表面涂層和密封劑是幫助防止外部化學(xué)物質(zhì)滲透到混凝土中的有用工具。該視頻解釋了防滲、反應(yīng)性、蒸汽滲透性密封劑如何在混凝土中發(fā)揮作用。討論了每種密封劑的不同類別和挑戰(zhàn)。關(guān)于蒸汽滲透膜及其性能進行了廣泛的討論。這些膜對混凝土特別有益，因為它們成本低、易于應(yīng)用，并且在現(xiàn)場表現(xiàn)出良好的性能。

現(xiàn)場工作顯示了俄克拉荷馬州橋梁中硅烷涂層的使用壽命。此外，還深入了解了涂層如何失效以及涂層停止性能后可以采取哪些措施。

混凝土表面的密封劑和涂層

我要跟你們談?wù)劵炷帘砻娴拿芊鈩┖屯繉樱鼈兪且环N很好的方法，可以延長混凝土的壽命。我叫泰勒·雷，我喜歡制作這些視頻，和你們分享，教你們關(guān)于混凝土的知識。所以，一種延長混凝土壽命的酷炫方法是，讓表面不透水，讓表面對外界的化學(xué)物質(zhì)很難進入，讓它們根本進不來。我們今天要討論三種方法，三種不同的涂層技術(shù)：不透氣的、反應(yīng)性的和透氣的。讓我們從第一個開始吧。

不透氣的密封劑

不透氣的密封劑就像一種油漆，就像你在混凝土表面涂上的一種油漆，就像這樣的想法，什么都進不來，什么都出不去，我要把所有的東西都封起來，這樣就很棒了?，F(xiàn)在，市面上有一些不透氣的密封劑，比如環(huán)氧樹脂油漆或涂層，瀝青基涂層，橡膠水泥，還有更多。你希望這些東西有一些彈性，能夠隨著你的混凝土的移動而有一點變化?，F(xiàn)在，這里有一些挑戰(zhàn)，任何你使用的涂層都可能有一些損壞的區(qū)域，它們可能是帶著這些損壞的區(qū)域建造的，或者這些損壞或者劃痕可能隨著時間的推移而發(fā)生，它們會讓這些外界的化學(xué)物質(zhì)在那個地方進入。它們還會把水分封在你的混凝土里，有很多耐久性機制和很多關(guān)于混凝土的一般事情，你不希望它變得太濕，這對于堿硅反應(yīng)，對于凍融，對于腐蝕，都是一個問題，很多不同的事情。這些涂層會隨著時間的推移而脫落，水會從下面滲入，把它們頂起來，頂起來，頂起來，然后掉下來。還有，如果你的混凝土開裂了，你看不到它們，就像哇，我覺得這是一件好事，裂縫很丑，裂縫是一個警告，裂縫是你的混凝土告訴你，它不舒服。

反應(yīng)性密封劑

另一種密封劑是一種叫做反應(yīng)性密封劑的東西。這是一種固體材料，你放在表面上，它會和水化混凝土反應(yīng)，幫助使孔隙變小?，F(xiàn)在，有一些這樣的密封劑，比如任何叫做硬化劑的東西，任何你在五金店里看到的，說它是混凝土硬化劑的東西，都屬于這個類別。有時候它們是固體，你在混凝土濕的時候放上去，有時候它們是液體，你倒進去，比如鋰、鈣、鉀硅酸鹽，它們實際上在混凝土里形成了一種叫做水玻璃的東西，幫助堵塞孔隙。還有一種叫做非晶態(tài)二氧化硅的東西，它也可能有助于提高與氫氧化鈣的反應(yīng)，形成更多的水化硅酸鈣。還有其他的。要知道，這些密封劑的挑戰(zhàn)是，它們的好處很難量化?，F(xiàn)在，我不是說沒有好處，請，請，我認為所有這些都是很棒的工具，我們應(yīng)該在合適的情況下，合適的時間使用它們。但是，很難知道你到底得到了什么，也不清楚要在表面上放多少，甚至不清楚有多少是在反應(yīng)，或者有多少只是為了外觀而存在的。而且，它只在表面起作用，它只在表面形成一層薄薄的層，那有多厚呢？這取決于材料。

透氣密封劑

我要談的最后一件事是一種叫做透氣密封劑的東西。這是一種我研究過的東西，所以我會知道更多關(guān)于它們的東西，但我認為它們對于混凝土的使用非常有益。它們不讓液體進出，但是它們

