摘要：介紹了硅烷浸漬和環氧涂層兩種工藝一起用于黃海大橋海工混凝土結構的防腐情況，實踐證明，經硅烷浸漬的海工混凝土具有良好的耐腐蝕和耐久性，環氧涂層能夠顯著提高混凝土的抗氯離子滲透性能。
關鍵詞：硅烷浸漬，環氧涂層，防腐，應用
橫跨海灣或江河的橋梁會受到海水的腐蝕。黃海大橋是洋口港陸島跨海通道，建設總長度10.05km，橋梁全寬11.5m。大橋一頭連著大陸，一頭通向人工島。為了提高橋梁的使用壽命，對位于浪濺區和水位區的混凝土表面及預應力混凝土梁、濕接縫、邊梁端部錨頭區等部位要進行防腐處理，處理面積約50000m2。硅烷浸漬和環氧涂層是海工混凝土結構防腐中常用的兩種工藝。黃海大橋混凝土結構物表面采用硅烷浸漬和環氧涂層兩道防護措施，為混凝土結構的耐久性、抗海水侵蝕的性能提供了有力的保證。
1施工工藝流程
施工工藝流程見圖1
2硅烷浸漬噴涂
2.1硅烷材料的介紹和優點
本工程采用德邦DB-H538硅烷，屬異丁烯三乙氧基硅烷單體硅烷浸漬材料。該物質與暴露在酸性或堿性環境中的空氣及基底中的水分反應，生成羥基團。這些羥基團與基底和其本身結合，形成一斥水處理層，從而抵制水分浸入到基底中。使混凝土基面具有斥水性，并保留混凝土原有的外觀。
硅烷浸漬工藝的優點:1)優異的防水性及防氯離子滲透性；2)紫外線穩定性，減少風化損壞；3)透氣性，減少凍融損害；4)無色，均勻，中性外觀；5)耐久性強，長效保護。
2.2硅烷噴涂
在使用硅烷噴涂前必須先清潔混凝土表面，除去灰塵、污水、油脂、浮漿皮、油漆等阻礙產品滲入的外層物質；需要打磨的，必須將打磨表面浮灰清理干凈，做到平整干凈；并要清除分層、松散、剝落的混凝土。黃海大橋硅烷浸漬采用低壓噴涂，噴涂兩遍，噴涂量為180mL/m2~240mL/m2，間隔時間為4h~6h，這樣在上層完全固化情況下，以達到更高的滲透深度。由于水位變動區受漲落潮影響，間隔時間不能滿足4h~6h的要求，需要添加固化劑，加快固化時間。噴涂硅烷的混凝土齡期應不少于20d，或混凝土修補后不少于14d，且混凝土表面應為面干狀態，下雨或有強風、強陽光直射時不得進行噴涂作業。浸漬硅烷作業應自下向上連續噴涂，被噴涂立面至少有5s保持目測是濕的狀態，而頂面或底面至少有5s保持目視為濕鏡面狀態。噴涂過程中，要做好施工記錄，施工完成后基面裸露自然風干即可。
2.3硅烷浸漬的施工規定
1)噴涂硅烷的混凝土齡期應不少于28d，或混凝土修補養生不少于14d；2)混凝土表面溫度應在5℃~40℃之間；3)浸漬所需的硅烷材料使用前方可啟封，并應在啟封后72h內用完，否則應予廢棄；4)應避免硅烷材料與氯丁橡膠、瀝青質密封材料等其他可能與之發生反應的材料接觸；5)不能在雨、霧及大風的條件下施工；6)施工現場附近應無明火，操作人員應佩戴必要的安全防護措施。
2.4硅烷浸漬驗收
硅烷浸漬質量驗收按《黃海大橋混凝土工程專用檢測防腐》規定的硅烷浸漬測試方法進行，每驗收批取兩個芯樣進行吸水率、硅烷浸漬深度和氯化物吸收量的降低效果測試，當任一驗收批硅烷質量的三項測試結果中任一項不能滿足硅烷浸漬質量控制標準規定時，該驗收批應重新浸漬硅烷。
3環氧涂層施工
3.1環氧涂層的介紹和優點
