滨海盐雾环境下硅烷浸渍对混凝土的保护探讨.docx

《滨海盐雾环境下硅烷浸渍对混凝土的保护探讨.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《滨海盐雾环境下硅烷浸渍对混凝土的保护探讨.docx（25页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、滨海盐雾环境下硅烷浸渍对混凝土结构保护探讨谢志明（泉州市思康新材料发展有限公司，福建厦门，361008）摘要：论述述了海洋洋盐雾的的特殊环环境特性性，盐雾雾含量、氯氯离子沉沉降及氯氯离子在在混凝土土中扩散散，造成成钢筋混混凝土结结构发生生混凝土土劣化及及钢筋锈锈蚀等。从防水水、抗氯氯离子侵侵蚀、防防止钢筋筋锈蚀以以及裂缝缝对硅烷烷浸渍处处理效果果影响方方面，介介绍硅烷烷对混凝凝土耐久久性保护护。关键词：盐盐雾、混混凝土、腐蚀、硅硅烷浸渍渍0 引言我国地域辽辽阔，海海岸线长长，许多多混凝土土结构处处于沿海海于海洋洋环境中中，长期期承受盐盐雾作用用。滨海海盐雾环环境下，高温、高湿的特点，有助于氯离

2、子在混凝土表面的沉积，通过干湿交替作用渗透到混凝土内部，氯离子沉积引起的耐久性问题值得关注。盐雾中含有多种侵蚀介质，其中氯离子侵蚀是钢筋混凝土结构耐久性退化的主要原因。氯离子侵蚀会引起混凝土中的钢筋锈蚀，降低混凝土结构的承载能力和使用性能，影响结构的耐久性。我国华东、华南、北方沿海地区海工建筑结构破坏的主要原因是氯盐侵蚀导致的钢筋锈蚀。由于盐雾作用下的预应力筋的腐蚀，印度孟买塔内瑟尔河上的第一座后张预应力混凝土桥使用不到10年，不得不推倒重建1。钟丽娟等2对沿海地区混凝土结构耐久性病害调查时发现，天津与大连等地，由于大气区盐雾侵蚀造成的桥梁上部结构侵蚀屡见不鲜。在深圳，核电站大亚湾核电站混凝土

3、结构目前已经大面积出现钢筋混凝土结构破损，不得不进行脱盐处理并进行进一步防腐保护工作。因此，对于处于滨海盐雾环境下的实际工程，盐雾作用成为影响工程结构服务寿命的重要因素，在结构的设计及施工过程中，目前在胶州湾海底隧道等工程项目耐久性设计是都对盐雾环境中氯离子的影响予以了充分的重视。1海洋大气气环境环环境盐雾雾极盐雾雾区划分分1.1 盐盐雾环境境的形成成。大气云雾物物理角度度看，盐盐雾是存存在于大大气中的的盐核，呈呈润湿颗颗粒状。盐盐雾是含含有盐分分的微小小液滴分分散于大大气之中中所构成成的一个个弥散系系统，是是气候环环境因素素中的一一个主要要因素2。海洋洋环境中中盐雾的的形成一一般以海海水扰动

4、动理论解解释3。海水扰扰动论是是解释海海洋环境境下的盐盐雾形成成的理论论，如图图1所示示。海洋洋中海水水日夜不不停地激激烈扰动动，引起起海浪相相互撞击击及海浪浪对海岸岸礁石的的拍击，产产生大量量泡沫。气气泡向海海面升腾腾、破裂裂，泡沫沫又被气气流撕成成细小液液滴，随随气流升升入空中中经过裂裂解、蒸蒸发、混混拼等复复杂的演演变过程程而成为为弥散系系统，形形成大气气盐核。这这些盐核核随着上上升的气气流可以以达到220000多米的的高空，也也可随风风飘至距距海岸许许多公里里以外的的陆地，从从而形成成海洋周周围的盐盐雾环境境区域2。1.2 盐盐雾成分分。盐雾的组成成成分与与海水相相似，但但经蒸发发后的

5、盐盐雾盐核核中硫酸酸根离粒粒子比例例较大。世世界各地地海水的的成分基基本一致致，含量量最多的的是氯化化物，占占总盐分分的900%左右右，但海海水表层层的盐分分有所区区别4。曾菊尧尧等5通过对沿沿海城市市的定点点观测发发现，海海水的含含盐浓度度越高，盐盐雾的盐盐分也会会越高。国外研究表表明，颗颗粒直径径大于440m的盐盐核很少少，直径径少于22m的盐盐核要比比直径在在2440m间的的多1005倍4。广州州电气科科学研究究所200世纪660年代代中期的的盐雾颗颗粒浓度度测试结结果表明明，不论论在海边边，还是是在距海海岸500km以以上的地地方，990%以以上的盐盐雾盐核核颗粒直直径均小小于5m5。

