一、硅烷的防护原理

硅烷（硅氧烷含量<0.3%）利用自身特殊的小分子结构，穿透混凝土表层，渗透至混凝土内部2-5毫米的深度，并相互缩合、交联。在混凝土基层的毛细孔壁形成一层均匀且致密的斥水性网状硅烷憎水膜层，能有效防止外部水分以及以水为介质的有害物质的侵入。同时因为没有封闭混凝土的毛细孔道，所以保持了混凝土的 “呼吸”功能。

硅烷浸渍处理后，形成以Si­O 键结构为主链的分子层互传网络结构硅树脂。以化学键与混凝土结合。且硅烷Si­O 键键能高达440KJ/mol以上，大大高于有机聚合物典型的C­C 键的键能358KJ/mol，也高于紫外线的键能399KJ/mol。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。

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硅烷底漆的渗透的深度

二、硅烷应用概况

1、从上世纪七八十年代起 ，“ 硅烷浸渍 ”技术欧美、 澳大利亚等已大量应用 ， 硅烷是美国公路路桥防护中最广泛采用的防腐方案。《 美国高速公路研究设计计划NCHRP》 第209 号论坛中的调查资料显示，全美国各州高速公路路桥防护中采用最多的是硅烷浸渍防护技术 ，占到33% 以上；

2、虽然英国高速公路管理局有规定不能推荐、也不能认证材料和产品，但硅烷却被被公认为保护混凝土建筑的首选材料。如DB43/03 等设计手册 ”（DMRB ） 的一些执行标准仍依据硅烷的技术标准而定；

3、硅烷以一种更简单 、更有效 、更经济的方式将水与混凝土隔离，具有其他防水材料无与比拟的施工价值。

 

 

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半透明的清水混凝土现场照片

 

三、硅烷防护的耐久性

1、英国运输部于1989 年4 月出版防腐的性能研究­­­­ 针对200 座高速公路路桥的调查。其结论是 ：正确使用硅烷，已知能够有效提供至少10-15年的长效保护；

2、美国道路协会道路管理期刊于1997保护剂能延长混凝土结构在暴露于氯离子环境下的寿命。根据实验室测试及实地实验的结果所下的结论是：硅烷能延长高达20年以上的耐久性。

硅烷小分子结构可深入渗透混凝土表层，而涂层树脂无法渗透 。同样 ，硅氧烷结构也无法渗透入混凝土 。在表面成膜，耐久性不强 。如采用带有硅氧烷成分（硅氧烷成分>0.3%）的硅烷材料做底涂，将在混凝土与保护剂涂层之间形成一层硅氧烷薄膜隔离层，后续涂层无法与混凝土直接粘合，无法发挥涂层优良附着力的性能。同时因为中间硅氧烷薄膜与混凝土的结合力并不强，造成涂层粘结性能下降 。另外，现场检测都是在施工后不久就进行拉拔测试，当时可以通过测试，但时间一久硅氧烷薄膜层耐久性能的下降也会造成涂层脱落。

 

 

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四、注意要素

值得注意的是，由于硅烷/ 硅氧烷体系表面滚珠效果更加明显，在一些工程中业主和施工单位仅考虑施工验收时的表面滚珠效果 。目前市场上有少数供货商采用短链 （甲基或丙基 ）硅氧烷体系 。 一方面短链硅烷遇碱不稳， 会断链造成甲基/ 丙基硅酸等流失， 同时由于硅氧烷分子量较大渗透深度有限，硅油/ 硅树脂在混凝土表面形成的涂膜耐久性不高，同时影响硅烷有效成分的渗透。水珠表观效果时效性也较短，但造成的破坏性影响却是不能忽视的。尤其当设计中使用混凝土硅烷底漆后再上涂层防护体系。需要进行技术评估。曾有工程设计这种体系， 施工单位改用硅烷/硅氧烷底漆造成涂层大面积脱落 。故不建议在需要提高长效耐久性的工程中使用含硅氧烷（硅烷含量大于0.3%）体系产品 ，而应使用硅烷产品，如异丁基或异辛基三乙氧基硅烷等。

五、其他

鉴于硅烷浸渍技术是用于提高混凝土耐久性的防腐附加措施，材料本身的性能要求和进厂检测一定要严格管理和控制。同时施工过程质量管理同样重要。

1、加强入场硅烷产品质量抽检。 杜绝采用其他硅烷/ 硅氧烷产品，该类产品在涂刷几个月内防水及滚珠效果极佳 ，但防腐耐久性却不能保证 。更重要的是会影响后续涂层的粘接。

2、 要足量使用硅烷底漆， 防止漏涂及施工过程中的偷工减料。