一、硅烷的防護原理
硅烷（硅氧烷含量<0.3%）利用自身特殊的小分子結構，穿透混凝土表層，滲透至混凝土內(nèi)部2-5毫米的深度，并相互縮合、交聯(lián)。在混凝土基層的毛細孔壁形成一層均勻且致密的斥水性網(wǎng)狀硅烷憎水膜層，能有效防止外部水分以及以水為介質(zhì)的有害物質(zhì)的侵入。同時因為沒有封閉混凝土的毛細孔道，所以保持了混凝土的 “呼吸”功能。
硅烷浸漬處理后，形成以SiO 鍵結構為主鏈的分子層互傳網(wǎng)絡結構硅樹脂。以化學鍵與混凝土結合。且硅烷SiO 鍵鍵能高達440KJ/mol以上，大大高于有機聚合物典型的CC 鍵的鍵能358KJ/mol，也高于紫外線的鍵能399KJ/mol。從能量上講更穩(wěn)定。交聯(lián)產(chǎn)生的硅樹脂與混凝土材料形成穩(wěn)定的共價鍵連接，從而賦予它耐熱 、抗氧化性、耐輻射等功能。
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硅烷底漆的滲透的深度
二、硅烷應用概況
1、從上世紀七八十年代起 ，“ 硅烷浸漬 ”技術歐美、 澳大利亞等已大量應用 ， 硅烷是美國公路路橋防護中最廣泛采用的防腐方案。《 美國高速公路研究設計計劃NCHRP》 第209 號論壇中的調(diào)查資料顯示，全美國各州高速公路路橋防護中采用最多的是硅烷浸漬防護技術 ，占到33% 以上；
2、雖然英國高速公路管理局有規(guī)定不能推薦、也不能認證材料和產(chǎn)品，但硅烷卻被被公認為保護混凝土建筑的首選材料。如DB43/03 等設計手冊 ”（DMRB ） 的一些執(zhí)行標準仍依據(jù)硅烷的技術標準而定；
3、硅烷以一種更簡單 、更有效 、更經(jīng)濟的方式將水與混凝土隔離，具有其他防水材料無與比擬的施工價值。
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半透明的清水混凝土現(xiàn)場照片
三、硅烷防護的耐久性
1、英國運輸部于1989 年4 月出版防腐的性能研究 針對200 座高速公路路橋的調(diào)查。其結論是 ：正確使用硅烷，已知能夠有效提供至少10-15年的長效保護；
2、美國道路協(xié)會道路管理期刊于1997保護劑能延長混凝土結構在暴露于氯離子環(huán)境下的壽命。根據(jù)實驗室測試及實地實驗的結果所下的結論是：硅烷能延長高達20年以上的耐久性。
硅烷小分子結構可深入滲透混凝土表層，而涂層樹脂無法滲透 。同樣 ，硅氧烷結構也無法滲透入混凝土 。在表面成膜，耐久性不強 。如采用帶有硅氧烷成分（硅氧烷成分>0.3%）的硅烷材料做底涂，將在混凝土與保護劑涂層之間形成一層硅氧烷薄膜隔離層，后續(xù)涂層無法與混凝土直接粘合，無法發(fā)揮涂層優(yōu)良附著力的性能。同時因為中間硅氧烷薄膜與混凝土的結合力并不強，造成涂層粘結性能下降 。另外，現(xiàn)場檢測都是在施工后不久就進行拉拔測試，當時可以通過測試，但時間一久硅氧烷薄膜層耐久性能的下降也會造成涂層脫落。
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四、注意要素
值得注意的是，由于硅烷/ 硅氧烷體系表面滾珠效果更加明顯，在一些工程中業(yè)主和施工單位僅考慮施工驗收時的表面滾珠效果 。目前市場上有少數(shù)供貨商采用短鏈 （甲基或丙基 ）硅氧烷體系 。 一方面短鏈硅烷遇堿不穩(wěn)， 會斷鏈造成甲基/ 丙基硅酸等流失， 同時由于硅氧烷分子量較大滲透深度有限，硅油/ 硅樹脂在混凝土表面形成的涂膜耐久性不高，同時影響硅烷有效成分的滲透。水珠表觀效果時效性也較短，但造成的破壞性影響卻是不能忽視的。尤其當設計中使用混凝土硅烷底漆后再上涂層防護體系。需要進行技術評估。曾有工程設計這種體系， 施工單位改用硅烷/硅氧烷底漆造成涂層大面積脫落 。故不建議在需要提高長效耐久性的工程中使用含硅氧烷（硅烷含量大于0.3%）體系產(chǎn)品 ，而應使用硅烷產(chǎn)品，如異丁基或異辛基三乙氧基硅烷等。
五、其他
鑒于硅烷浸漬技術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進廠檢測一定要嚴格管理和控制。同時施工過程質(zhì)量管理同樣重要。
1、加強入場硅烷產(chǎn)品質(zhì)量抽檢。 杜絕采用其他硅烷/ 硅氧烷產(chǎn)品，該類產(chǎn)品在涂刷幾個月內(nèi)防水及滾珠效果極佳 ，但防腐耐久性卻不能保證 。更重要的是會影響后續(xù)涂層的粘接。
2、 要足量使用硅烷底漆， 防止漏涂及施工過程中的偷工減料。