6、由于于盐核的的水分蒸蒸发与重重力作用用，距离离海岸越越远，小小直径的的盐核颗颗粒所占占比重越越大。1.3 盐盐雾区的划分分 根据CCCESS01-20004混混凝土结结构耐久久性设计计与施工工指南，环环境作用用按其对对配筋混混凝土结结构的侵侵蚀程度度分为66级6。近海海或海洋洋环境大大气区环环境作用用等级见见下表11、表2：如图2对于于盐雾区区的划分分，对重度盐盐雾区和和轻度盐盐雾区的的分界点点为500m学术术界没有有异议。但但有学者者认为轻轻度盐雾雾区与无无冻融一一般大气气区的分分界点为为2000m偏于于不安全全，CCCES001-220044混凝凝土结构构耐久性性设计与与施工指指南(200

7、05年修修订版)将分界界点扩大大到3000m，DDL/TT50557-119966水工工混凝土土结构设设计规范范定的的分界点点为5000m；若是冻冻融环境境，其与与轻度盐盐雾区的的分界点点则要小小于无冻冻融一般般大气区区与轻度度盐雾区区的分界界点。有有学者建建议轻度度盐雾区区与大气气区的分分界点为为2000m(冻冻融环境境)或3300mm（无冻冻融大气气区）。同时，由于风向、地形、风速及建筑物前方有无遮挡等对大气区氯离子浓度均有影响，在确定具体建筑物的环境盐雾分区时，还应该根据实际情况来界定环境盐雾分区7。2海洋大气气盐雾环环境下氯氯离子侵侵蚀盐雾是一种种极其微微小的液液滴。根根据气溶溶胶理论

8、论，细颗颗粒极易易溶解在在气体中中而发生生扩散成成雾，气气溶胶体体状盐雾雾易附着着在物体体表面。悬悬浮着的的盐雾颗颗粒并不不对混凝凝土中氯氯离子扩扩散产生生影响，只只有沉降降至混凝凝土表面面附着量量通过影影响混凝凝土内外外氯离子子浓度差差来改变变氯离子子的传输输速度。因因此盐雾雾环境中中氯离子子对混凝凝土的侵侵蚀分为为两步：一是大大气环境境中盐雾雾在混凝凝土表面面的沉降降；二是是氯离子子在混凝凝土中的的扩散。2.1盐雾雾含量海洋大气环环境中，盐盐雾含量量与盐雾雾沉降量量为盐雾雾环境的的重要环环境参数数，影响响混凝土土中氯离离子的侵侵蚀，其其受到离离海岸距距离、风风速、湿湿度等各各方面影影响。盐

9、盐雾含量量指单位位体积空空气中氯氯离子的的质量。2.1.11离岸距离离对盐雾雾含量的的影响。盐雾在海面产生后，随着上升气流向内陆传播。因此，越向内陆延伸，空气中盐雾含量越低。2.1.22 风对对盐雾含含量的影影响。海面风力越越大，海海浪越高高，泡沫沫越多，大大气中乐乐舞含量量越高。国国外研究究者发现现，盐雾雾含量随随着风速速的增大大逐渐增增大8,9。图3根据GGusttafsssonn等在瑞瑞典海岸岸进行的的观测结结果，给给出了风风速对雨雨水中盐盐含量的的影响9。2.1.33 湿度度对盐雾雾含量的的影响。 盐雾是是一种极极其微小小的液滴滴，它具具有与水水滴盐分分浓度相相对应的的平衡水水汽压。当

10、当周围水水汽压低低于海水水滴平衡衡气压时时，水滴滴就要蒸蒸发并变变小，盐盐分浓度度增大；反之，则则发生凝凝结，直直接变大大，盐水水浓度减减少。空空气中的的盐分含含量随湿湿度的增增加而减减少。2.1.44盐雾沉沉降量。盐盐雾沉降降量指采采样器上上每天每每平方米米的NaaCl附附着量。盐盐雾沉降降量与大大气中的的盐雾含含量直接接相关。国国内外盐盐雾沉降降量观测测结果均均表明，盐盐雾沉降降量随着着离海岸岸距离增增大而极极具减少少，与盐盐雾含量量类似。根据文献10-12，图4可以看出，不同的地区盐雾沉降量数值差异较大，但规律相似。离岸距离超过200m时，盐雾沉降量普遍下降了90%左右，且趋于稳定。2.

