表面涂層和密封劑是幫助防止外部化學物質滲透到混凝土中的有用工具。該視頻解釋了防滲、反應性、蒸汽滲透性密封劑如何在混凝土中發揮作用。討論了每種密封劑的不同類別和挑戰。關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、易于應用，并且在現場表現出良好的性能。

現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

我要跟你們談談混凝土表面的密封劑和涂層，它們是一種很好的方法，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物質很難進入，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：不透氣的、反應性的和透氣的。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。現在，市面上有一些不透氣的密封劑，比如環氧樹脂油漆或涂層，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。現在，這里有一些挑戰，任何你使用的涂層都可能有一些損壞的區域，它們可能是帶著這些損壞的區域建造的，或者這些損壞或者劃痕可能隨著時間的推移而發生，它們會讓這些外界的化學物質在那個地方進入。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，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。

反應性密封劑

另一種密封劑是一種叫做反應性密封劑的東西。這是一種固體材料，你放在表面上，它會和水化混凝土反應，幫助使孔隙變小。現在，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二氧化硅的東西，它也可能有助于提高與氫氧化鈣的反應，形成更多的水化硅酸鈣。還有其他的。要知道，這些密封劑的挑戰是，它們的好處很難量化。現在，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，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掉，剩下的東西會和混凝土反應，形成一層，一層很厚，有點滑的層。這里是沒有反應的混凝土，這里是已經反應的混凝土。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，水會凝結起來，它不想進去。現在，如果你試圖把氯化物放到這些結構里，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。現在，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，挑戰是，當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，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重要的，而且它們有高揮發性有機化合物，那意味著它們不利于呼吸，不利于環境，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，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發生。那么，這種東西能滲透多深呢？好吧，大多數規范說，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生布萊恩，從一個混凝土結構里取芯，你可以看到這些芯，我們已經切開了它們。

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，這種效果能持續多久呢？我們使用了這些技術，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，這是結果。我們知道，在這些橋梁中，當硅烷第一次涂抹時，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，我們發現所有的橋梁都表現良好。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部向表面發生的，我想這是由于孔隙溶液中的高 pH 值引起的。孔隙中的硅烷就像一種油脂，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，它從內部向外部腐蝕它。那么，當這種東西衰退后，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。