混凝土表面防碳化涂層保護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用
2006-08-31 00:00
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摘 要： 通過(guò)室內(nèi)配方優(yōu)化試驗(yàn)、涂裝工藝試驗(yàn)、涂層性能檢測(cè)技術(shù)等研究， 制備出各項(xiàng)性能優(yōu)異的混凝土表面專(zhuān)用底漆、配套面漆及底漆與配套面漆涂層體系， 為混凝土表面防碳化保護(hù)提供了一套設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)檢等成套技術(shù)方案， 應(yīng)用實(shí)例表明工程效果良好。
關(guān)鍵詞： 混凝土； 防碳化； 涂層保護(hù)
1 問(wèn)題的提出
港口水工建筑物有較大部分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 由于大都處于海洋惡劣環(huán)境， 混凝土建筑物的耐久性受到影響。為了防止混凝土建筑物由于外界因素引起的內(nèi)部局部破壞，提高其耐久性， 在混凝土表面采取涂層封閉保護(hù)措施， 實(shí)踐證明， 該技術(shù)是保護(hù)混凝土的一種既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用有效的方法之一。
該項(xiàng)目針對(duì)混凝土表面的特殊性及海港環(huán)境特點(diǎn)， 研制了以呋喃改性環(huán)氧樹(shù)脂作為底漆， 以特種呋喃改性環(huán)氧、環(huán)氧煤瀝青和有機(jī)硅改性丙烯酸聚氨酯分別作為配套面漆組成的混凝土表面專(zhuān)用防碳化涂層封閉保護(hù)材料。適應(yīng)混凝土表面特點(diǎn)的專(zhuān)用底漆及配套面漆涂層體系， 以及該涂層體系相應(yīng)的涂裝工藝及涂層檢測(cè)技術(shù)等， 為混凝土表面防碳化涂層封閉保護(hù)措施提供設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)檢等成套技術(shù)方案。
2 涂層保護(hù)技術(shù)
2.1 涂層材料及性能
2.1.1 呋喃改性環(huán)氧底漆
通過(guò)調(diào)整底漆配方的各種成分比例， 在一定的涂裝工藝條件下， 通過(guò)各項(xiàng)性能測(cè)試， 確定了最優(yōu)配方組成。通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)研究， 主要檢測(cè)呋喃/ 環(huán)氧樹(shù)脂組成比例對(duì)底漆性能的影響、底漆可固結(jié)體含量對(duì)底漆性能的影響以及各種助劑對(duì)底漆性能的影響等試驗(yàn)。該底漆的主要性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。
 2.1.2 特種呋喃改性環(huán)氧面漆
由于該配套面漆與底漆類(lèi)型類(lèi)似， 與底漆的配套適應(yīng)性較好， 室內(nèi)試驗(yàn)研究主要測(cè)試了該面漆本身性能對(duì)整個(gè)涂層體系性能的影響， 通過(guò)配方組成優(yōu)化試驗(yàn)， 檢測(cè)特種呋喃/ 環(huán)氧樹(shù)脂組成比例、成膜樹(shù)脂/ 顏填料組成比例等對(duì)涂層體系性能的影響。該面漆本身主要性能見(jiàn)表2。
 2.1.3 環(huán)氧煤瀝青面漆
主要通過(guò)該面漆與呋喃改性環(huán)氧底漆的配套適應(yīng)性調(diào)整， 確定了該面漆的優(yōu)化配方以及能夠與底漆協(xié)同作用的固化劑種類(lèi)及用量等。該面漆本身的主要性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。
 2.1.4 有機(jī)硅改性丙烯酸聚氨酯面漆
室內(nèi)試驗(yàn)主要通過(guò)該面漆與底漆的配套性能測(cè)試， 確定了該涂層體系的優(yōu)化組成與性能。該面漆主要性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。
 2.2 涂裝工藝