11、2盐雾雾环境下下氯离子子在混凝凝土中的的扩散盐雾环境，氯氯离子通通过扩散散、毛细细管、渗渗透作用用等不同同的作用用形式侵侵入混凝凝土。扩扩散作用用是混凝凝土中的的氯离子子在浓度度差作用用下自高高浓度向向低浓度度方向的的迁移。毛毛细吸收收作用是是指由毛毛细孔隙隙的表面面张力引引起的液液体传输输。渗透透作用是是氯离子子在压力力差的驱驱动下发发生的材材料内部部的流动动。氯离离子在混混凝土中中的侵入入通常是是几种方方式共存存。当混混凝土空空隙不饱饱和时，毛毛细吸收收是主要要传输方方式；当当混凝土土空隙吸吸水饱和和后，常常压下扩扩散为主主要传输输方式。由由此可知知，在海海洋环境境下，扩扩散被认认为是最最

12、主要的的传输方方式。国内外学者者对氯离离子扩散散问题的的研究提提出了不不少模型型。氯离离子在混混凝土中中的扩散散行为可可用Fiick第第二扩散散定律来来描述： 其中，DD为氯离离子的扩扩散系数数，在实实际的混混凝土结结构中，氯氯离子有有效扩散散系数不不是恒定定的，而而是随时时间变化化遵循一一定规律律。对于于滨海盐盐雾区，混混凝土表表面接触触氯离子子的机会会明显少少于浪溅溅区和全全浸泡区区域，同同时氯离离子在混混凝土结结构中的的渗透作作用将弱弱于海水水浪溅区区和全浸浸泡区域域，针对对滨海盐盐雾区的的特征，引引入环境境系数概概念，盐盐雾环境境氯离子子的扩散散随盐雾雾沉降量量受环境境温湿度度、离岸岸

13、距离、高高度、风风力和风风向等因因素的影影响。盐盐雾区混混凝土表表面氯离离子浓度度随离海海边距离离及离海海面高度度的增加加而降低低；随时时间的增增长而逐逐步累积积到定值值。此外外还跟环环境温湿湿度、风风向和地地形等因因素有关关。2.2.11 距离离及高度度的影响响。在20002年年出版的的日本土土木工学学会混凝凝土标准准中，提提出了近近海大气气区混凝凝土表面面氯离子子浓度的的取值见见表36。挪威曾对该该国沿海海36个个工程进进行调查查，得到到结构表表面最大大氯离子子Cmaax含量量与结构构高度（高高于海平平面）的的关系13，见表表4。2.2.22 时间间的影响响。东南南大学孙孙伟院士士14等认

14、为为氯离子子渗透混混凝土是是一个缓缓慢的过过程，但但是相对对于钢筋筋混凝土土结构5501150年年的设计计使用寿寿命而言言，其侵侵入速率率又显得得非常快快。美国国一个标标准设计计程序给给出盐雾雾区混凝凝土表面面氯离子子随时间间的累积积速度6，见表表5。根据据表 中中的累计计速度和和最终定定值可知知，海上上盐雾区区混凝土土表面氯氯离子浓浓度达到到定值的的时间tt0为100年。2.2.33温度及及湿度的的影响。环境温度升高，混凝土中氯离子的活动加剧，从而使氯离子在混凝土中的扩散速度提高。当温度从20升至40时，扩散系数增加1.52倍。相对湿度越高，非饱和混凝土中氯离子传输越快。根据Pigeon等1

15、5研究表明，混凝土在干燥收缩条件下的氯离子扩散性能可提高125倍，混凝土受高温作用后的氯离子扩散性能提高了29%256%。2.2.44 氯离离子临界界浓度CC氯离子对钢钢筋有很很强的侵侵蚀作用用。在一一定的条条件下，当当结构中中钢筋附附近混凝凝土内氯氯离子的的浓度达达到或者者超过一一定临界界值，钢钢筋就会会以较快快速度开开始锈蚀蚀，该值值称为临临界氯离离子浓度度。目前前还没有有临界氯氯离子浓浓度的统统一值，工工程应用用中应考考虑具体体的工作作环境和和结构形形式，通通过实际际检测和和模拟实实验得到到相应临临界浓度度。19980年年，R.Broownee提出了了氯离子子含量与与其引起起的钢筋筋锈蚀

16、危危险性的的关系16，见表表6。 挪挪威曾对对Gimms yystaaumeen大桥桥和其它它35座座海边桥桥梁，结结果与表表 的的关系吻吻合117。有文文献建议议，将盐盐雾区混混凝土结结构中钢钢筋处混混凝土的的氯离子子浓度取取为0.07%166。2007年年，刘军军18等对深圳圳大鹏湾湾海边南南澳某电电厂（服服役期11992220007,15年年）及深深圳小梅梅沙海洋洋馆（服服役期11998820007年年，9年年）进行行调查，对对结构受受滨海盐盐雾影响响的部位位取芯，见表表7、表表8。两处钢钢筋混凝凝土结构构25mmm氯离离子沉积积量为00.099%00.499%，按按照ACCI BBui