該涂層材料分為:底層用環氧樹脂封閉漆；中間層用環氧樹脂漆；面層用聚氨酯磁漆，分層涂刷。所用涂層材料都按一定的比例與稀釋劑進行調配，并加入適當的固化劑。涂層設計年限為20年。環氧涂層的優點:1)具有良好的疏水性能，耐淡水、海水、有機溶劑和化學腐蝕，其化學穩定性高；2)具有較大的滲透半徑和凝固體積比，遇水發生化學反應放出CO2，由氣體產生的壓力推動漿液向深處擴散，形成堅韌的固結體；3)涂層與混凝土基層粘結性能優異，可直接在潮濕的水泥基材表面噴涂，并且光滑、耐磨，外觀漂亮；4)具有較大的滲透半徑和凝固體積比，遇水發生化學反應；5)灌漿膠的粘度及固化速度可根據工程需要調節。
3.2環氧涂層的施工
在正式施工前，要進行小面積試驗測定涂料耗用量和濕膜的厚度，以及涂層經7d自然養護后用磁性干膜測厚儀測定其平均干膜厚度并隨機找3個點用拉脫式涂層粘結力測試儀測定其涂層的粘結強度，掌握涂料的性能，來指導涂料的調配和施工。涂層施工前要進行混凝土表面處理。用水泥或與涂層涂料相容的填充料修補蜂窩、麻面等明顯的缺陷，用高壓水或各種動力打磨工具清除表面碎屑，并清除油污。
涂層施工采用輥涂的方法:施工時將滾刷浸入涂料，取出時清去過量的涂料。將輥筒的1/3或1/2浸入涂料中，然后在容器的板面上來回滾動幾次，使輥筒均勻浸透涂料。將輥筒按W形輕輕地在結構物表面滾動，將涂料大致分布在被涂結構物表面上。在結構物表面涂裝時，先水平方向輥涂，隨著輥筒上涂料的減少，滾動的速率可適當加快，待輥筒上的涂料基本用完，再沿垂直方向滾動，把厚薄不均的涂料趕平，直到涂層均勻為止。最后一道涂裝時，輥子應按一定方向滾動，滾平后進行修飾。
3.3涂層施工的規定
在進行防腐涂刷時，應調整好稀釋比例后進行涂刷。底漆應完全浸透混凝土表面。施工過程中需要注意涂料的濃度，同時要盡量避免因油漆滲入基層有孔的地方而造成“發啞”現象。施工后混凝土表面做到剛好被滲透封閉而不能出現鏡面狀，利于下道涂料的粘結。各層涂層涂裝后養護必須要達到各層涂料規定的表干間隔時間且需在重涂間隔期內進行下一道涂裝工序。
根據防腐涂料的性能，在25℃~35℃環境下，一般而言，封閉底漆涂裝完成后約2h~4h左右可以達到表干狀態；中間漆每道涂層涂裝完成后約2h~4h左右可以達到表干狀態，中間漆最后一道涂層與面漆間隔時間一般需4h~6h左右。
涂裝施工不得隨意變更設計確定的涂料品種及生產廠家，當遇到特殊情況需要變更時，由設計部門重新設計及選定相應的涂料品種，但不得降低設計使用年限要求。
涂料及稀釋必須有產品出廠檢驗合格證書，并在有效期內使用。
3.4涂層檢測涂層涂裝完成后7d自然養護后，進行涂層干膜厚度測定，表濕區涂層系統的平均干膜厚度應不小于400μm，最小干膜厚度不小于其80%。表干區涂層系統總干膜平均厚度應不小于350μm，總干膜最小厚度不小于其80%。當不符合上述要求時，應根據情況進行局部或全面補涂，直至達到要求的厚度。用拉脫式涂層粘結力測試儀測定涂層與混凝土表面的粘結強度，粘結力不得小于1.5MPa。
4結語
根據大橋美觀的需要，涂層還可以調配成理想的顏色，但經濟成本也要相應的提高。實踐表明，硅烷浸漬和環氧涂層皆能明顯提高混凝土的防腐性能。黃海大橋是首座把硅烷浸漬和環氧涂層兩種工藝一起用于混凝土結構防腐的應用實例。從理論上講，兩種工藝一起應用更能提高混凝土的防腐性能，但這個結果還有待若干年后的進一步調查論證。
