保护钢筋 - Wacker Chemie AG


保护钢筋

融雪盐、雨水、空气中的湿气和二氧化碳都能对钢筋混凝土结构造成严重的损害。因此,在桥梁、高速公路或公路隧道等基础设施工程中,工程师尤为依赖含硅烷的憎水性浸渍剂,日本最大的建筑公司——鹿岛建设株式会社(Kajima)也不例外。

博格豪森应用技术实验室中,技术人员正在用刷子将硅烷膏体涂覆于混凝土立方块表面,以进行测试。

终年积雪的富士山是日本中部最为宏伟的地标景观。从这座神圣之山的顶端可瞭望到一望无际的茶园和稻田,直至太平洋海岸,东名高速公路蜿蜒于其中,犹如一条灰色的长龙。未来几年,日本将建成一条与东名高速公路平行的高速公路,以缓解这条连接东京和名古屋的交通要道的运输压力。而高速公路运营商日本高速道路株式会社(NEXCO)追求的,则是“百年公路”的目标,希望通过现代科技和创新防护措施,使这条交通要道造福子孙后代。日本是一个地震多发国家,很注重建筑结构的安全性和耐久性。因此,这个耗资数十亿美元的建筑工程除了必须进行复杂的隧道施工和桥梁建设,还需要采用创新型混凝土技术,以保障未来的需要。

盐和水对建筑的损害

鹿岛建设株式会社(Kajima)总经理Noboru Sakata博士介绍说,“混凝土是一种用途极为广泛的建筑材料,但是,它有两大天敌:氯化物和二氧化碳。”而东名高速公路必须承受住双重考验,即,海盐,以及由融雪水和喷水混合而成的融雪盐的侵蚀。含盐分的海洋空气常年从太平洋吹向内陆,这些海洋盐分经由空气湿气和雨水,也能够渗透到多孔的混凝土内部。一旦盐分进入混凝土结构,氯化物便会通过毛细吸水作用侵入材料内部,当氯化钠最终到达水泥中的钢筋时,再去修补通常已为时过晚。这时,钢材已开始生锈,由于铁锈的体积要大于原来金属,钢筋开始膨胀,最终致使混凝土碎裂。

冬天,混合着融雪盐的水大量地从道路流向桥梁和桥墩,侵入混凝土内部,开始时只是几毫米,可下一场雨来的时候,新的潮气便会将盐分推向混凝土结构深处。瓦克博格豪森生产基地的建筑化学品应用实验室负责人DominikAuer博士解释说,“这时,水分子会‘驮着’那些沉淀起来的氯化物深入混凝土内部。”这是一个缓慢渐进的过程,数年后方会显露,但那时就已经太晚了。此外,还有冻融循环带来的损害,冻成冰的水在混凝土毛细管内膨胀,致使混凝土表面碎裂。

“保护混凝土最有效的方式,是大幅度降低混凝土的吸水性。”

Hiroshi Kanzawa (日本瓦克旭化成有机硅有限公司)