17、lldinng CCodee的标准准，大部部分超过过了引发发钢筋锈锈蚀的氯氯离子临临界浓度度。实际际情况，小小梅沙工工程及南南澳某电电厂局部部部位长长期暴露露在滨海海盐雾环环境中，部部分混凝凝土构件件（柱、楼楼板等）收收氯离子子的侵蚀蚀，发生钢钢筋锈蚀蚀、混凝凝土保护护层脱落落和开裂裂现象，影影响了结结构的正正常使用用和耐久久性。2.3我国国海洋大大气环境境参数 利用我国国气象科科学数据据共享网网站上各各地环境境参数的的30年年统计资资料，钟钟丽娟3对对国内沿沿海的331个城城市进行行了调查查。沿海海城市平平均气温温范围为为926，南方方最高气气温399，北方方最低气气温-221.111。南方

18、方、北方方1月份份平均气气温分别别为144、-8，7月月份平均均气温分分别为223、28。在我国国，沿海海平均湿湿度为661884%；沿海城城市平均均相对湿湿度在661%84%，1月月平均相相对湿度度在555866%，77月份平平均相对对湿度在在76%899%。如如天津、深深圳的气气象资料料，见表表9、表表10。可知，盐雾雾环境下下，滨海海环境高高温、高高湿的特特点，有有助于使使氯离子子在混凝凝土表面面的沉积积，通过过干湿交交替作用用氯离子子渗透到到混凝土土的内部部，引起起钢筋锈锈蚀，导导致混凝凝土结构构的过早早失效。3 硅烷浸浸渍混凝凝土处理理机耐久久性 3.1 硅烷浸浸渍混凝凝土防护护目前

19、混凝土土结构设设计与施施工规范范中的有有关规定定，如混混凝土结结构最小小保护层层厚度、混混凝土的的水胶比比限值，混混凝土的的施工质质量控制制等，实实际上是是耐久性性设计与与施工的的内容。除除此之外外，还需需采取必必要的防防护技术术。在混凝土表表面防护护中，防防腐涂料料由于在在混凝土土表面形形成一层层屏蔽阻阻隔层，阻阻止氯离离子、二二氧化碳碳等腐蚀蚀介质侵侵入混凝凝土造成成的腐蚀蚀，同时时通过涂涂装能够够取得良良好的装装饰效果果得到广广泛应用用。但是是，传统统防护涂涂料具有有自身难难以克服服的缺点点，如长长期暴露露于自然然环境中中会老化化、褪色色，耐碱碱性差，附附着力小小、自身身耐久性性差，容容

20、易吸灰灰等。尤尤其是滨滨海环境境的高温温高湿的的环境，涂料对混凝土表面的覆盖，空隙被堵塞，当水分从内部排除，会将表面的防护涂层冲破，致使涂层及防护寿命缩短。因此，大部分涂层本身会在环境的作用下老化，逐渐丧失其功效，一般寿命在510年19。国内外相关科研成果和长期工程实践调研显示，硅烷浸渍是当前较为成熟的提高海洋钢筋混凝土工程耐久性的主要技术措施。硅烷利用自自身特殊殊的小分分子结构构，穿透透混凝土土表层，渗渗透至混混凝土内内部数毫毫米深度度，并相相互缩合合在基材材表面毛毛细孔壁壁形成一一层均匀匀且致密密的斥水水性网状状硅氧烷烷憎水膜膜层，能能有效防防止外部部水分和和有害物物质的侵侵入。同同时，因

21、因为没有有封闭混混凝土的的毛细孔孔道，保保持了基基材的“呼吸”功能。另另外，硅硅烷浸渍渍处理后后，有机机硅聚合合物以SSi-O键键结构为为主链，Si和O的电负性差异较大所致，Si-O键近似于离子键，离解能高达443.5KJ/m，从能量上讲更稳定，交联产生的硅树脂与混凝土材料形成稳定的共价键连接，从而赋予它耐热、抗氧化性、耐辐射等功能。因此，硅烷除了能改善混凝土表面的致密性和抗渗性外，还能够提高混凝土的隔热性、抗污性、耐化学腐蚀和耐候性，有效延长构筑物的使用寿命20。硅烷是美国公路路桥防护中最广泛采用的防腐方案。据1994年美国高速公路研究设计计划NCHRP第209号论坛中的调查资料，美国高速公