透氣密封劑的原理和效果

透氣密封劑是一種可以讓水汽從混凝土中排出，但不讓液體進入的材料，這對于混凝土的壽命非常有益。它們是怎么工作的呢？你把這種東西像液體一樣倒在表面上，它就會滲透到孔隙里。通常，它們會和酒精或其他一些載體混合，以便它們能夠深入到混凝土里。然后，酒精或其他東西會蒸發(fā)掉，剩下的東西會和混凝土反應(yīng)，形成一層，一層很厚，有點滑的層。這里是沒有反應(yīng)的混凝土，這里是已經(jīng)反應(yīng)的混凝土。你可以看到這個表面，這個表面是疏水的。那是什么意思呢？那意味著水不喜歡它，意味著水害怕它。如果你看表面，水會凝結(jié)起來，它不想進去?，F(xiàn)在，如果你試圖把氯化物放到這些結(jié)構(gòu)里，這層就會幫助阻止那些氯化物進入。在左邊，這是沒有涂任何東西的混凝土，我們可以看到氯化物滲透進去。你在說什么呢？這是一個化學(xué)圖像，這個灰色的值是背景，那意味著沒有氯化物。這個淺藍色的意味著有低濃度的氯化物，但有一點。這里有一點多，這里有一大堆。這是在180天之后，看看它滲透到混凝土里有多深?，F(xiàn)在，這是完全相同的混凝土，這兩個完全相同的混凝土，但它們已經(jīng)用這種硅烷材料在表面處理過了，看看，看看它是怎么阻止它的，看看它是怎么不讓它進得很深的。這太棒了，這是你想要的一種性能，一種在你的混凝土上的膜。這里是同樣的東西，作為一個圖表，你可以看到，沒有硅烷的樣本，看看它有多深，看看濃度有多高。而有硅烷的那個，它大大降低了滲透到混凝土里的氯化物的量。所以，有一些類型的，有硅烷，有硅氧烷，有硅酸鹽，還有一大堆其他的聚合物，能做這種類型的東西。不過，挑戰(zhàn)是，當(dāng)你涂這些東西的時候，混凝土的水分含量非常重要。有時候，你實際上希望混凝土很濕，就像乳膠一樣。有時候，你希望混凝土干燥，就像硅烷或硅氧烷一樣。這取決于系統(tǒng)，但不管哪一種，你都希望水分離開，而且你希望這種聚合物在孔隙里形成。還有一些事情是，它們的表面處理是至關(guān)重要的，而且它們有高揮發(fā)性有機化合物，那意味著它們不利于呼吸，不利于環(huán)境，而且易燃。這些材料的一個巨大的好處是，水分不能進出，但水汽可以。想想大多數(shù)混凝土，水不會停留在表面上，所以這意味著它們會隨著時間的推移而干燥，這是一個巨大的好處。阻止耐久性問題的一個主要工具是使用其中一種透氣密封劑，來阻止堿硅反應(yīng)，凍融，腐蝕，碳化，因為在所有這些情況下，如果你能讓混凝土干燥，那么你就能阻止這些反應(yīng)發(fā)生。那么，這種東西能滲透多深呢？好吧，大多數(shù)規(guī)范說，它們希望它大于八分之一英寸或三毫米，但你怎么知道它在那里呢？你實際上可以取芯，這是我以前的一個學(xué)生布萊恩，從一個混凝土結(jié)構(gòu)里取芯，你可以看到這些芯，我們已經(jīng)切開了它們。

透氣密封劑的持久性和衰退機理

我們實際上在這些芯上涂了不同的染料，不同的水，你可以看到滲透的深度。這是 Maddie 的工作，她是我以前的博士生之一。你可以看到，我們有一些區(qū)域，這里沒有染料，這里也沒有染料，但是這里有染料，為什么呢？因為這里是疏水的，染料進不去，這很好。那么，這種效果能持續(xù)多久呢？我們使用了這些技術(shù)，我們可以對橋梁進行取樣和染色，我們訪問了 60 座不同的橋梁，它們的年齡從 5 到 20 年不等。對于每座橋，我們從行車道和路肩各取了三個芯。非常感謝 Oklahoma d-o-t 資助這項研究，這是結(jié)果。我們知道，在這些橋梁中，當(dāng)硅烷第一次涂抹時，它的厚度大于三毫米。我們有文檔證明，在涂抹時，厚度大于三毫米。在前 12 年里，在行車道和路肩，我們發(fā)現(xiàn)所有的橋梁都表現(xiàn)良好。但是在 15 年后，只有 67% 的橋梁，也就是三分之二的橋梁，有一個滿意的涂層厚度。而且當(dāng)我們到了 17 年以上，這個比例就更低了，大約只有 20% 的橋梁，也就是五分之一的橋梁，有這種滿意的涂層。你會說，什么？那么我剛才說了什么呢？我是說，在這些情況下，使用了 70% 的硅烷和酒精載體的 Oklahoma 橋梁，在開始衰退之前，它們能持續(xù)至少 12 年。而且衰退是非常有趣的，因為我們可以看到，這些年輕的橋梁有一層厚厚的涂層，而在 12 年后，這層就變薄了一點，而在 15 年后，它又變薄了一點，而在 17 年后，它變得更薄了，然后在 18 年，我們什么都沒有，在 20 年，我們什么都沒有。哇，這層涂層是從里面向外面變薄的，為什么會這樣呢？記住，這里的東西是一種聚合物，它就像油脂或污垢，而這里的東西就像高度腐蝕性的，它有一個超高的 pH 值，像 12.5 或 13，它就像和 Drano 一樣的 pH 值，我想它是慢慢地腐蝕掉這種油脂的。所以，衰退是從混凝土的內(nèi)部向表面發(fā)生的，我想這是由于孔隙溶液中的高 pH 值引起的?？紫吨械墓柰榫拖褚环N油脂，它可以幫助阻止水分進入，而混凝土的孔隙溶液就像一種清潔劑或去油劑，它從內(nèi)部向外部腐蝕它。那么，當(dāng)這種東西衰退后，你能做什么呢？你可以再次涂抹它，你可以把它放上去，它又會起作用。不過要小心，第二次讓材料進去可能比第一次更難。非常感謝你們觀看這個視頻，我真的很感激。如果你喜歡它，請給我一個贊，訂閱我的頻道，給我留言。大家保重，再見。