混凝土与水泥制品
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  • 文章内容

混凝土用硅氧烷防护与修复材料的研究进展

作者:张国铮,施德安,蒋 涛,张群朝    单位:湖北大学材料科学与工程学院,有机化工新材料湖北省协同创新中心, 功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室,武汉430062

关键词:混凝土;硅氧烷;耐久性;防护与修复材料

摘  要:硅氧烷因具有优异的疏水性、透气性以及与混凝土良好的黏结性,是目前较理想的混凝土用防护与修复材料。本文研究了多种硅氧烷防护与修复材料的作用机理、优缺点等,介绍了硅氧烷防护与修复材料在国内外不同工程领域的应用情况,并展望了其发展前景。

 0   前言

      由于受到外界环境因素的影响,导致混凝土劣化日趋明显。带来巨大的经济损失。所以,解决混凝土的耐久性问题迫在眉睫。外界侵蚀性离子是随着水扩散到混凝土内部对其造成破坏[1-7]。有效阻止水进入混凝土内部,提高混凝土防水性,可以延长混凝土的使用寿命。
      目前,在混凝土表面涂覆防护材料是提高混凝土防水性最简单直接的方式。针对已有的研究,以吸水量、抗化学腐烛和氯离子的渗透性作为评价指标的环氧涂层和聚氨酯涂层的防护性能优于传统的防护材料(如沥青、环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂等)。人工加速试验结果也表明[8-11],随着老化时间的延长,普通聚氨酯防护材料中聚合物的化学键被破坏,表面光泽度不断下降,涂层的耐腐蚀性能严重退化。传统的防护方法是通过在混凝土表面刷涂一定厚度的普通聚合物防护材料,堵塞混凝土孔隙,从而达到阻止外界水分侵入的目的。但由于混凝土表面孔隙被堵塞,内部水气无法逸出,出现了表面涂层带来鼓胀、脱落及寿命短等问题。水泥基结晶型涂料具有很好的渗透性,能在混凝土微孔及毛细管中进行传输,通过形成不溶于水的结晶体,在混凝土内部建立封闭式防水体系。但是,水的存在是渗透结晶的必要条件,这就导致了该涂料防护效果一般,保护年限较短。近年来,研究人员提出通过分子构效和表面纳米改性技术在混凝土表面一定深度范围内形成疏水基层,赋予混凝土表面高疏水的功能,成为了国内外研究的热点和难点。
      硅氧烷防护与修复材料是一种新型的疏水透气材料,用于混凝土表面,可赋予混凝土防水、防污、防尘、防腐蚀、抗风化和耐久性能[12-14]。本文阐述了硅氧烷防护与修复材料提高混凝土使用寿命的基本原理,介绍了不同种类的硅氧烷防护与修复材料的优缺点,同时,概括了硅氧烷防护与修复材料在桥梁、公路和建筑等方面的实际应用情况。
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