考慮到不同試驗(yàn)的可對(duì)比性、室內(nèi)試驗(yàn)的方便性， 涂裝工藝試驗(yàn)及涂層性能檢測(cè)所用試塊均為砂漿成型試塊。涂裝工藝試驗(yàn)主要進(jìn)行了不同表面狀況（如砂漿試塊的不同水灰比、表面干濕程度） 、不同的表面處理方法、不同的涂裝方法等對(duì)涂層有關(guān)性能的影響。
2.2.1 不同水灰比的影響
試驗(yàn)了水灰比分別為0．44、0．55、0．65、0．75 四種表面狀況條件下對(duì)涂層有關(guān)性能的影響。對(duì)于水灰比在0．44 以上的混凝土， 涂層與混凝土間的附著力均大于混凝土本體抗拉強(qiáng)度， 表層氯離子衰減量均在92．9 %以上。
2.2.2 表面干燥與潮濕的影響
分別檢測(cè)了干燥表面和潮濕表面對(duì)涂層有關(guān)性能的影響。①干燥表面： 砂漿試塊成型后經(jīng)28 d 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)， 在空氣中自然涼干至少48 h 后的表面； ②潮濕表面： 砂漿試塊用水浸24 h 后， 用抹布揩干后的表面。該涂層體系對(duì)干燥表面和潮濕表面均可應(yīng)用。
2.2.3 表面處理對(duì)涂層性能影響試驗(yàn)
分別檢測(cè)了3 種表面處理方法即表面浮灰一般掃除、表面浮灰用水清洗后涼干、采用電動(dòng)鋼絲刷打磨等對(duì)涂層體系有關(guān)性能的影響。表面處理對(duì)涂層性能影響很大， 該涂層體系要求表面必須進(jìn)行打磨處理。
2.2.4 涂裝方法對(duì)涂層性能影響試驗(yàn)
分別采用噴涂、滾涂和刷涂方法， 考察對(duì)涂層體系有關(guān)性能的影響。該涂層體系均可采用以上3 種不同的施工方法。
2.3 涂層材料性能指標(biāo)
通過(guò)以上配方優(yōu)化試驗(yàn)、涂裝工藝試驗(yàn)及涂層性能檢測(cè)等室內(nèi)試驗(yàn)研究， 研制了混凝土表面專(zhuān)用底漆、配套面漆及底漆與配套面漆涂層體系。由底漆與3 種配套面漆組成的3 種涂層體系主要性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5。  3 工程應(yīng)用
1998 年至今， 該涂層材料在海軍舟山獺山新碼頭鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防腐防碳化保護(hù)工程、新疆烏魯瓦提水利樞紐發(fā)電洞、沖砂洞、泄洪洞混凝土表面抗沖磨涂層保護(hù)工程、寧波鎮(zhèn)海發(fā)電廠(chǎng)輸煤碼頭鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)防腐防碳化維修等許多工程中應(yīng)用， 涂裝施工面積約10 萬(wàn)m2 。
以上涂層材料的工程應(yīng)用均取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益， 大大提高了混凝土建筑物的使用壽命， 延長(zhǎng)了建筑物維修周期， 節(jié)省了大量維修費(fèi)用， 且該涂層的使用亦具有美化效果， 社會(huì)效益明顯。
4 結(jié) 語(yǔ)
根據(jù)海港工程環(huán)境特點(diǎn)及通過(guò)配方優(yōu)化試驗(yàn)研制開(kāi)發(fā)的混凝土表面防碳化涂層保護(hù)技術(shù)， 各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到工程使用要求； 結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況， 提出了切實(shí)可行的涂裝工藝； 大量工程應(yīng)用實(shí)例表明， 混凝土表面防碳化涂層保護(hù)技術(shù)是一種既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用有效的混凝土建筑物維護(hù)方法，特別是沿海地區(qū)混凝土建筑物可有效防護(hù)海洋環(huán)境的腐蝕破壞， 具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 |
| 原作者： 周加鈿 周 明 |
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