件防腐蚀涂层材料物化参数

根据设计要求及规范规定， 硅烷浸渍材料为异丁烯三乙氧基硅烷（GSY- II 有机硅）， 是低分子量硅烷、硅氧烷与活性扩散助剂缩合型产品， 具有多功能活性基团， 综合性能好， 防水、防腐蚀效果优异。物化参数见表2。

2 施工工艺及质量验收标准

2.1 施工流程

预制构件混凝土外露表面防腐蚀涂层施工流程如图1 示。

2.2 预制构件喷涂前外露表面处理

预制构件喷涂前外露表面要进行如下处理：

1） 检查预制构件混凝土外观， 如有缺陷， 则用水泥浆修补蜂窝、露石等。

2） 用手动或电动工具除去构件表面碎屑和不牢附着物， 用酒精、汽油等适当溶剂除去构件表面有机油污， 用清水将构件表面冲洗干净。

3） 预制构件外露混凝土表面裂痕不深、对结构没有重大影响的收缩裂缝（≤0.2 mm 裂缝）可直接涂上多层硅烷；如混凝土裂缝宽度大于0.2 mm, 需采用封闭材料进行修补。

2.3 喷涂试验、检测及标准

在硅烷涂层大面积施工前， 选取具有代表性的2～3 个试验区域进行喷涂试验及检测， 试验区面积为5～10 m2。完成试验区的喷涂工作7d后，在试验区随机钻取7 个芯样， 其中1 个为空白样，另外6 个为涂层样。其中涂层样分为两组， 每组3 个，分别进行渗透深度、吸水率、氯化物吸收量降低效果检测。检测结果符合设计要求及规范规定后， 再进行全面施工。钻孔取样， 样品直径为50±5 mm, 长度为50±5 mm。根据规范规定，浸渍硅烷质量标准如下：

1） 吸水率平均值不大于0.01 mm/min0.5。

2） 对强度等级不大于C45 的混凝土，浸渍深度应达到3～4 mm；对强度等级大于C45的混凝土， 浸渍深度应达到2～3 mm。

3） 氯化物吸收量的降低效果平均值不小于90%。

2.4 喷涂施工条件

1） 喷涂硅烷的混凝土龄期不少于28d, 或混凝土修补后不小于14d。

2） 混凝土表面的污染物已清除。

3） 混凝土表面温度在5～45 ℃之间。

4） 施工现场附近无明火， 操作人员使用必要的安全防护设施。

5） 喷涂硅烷的混凝土表面为面干状态。对于水上区， 用清水将构件表面冲洗干净后，自然风干72h；水位变动区，在海水落到最低潮位，混凝土表面看不到水时喷涂硅烷。

2.5 喷涂施工方法及注意事项

硅烷浸渍采用低压喷涂的施工方法，不可采用滚涂、刷涂或浇淋等方法，喷涂设备采用配置扇形喷嘴的低压泵，水不得进入该系统的任何部分。

1） 硅烷材料存放在封闭的罐体内，材料由危险品车运输，储存于阴凉干燥的专用仓库内，并标识卫生和防火安全警告牌。使用前方可启封，并在72 h内用完，同时，避免硅烷和氯丁橡胶、沥青质密封材料等其它可能腐蚀的材料接触。

2） 施工人员在浮排或支架上进行喷涂作业。硅烷涂层采用自带发动机循环泵喷涂，喷嘴压力为60～70 kPa。喷涂施工时，采用专用稀释剂稀释，不得加水稀释。

3） 硅烷喷涂分二遍实施，每遍喷涂量为800 ml/m2, 两遍喷涂之间的间隔时间不少于6h。

4） 硅烷浸渍工作连续喷涂实施,使混凝土表面饱和溢流。在立面上,自下向上喷涂,施工时,保证GSYII 有机硅渗透剂在构件表层形成5 s的镜面湿外观。喷涂时采取叠加喷涂方法,保证喷涂连续无遗漏。

5） 下雨有强风或强烈阳光直射时,不得喷涂硅烷。

6） 在海面风力大于6 级或大雾及涌浪环境下,停止施工。

7） 喷涂时，逐个区域连续推进施工，防止遗漏，并在施工过程中做好相关施工记录。

2.6 硅烷防腐蚀涂层施工检测

根据洋山二期工程确定的验收批次标准，浸渍硅烷质量的验收以每2 000 m2 浸渍面积为一个浸渍质量的验收批次。浸渍硅烷工作完成7d后，按上述规定的方法在喷涂区域内各取2个芯样进行吸水率、硅烷浸渍深度、氯化物吸收量的降低效果的测试。当任一验收批硅烷浸渍质量的三项测试结果中任意一项不满足规范要求时， 该验收批应重新浸渍硅烷。

取芯部位的孔洞采用相同强度等级的混凝土进行修补，修补14d 后对取样部分进行硅烷喷涂，保证构件混凝土表面涂层覆盖完整。

3 效果检测

洋山深水港区一期码头总长1600m, 混凝土预制构件硅烷浸渍喷涂总面积

10×104 m2,对样品分别进行渗透深度、吸水率和氯化物吸收量降低效果检测， 检测分析结果见表3[3]; 二期码头总长1400 m, 喷涂总面积接近9×104 m2, 检测分析结果见表4; 三期水工Ⅰ标段码头总长492 m, 喷涂总面积32146 m2, 共钻孔取样17 组， 检测分析结果见表5。