22、路路桥防护材料中33%采用硅烷。同时，NCHRP对21种美国各州高速公路路桥常用的混凝土防护材料进行一系列性能研究，在其中5中具有较好防水剂乃氯离子侵蚀效果的防护材料中，硅烷是唯一不改变混凝土外观，并在混凝土表面磨损后仍能够提供优异的防水盒乃氯离子侵蚀能力的材料。目前，硅烷已经被国内外广泛应用于桥梁、海工、道路、水工、机场、电厂、市政等工程中，如杭州湾大桥、马拉西亚槟城二桥、上海桥隧、广深高速公路、上海中环线、洋山港、哈大铁路、温福铁路、宁德核电、岭澳二期核电等众多工程。3.2 硅硅烷混凝凝土保护护研究和和工程实实践3.2.11硅烷浸浸渍处理理降低混混凝土吸吸水性。理论分析和和工程实实践都表表

23、明，混混凝土的的损害主主要与水水有关。大大量事实实证明，防防止了水水的进入入，混凝凝土结构构的病害害，包括括钢筋锈锈蚀、碱碱骨料反反应、冻冻融循环环等破坏坏根本就就不会发发生。硅硅烷是斥斥水性防防水材料料，经硅硅烷涂料料处理过过的混凝凝土表面面具有高高度的防防水性、呼呼吸性和和对碱性性材料的的稳定性性21。Vriies22等通过三三年的现现场暴露露实验发发现，由由于混凝凝土表面面碳化的的原因，未未防水处处理混凝凝土的溪溪吸水系系数稍有有下降，而而经过防防水处理理的混凝凝土吸水水系数则则基本保保持稳定定，没有有明显变变化，既既保持了了防水处处理初期期效果，如如图5所所示。硅硅烷的长长期防水水性效

24、果果受到工工程人员员的普遍遍关注，通通常应用用于如海海工所处处环境恶恶劣的的的混凝土土工程中中。3.2.22硅烷浸浸渍处理理抗氯离离子侵蚀蚀性 经过硅烷烷涂料处处理后，混凝土表面形成很好的氯离子隔离层，可以通过降低毛细吸收作用阻止或延缓氯离子侵入23、24。水以水蒸气形式透过混凝土表层，则难以运输氯离子运输氯离子。尽管少量水通过表面不充分的细小孔隙或混凝土表面的空洞缺陷进入混凝土内部，但溶于其中的氯离子总量非常低。Schueeremmanss25、26等对位位于比利利时西北北部Zeebbruggge港港进行了了长期观观测试验验。当地地主管部部门19993年年在在其其建成后后对码头头岸壁采采用异

25、丁丁基三乙乙氧基硅硅烷进行行处理。研研究人员员分别在在19996、119988、20005对对该码头头进行了了钻芯取取样分析析。依据据比利时时标准NNBN B155-2550(119900)测试试结果如如图6图100，图中中数值为为通过化化学滴定定分析得得到的平平均值。按按照氯离离子临界界浓度为为水泥质质量的00.7%，钢筋筋保护层层厚度为为1200mm，定定义钢筋筋表面氯氯离子浓浓度超过过氯离子子临界浓浓度为服服务寿命命结束，所所计算的的服务寿寿命如表表11。可可以看出出，在氯氯离子侵侵蚀为结结构破坏坏主要因因素的情况下，硅硅烷浸渍渍处理可可以大幅幅度提高高混凝土土结构的的使用寿寿命。Joh

26、annssoon 27在瑞士士Euggeniia隧道道内进行行现场试试验。该该地区一一年之内内大约有有四个月月会向道道路上撒撒除冰盐盐。图111显示示了现场场实验11粘合33年后硅硅烷处理理（异辛辛基三乙乙氧基硅硅烷膏体体）和未未经硅烷烷表面处处理混凝凝土（WW/C=0.445）中中的氯离离子含量量和分布布情况（经经检测，硅硅烷有效效渗透深深度是223mmm）。可可以看出出，硅烷烷对抵抗抗氯离子子侵蚀的的效果非非常明显显。由于于被雨水水或者车车辆溅起起来的水水冲刷，混混凝土试试件表面面的氯离离子浓度度往往较较低，称称为“冲刷”效应。但但经过硅硅烷浸渍渍处理的的试件的的所谓“冲刷”效应并并不明显

