混凝土硅烷浸漬防護技術原理是利用硅烷特殊的小分子結構,穿透混凝土的表層,滲透到混凝土內部幾個到十幾個毫米,滲入混凝土表面深層,分布在混凝土毛細孔內壁,甚至到達Zui小的毛細孔壁上,與暴露在酸性和堿性環境中的空氣及基底中的水分產生化學反應,聚合形成網狀交聯結構的硅酮高分子羥基團。這些羥基團將與基底和自身縮合,產生膠連、堆積,固化結合在毛細孔 的內壁及表面,形成堅固、剛柔的防腐滲透斥水層。 因為不會阻塞氣孔,可保持基材的透氣性。通過抵消毛細孔的強制吸力,硅烷混凝土防護劑可以防止水分及可溶解鹽類,如氯鹽的滲入,有效防止基材因滲水、日照、酸雨和海水的侵蝕而對混凝土及內部鋼筋結構的腐蝕、疏松、剝落、霉變而引發的病變,還有很好的抗紫外線和抗氧化性能,能夠提供長期持久的保護,提高建筑物的使用壽命。
防水處理后的基材形成了遠低于水的表面張力,并產生毛細逆氣壓現象,且不堵塞毛細孔,既防水又保持混凝土結構的“呼吸”。同時,因化學反應形成的硅酮高分子與混凝土有機結合為一整體,使基材具有了一定的韌性,能夠防止基材開裂且能彌補0.2 mm的裂縫。當防水表面由于非正常原因導致破損(如外力作用),其破損面上的硅烷與水分繼續反應,使破損表面的防水層具有自我修復功能。除了公認的憎水性,硅烷混凝土防護劑也不會受到新澆混凝土堿性環境的破壞。相反,堿性環境如澆筑不久的混凝土,會刺激該反應并加速斥水表面的形成。理論上,硅烷可以和混凝土同樣持久,且混凝土強度越強使用壽命越長。
譜析儀器:硅烷浸漬深度測試
依據標準:JTJ275-2000《海港工程混凝土結構表面涂層防腐技術規范》;JTT695-2007《混凝土橋梁結構表面涂層防腐技術規范》。
在Zui后一次噴涂硅烷至少3 d后,鉆取直徑約50 mm、深度為40±5 mm的芯樣。在離原表面的濃度為3-4mm(強度等級≤C45的混凝土)或2-3mm(強度等級≥C45的混凝土)處,劈開芯樣。從該芯樣新暴露面的各處,取數份粉樣,熱分解這些粉樣為等離子氣體,用氣相色譜儀分析,求得其硅烷占水泥漿體粉樣的重量百分率的平均值。浸漬區域內的硅烷占水泥漿體粉樣重量的百分率應不少于0.1%。
譜析儀器:熱裂解氣相色譜儀分析法
熱解氣相色譜法又稱裂解氣相色譜法,是使大分子物質(如高聚物、生化試樣)在熱解器中加熱到幾百或更高溫度,迅速熱解成小分子碎片,并直接進入氣相色譜儀進行分析的方法。
由于揮發性產物的組成和相對含量與被測物質的結構、組成、性質有一定的對應關系,每種物質在一定的熱解條件下其熱解色譜圖具有各自的特征性,稱為指紋熱解譜圖。因而可有效地鑒定高分子化合物的種類、定性和定量地分析混合物中的組分。熱解氣相色譜儀還可作為測試手段,用于測定高分子化合物的微型結構、聚合過程及分解過程的動力學機理,并考察其熱穩定性。
熱解譜圖隨實驗條件不同而變化,為得到能重復的,在不同實驗室間可互相比對的熱解譜圖,以下3個參數至關重要:①將樣品中加熱到預定熱解溫度所需的時間。②與樣品接觸的部件所用材料。在熱解溫度下,有的物質(如石英和鐵)產生催化作用,會改變熱解產物的分布;鉑和金是制作熱解器的常用材料。③熱解器產物體積應盡可能小,并能馬上進入載氣流中,保持在均勻溫度下。常用的熱解器有:①管式熱解器;②熱絲熱解器;③居里點熱解器;④激光熱解器。
熱解色譜法可克服通常氣相色譜法的不足,分析通常GC不能直接進樣分析的一些試樣,適用于高聚物、生物大分子、微生物和高沸點有機物的分析。還可測定共聚組成;區分共混物和共聚物;測定某些高聚物端基,從而確定聚合物分子量;測定某些高聚物鏈結構及對高聚物的熱穩定性、耐老化性、加工過程等多種性能進行研究。此外,還可用于醫學、生物學等各領域。
世界最長的跨海大橋——港珠澳大橋通車,保障其達到120年耐久性設計要求,金屬所提供的橋基鋼管復合樁系列防腐蝕解決方案功不可沒??v觀國內重大工程結構混凝土,其中許多的混凝土結構經過多年服役已相繼進入老化階段。與此同時越來越多的新結構建造于嚴酷的環境和介質中從而使混凝土結構的耐久性問題日益突出。因耐久性問題造成的經濟損失十分巨大。分析影響混凝土結構耐久性的因素可以得出鋼筋銹蝕是影響混凝土結構耐久性的主要原因之一,因此分析研究混凝土結構銹蝕狀態對判斷混凝土結構耐久性狀態至關重要。若能實現混凝土結構腐蝕電位原位長期監測,將是一項重大突破。對診斷混凝土結構耐久性健康狀態意義十分重大。