6.2.1　有机硅

有机硅聚合物乳液主要分为阳离子型和阴离子型。我国在有机硅聚合物方面的研究开始于1975年，研发了多种类型的有机硅产品，包括乳液型和反应型有机硅两大类。乳液型有机硅能够在水泥混凝土结构表面形成薄膜。由于有机高分子材料的存在，薄膜能够很好地黏结在水泥混凝土表面，但是在外界自然条件作用下，它的耐久性能较差。反应型硅烷溶液作为一种新型建筑涂料，其中含有有机硅和交联剂，在常温条件下失水后能够进行缩聚反应，有机硅分子发生交联，形成网状的有机硅聚合物。采用有机硅溶液处理过的水泥混凝土，能够保持干净，不沾染尘土，提高了水泥混凝土结构的自节性能，并具有优良的憎水性能，可以减少因冻融产生的微裂缝，减少盐类的侵蚀，从而提高水泥混凝土结构的耐久性。

聚甲基三乙氧基硅烷（poly-methyltriethoxysilane，简称硅烷）是有机硅的一种，属于高分子化合物，是分子主链为硅氧烷的聚合物。硅烷浸渍进入水泥混凝土内部后，能够形成网状的相互交联的有机硅聚合物，填补大分子尺寸的空隙，使水泥混凝土结构更加致密，并且在水泥混凝土表面和内部缝隙孔洞的表面形成憎水保护层，能够显著提高水泥混凝土的抗渗性，从而提高水泥混凝土的抗冻融循环能力，以及在冻融循环条件下的耐久性。

硅烷对水泥混凝土浸渍之后能够形成憎水保护膜分布在混凝土中，是因为硅烷分子的单元结构中包含3个活性硅醇基“-Si-OH”和一个烷基“-R”，浸润到水泥混凝土中后，在水和氧气的作用下形成以硅氧键“-Si-O-”为主链的高分子聚合物，硅烷分子的活性基团“-Si-OH”不仅能与自身发生缩聚反应，而且可以与水泥混凝土中的羧基发生反应，形成末端带有烷基“-R”的化合物。“R”为C7H15，是一种碳氢化合物，为非极性分子，与水分子相互排斥，使有机硅聚合物有着优良的憎水性，硅烷分子自身的缩聚反应形成了相互交联的网状结构，与水泥混凝土中羧基的反应使得网状结构物附着在水泥混凝土的表层、孔隙、孔壁以及微小裂缝中。水泥混凝土的表面及孔隙孔壁有憎水分子存在，而水在毛细管内的接触角为100°～130°，因此液体水只能以球状液滴的形式存在，不能进入水泥混凝土内部。与此同时，网状有机硅聚合物的表面张力很低，因此在水泥混凝土内部的分布就比较均匀，不会封闭水泥混凝土的毛细管孔道，水泥混凝土内部的水汽可以散出，有良好的透气效果。机场水泥混凝土道面应选用反应型硅烷。