27、显，其外外表面处处氯离子子浓度最最大，而而未经表表面处理理的试件件氯离子子含量峰峰值点位位于外表表面5mm处，反反映了“冲刷”效应。实实验室实实验表明明硅烷表表明硅烷烷浸渍表表面处理理后混凝凝土康氯氯离子性性能大幅幅度提高高，长期期现场试试验也大大多反映映了其优优良效果果。3.2.33硅烷浸浸渍处理理抗氯离离子导致致的钢筋筋锈蚀大量混凝土土表面防防水处理理后的氯氯离子侵侵蚀实验验表明，硅硅烷浸渍渍处理后后能在混混凝土表表面形成成很好的的氯离子子隔离层层，通过过降低水水的毛细细吸收作作用来阻阻止氯离离子侵入入，使混混凝土中中的氯离离子含量量显著降降低。同同时，硅硅烷浸渍渍处理又又不影响响混凝土土

28、内部水水分散失失，当混混凝土内内部相对对湿度降降低至一一定程度度后，钢钢筋锈蚀蚀速率会会显著降降低28。任昭君229采用水水灰比为为0.66的混凝凝土，在在干湿循循环机外外界氯离离子环境境下，对对经过硅硅烷浸渍渍处理的的混凝土土内部钢钢筋锈蚀蚀进行了了实验研研究。结结果如图图12。从图12（a）(b)两种半电池电位值可以看出，在经过锈蚀前的非稳定阶段后，从第14周开始硅烷防水处理的OXW试件电位值稳定，并明显低于后期点位仍不断负向增加的未经表面防水处理的OXN时间。图12（c）所示腐蚀电流密度结果有类似的变化趋势。分析其原因，一方面硅烷浸渍后能够在混凝土表面建立有效的氯离子隔离层，在一定程度上

29、阻碍氯离子的侵入，从而降低了由氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀；另一方面，硅烷浸渍后在混凝土表面形成的斥水层能有效地阻止水的进入，使混凝土孔隙溶液饱和度降低，混凝土的电阻增大，电导率降低。对于内部氯氯离子环环境，任任昭君采采用了水水胶比为为0.44和0,6的混混凝土，NNaCll 掺量量为155kg/m3，干湿湿交替环环境下实实验内部部氯离子子环境对对混凝土土内钢筋筋锈蚀影影响。实实验结果果表明，未未进行硅硅烷浸渍渍的试件件的半电电池电位位绝对值值和钢筋筋腐蚀电电流密度度值明显显大于进进行了处处理的时时间。表表明，在在干湿交交替条件件下，和和未进行行表面处处理的情情况相比比，硅烷烷浸渍处处理将会会产生

30、较较好的抑抑制混凝凝土内钢钢筋锈蚀蚀的效果果。起源源是，硅硅烷能够够显著降降低混凝凝土的吸吸水性，使使水和以以水为载载体的物物质都难难以吸进进混凝土土中，同同时混凝凝土中的的水分可可以水蒸蒸气形式式自由地地蒸发出出去，使使混凝土土干燥。这这样，进进行硅烷烷浸渍处处理的混混凝土中中含水量量明显低低于未进进行防水水处理的的混凝土土试件，因因此能在在一定程程度上抑抑制钢筋筋的锈蚀蚀。3.2.44 混凝凝土裂缝缝对硅烷烷防护效效果的影影响。 在实际混混凝土工工程中，不不管从微微观尺度度还是从从宏观尺尺度上讲讲，裂缝缝都总是是存在的的。裂缝缝是混凝凝土结构构耐久性性的关键键区域和和薄弱区区域。在在海洋大

31、大区盐雾雾高温高高湿环境境，裂缝缝的存在在使有害害介质更更易侵入入混凝土土中。从从工程实实用角度度，对开开裂混凝凝土表面面防水处处理的抗抗氯离子子侵入效效果的研研究更有有意义。 郭平功30针对有有裂缝混混凝土硅硅烷浸渍渍表面处处理防护护效果开开展了相相应的实实验研究究。实验验采用水水灰比为为0.5的的混凝土土试块。一一组时间间不经过过防水处处理，分分别诱导导相应的的裂缝；另一组组先诱导导产生裂裂缝，再再进行硅硅烷浸渍渍处理。实实验室（温温度2003，相对对湿度660%）放放置一周周，然后后放入33%盐水水中进行行毛细吸吸收实验验，之后后再将试试件切割割、磨粉粉、分析析。实验验结果，绘绘制出氯氯

32、离子渗渗透深度度与含量量和裂缝缝的氯离离子含量量等势线线图，如如图122图113。可可以看出出，由于于硅烷可可以深层层渗入混混凝土表表层，沿沿着裂缝缝裂缝毛毛细吸收收进入混混凝土，使使裂缝面面形成斥斥水层，沿沿裂缝的的氯离子子含量明明显降低低。因此此，对于于已开裂裂的混凝凝土进行行硅烷浸浸渍表面面处理可可以获得得较为理理想的抗抗氯离子子渗透的的防护效效果。同时，郭平平功331通过实实验对先先进行硅硅烷浸渍渍处理、后后产生裂裂缝的混混凝土抗抗氯离子子侵蚀性性进行了了研究。典典型实验验结果如如图144所示。从后诱导00.2mmm裂缝缝的混凝凝土试块块氯离子子含量的的结果来来看，进进行硅烷烷浸渍处处

33、理后的的混凝土土再开裂裂，沿裂裂缝的氯氯离子含含量有了了大幅度度的下降降，仅相相当于没没有进行行硅烷防防水处理理时且离离裂缝较较远的氯氯离子含含量，甚甚至稍微微降低。说说明进行行硅烷浸浸渍处理理后，即即使再出出现裂缝缝，短期期内，沿沿裂缝的的氯离子子含量不不会很大大，防水水处理取取得一定定的效果果。但是是，从诱诱导0.4mmm裂缝的的混凝土土试块氯氯离子含含量的结结果可以以明显看看出，沿沿裂缝氯氯离子含含量随着着裂缝宽宽度的增增加而增增加，并并随裂缝缝的影响响深度。宽宽度有所所增加。这这是因为为先进行行硅烷处处理，再再产生裂裂缝，则则裂缝面面只有小小部分是是防水的的，氯离离子仍可可以沿着着裂缝

34、进进行混凝凝土。戴建国等32采用待待腻子探探针微观观检测技技术（EEPMAA）对先先表面防防水处理理，后出出现裂缝缝的混凝凝土氯离离子的检检测结果果也有类类似规律律，如果果裂缝发发生在硅硅烷防水水处理后后，只有有在裂缝缝宽度控控制在00.1mmm以下下，硅烷烷在降低低混凝土土吸水性性、氯盐盐渗透性性、抑制制钢筋锈锈蚀方面面有明显显效果。4结论1. 由于于滨海混混凝土结结构所处处的特殊殊环境，除了要对浪溅区和水位变动区防腐蚀考虑外，大气区盐雾对钢筋混凝土结构的腐蚀也需要予以重视。在工程设计阶段，应充分评估环境中的盐雾氯离子等腐蚀因素，以此进行适当的防腐附加设计。2. 硅烷烷作为目目前海工工混凝土

35、土防腐的的最有效效措施之一一，已经经被大量量工程实实践所证证明。硅硅烷防腐腐处理后后，混凝凝土的吸吸水率、氯氯离子侵侵入量及及钢筋锈锈蚀大大大降低。对于海洋环境无论是浪溅区、水位变动区以及大气盐雾区，以及北方除冰盐、融雪剂环境，应用硅烷对混凝土进行防腐处理，可有效提高混凝土的耐久性。参考文献1 王王用中，丁丁自强.沿海混混凝土桥桥梁的腐腐蚀与防防护JJ.桥梁建建设，33(3):65-68.2 钟钟丽娟，黄黄庆华，顾顾祥林，张张伟平.盐雾环环境下混混凝土中中氯离子子侵蚀加加速试验验的综述述.结构工工程师，220099,6（33）：1144-1499.3 徐徐国葆.我国沿沿海大气气盐雾含含量与分分

36、布JJ.环境技技术，119944,122（3）：1-77.4巫铭铭礼.自然界界的盐雾雾J.环境技技术，119933,111（4）：3-88。5曾菊菊尧. 关于于我国沿沿海地区区近地面面大气中中的盐雾雾及其分分布JJ.电机电电器技术术，19982,25（44）：115-220。6中国国土木工工程学会会标准，CCCESS01-20004混混凝土结结构耐久久性设计计与施工工指南M.北京：中国建建筑工业业出版社社，20004.7 王王命平，王王冰，赵赵铁军，张张鹏，于于晓静.沿海混混凝土结结构的环环境盐雾雾分区研研究.青岛理理工大学学学报，220077,4（228）:166.8 GGusttafsss

37、onn M E RR, FFrannzenn L G. Dryy deepossitiion andd coonceentrratiion of marrinee aeerossolss inn a coaastaal aareaa, SSW SSwedden J. AAtmoosphheriic EEnviironnmennt,119966,300(6):9777-9989.9 WWai K MM, TTannner P AA. WWindd deepenndennt ssea sallt aaeroosoll inn a wessterrn ppaciificc cooasttal are

38、ea J. Attmosspheericc Ennvirronmmentt,20004,38(8):11667-111711.10 Morrcilllo M, Chiico E, et al. Efffecct oof mmariine aerrosool oon aatmoosphheree coorroosioonJJ. Matteriial Perrforrmannce, 19999,38(4):7277.11 Corrvo F, Bettanccourrt NN, MMenddozaa A. Thhe iinflluennce of airrborrne salliniity on t

39、hee attmosspheericc coorroosioon oof ssteeelJJ. Corrrossionn Scciennce, 19995,37(12):18889-19001.12 Merria G RR, AAndrradee C, Paadarratzz I J, et al. Chhlorridee peenettrattionn innto strructturees iin tthe marrinee attmosspheere zonne-RRelaatioonshhip bettweeen ddepoosittionn off chhlorridee onn t

40、hhe wwet vannd cchlooriddes acccumuulatted intto cconccretteJJ. Cemmentt & Conncreete Commpossitees, 20007,229(22):6667-6766.13 赵均.钢筋混混凝土结结构的工工作寿命命设计-针对氯氯盐污染染环境J.混凝土土，20004（11）:33-211.14余余红发，孙孙伟，麻麻海燕等等.混凝土土在多重重因素作作用下的的氯离子子扩散方方程JJ.建筑材材料学报报，20002,5（33）:2240-2700.15 Piggeonn M, Gaarniier F, Pleeau R, e

41、t al. Innfluuencce oof ddryiing on thee chhlorridee ioon ppermmeabbiliity of HPCCJ. CConccrette IInteernaatioonall, 119933,155(2):655-699.16 Helllannd SS. Asseessmmentt annd ppreddicttionn off maarinne sstruuctuuress-A toool ffor perrforrmannce bassed reqquirremeentss? DDuraaNett Woork-shoop oon DDe

42、siign of Conncreete M.Beerliin,119999.17 Fluuge F. Mariine chlloriide-A pprobbabiilissticc appprooachh too deerivve pprovvisiionss foor EEN 2206-1. Worrkshhop on Serrvicce llifee Deesiggn oof CConccrette SStruuctuuress frrom Theeoryy too Sttanddarddisaatioon, TroomsM. Noorwaay,220011.18 刘军，邢邢峰，董董必钦，

43、丁丁铸，马马红岩.盐雾环环境下氯氯离子在在混凝土土中的扩扩散.深圳大大学学报报理工版版，20010,4(22):11921988.19皇皇浦熹,徐强,俞海勇勇,王琼琼.东海大大桥混凝凝土结构构耐久性性策略及及高性能能混凝土土在工程程中的应应用JJ.中国国国际水泥泥工艺网网,20110.77.100.20 王雨、丁丁高升、张张桂媛.渗透型型混凝土土保护剂剂的应用用J.新型建建筑材料料，20008（33）,669-772.21 咸永珍珍，赵铁铁军.混凝土土结构的的有机硅硅防水处处理JJ.上海涂涂料，220066（2）,23-25.22 Vriies J, Pollderr R B, Borrsje

44、e H. Duurabbiliity of hyddropphobbic treeatmmentt off cooncrreteeC/ Prooceeedinngs of 2ndd Innterrnattionnal Connferrencce oon WWateer RRepeelleent Treeatmmentt off Buuilddingg Maaterrialls. Zrrichh: Aeedifficaatioo Puubliisheers, 19998,77-99.23 Witttmaann F HH,战洪艳艳，赵铁铁军.混凝土土表面处处理与氯氯离子隔隔离层的的建立J.建筑材材

45、料学报报，20005,8（11）:11-6.24 Witttmaann F HH,战洪艳艳.钢筋筋混凝土土的防水水处理 J.青岛理理工大学学，20004（6）:14-16.25 Schhuerremaans L, Vann Geemerrt DD. EEvalluattionn off thhe wwateer rrepeelleent treeatmmentt, aapplliedd ass chhlorridee baarriier on a qquayy-waall at zeeebruuggee haarboorC/ Prooceeedinngs of Hyddropphobbe .

46、Zurrichh,19998:91-1066.26 Schhuerremaans L, Vann Geemerrt DD, FFrieedell M, ett all. DDuraabillityy off waaterr reepelllennts in a mmariine envviroonmeentC/ 5thh Innterrnattionnal Connferrencce oon WWateer RRepeelleent Treeatmmentt off Buuilddingg Maaterrialls. s.n., 20008,3577-3688.27JJohaanssson A

47、, Jannz MM, TTrggrddh JJ, eet aal. Lonng-ttermm meeasuuremmentts oon cchlooridde iingrresss inn waaterr reepelllennts treeateed cconccrette iin aa rooad tunnnell ennvirronmmenttC/ 5thh Innterrnattionnal Connferrencce oon WWateer RRepeelleent Treeatmmentt off Buuilddingg Maaterrialls. s.n., 220088,3227-3328. 28 Tuuuttiik KK. CCorrrosiion of steeel in ConncreeteR. CCBI Ressearrch Repportt R. Noo.4:82. Swwediish Cemmentt annd CConccrette RReseearcch IInsttituute, Sttockkh