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混凝土表面防碳化涂层保护技术及其应用

摘　要：通过室内配方优化试验、涂装工艺试验、涂层性能检测技术等研究，制备出各项性能优异的混凝土表面专用底漆、配套面漆及底漆与配套面漆涂层体系，为混凝土表面防碳化保护提供了一套设计、施工、质检等成套技术方案，应用实例表明工程效果良好。关键词：混凝土；防碳化；涂层保护 1 　问题的提出　　港口水工建筑物有较大部分为钢筋混凝土结构，由于大都处于海洋恶劣环境，混凝土建筑物的耐久性受到影响。为了防止混凝土建筑物由于外界因素引起的内部局部破坏，提高其耐久性，在混凝土表面采取涂层封闭保护措施，实践证明，该技术是保护混凝土的一种既经济又实用有效的方法之一。　　该项目针对混凝土表面的特殊性及海港环境特点，研制了以呋喃改性环氧树脂作为底漆，以特种呋喃改性环氧、环氧煤沥青和有机硅改性丙烯酸聚氨酯分别作为配套面漆组成的混凝土表面专用防碳化涂层封闭保护材料。适应混凝土表面特点的专用底漆及配套面漆涂层体系，以及该涂层体系相应的涂装工艺及涂层检测技术等，为混凝土表面防碳化涂层封闭保护措施提供设计、施工、质检等成套技术方案。 2 　涂层保护技术 2.1 　涂层材料及性能 2.1.1 　呋喃改性环氧底漆　　通过调整底漆配方的各种成分比例，在一定的涂装工艺条件下，通过各项性能测试，确定了最优配方组成。通过室内试验研究，主要检测呋喃/ 环氧树脂组成比例对底漆性能的影响、底漆可固结体含量对底漆性能的影响以及各种助剂对底漆性能的影响等试验。该底漆的主要性能检测结果见表1。　 2.1.2 　特种呋喃改性环氧面漆　　由于该配套面漆与底漆类型类似，与底漆的配套适应性较好，室内试验研究主要测试了该面漆本身性能对整个涂层体系性能的影响，通过配方组成优化试验，检测特种呋喃/ 环氧树脂组成比例、成膜树脂/ 颜填料组成比例等对涂层体系性能的影响。该面漆本身主要性能见表2。　　　　 2.1.3 　环氧煤沥青面漆　　主要通过该面漆与呋喃改性环氧底漆的配套适应性调整，确定了该面漆的优化配方以及能够与底漆协同作用的固化剂种类及用量等。该面漆本身的主要性能测试结果见表3。　　　　 2.1.4 　有机硅改性丙烯酸聚氨酯面漆　　室内试验主要通过该面漆与底漆的配套性能测试，确定了该涂层体系的优化组成与性能。该面漆主要性能测试结果见表4。　　　　 2.2 　涂装工艺　　考虑到不同试验的可对比性、室内试验的方便性，涂装工艺试验及涂层性能检测所用试块均为砂浆成型试块。涂装工艺试验主要进行了不同表面状况、不同的表面处理方法、不同的涂装方法等对涂层有关性能的影响。 2.2.1 　不同水灰比的影响　　试验了水灰比分别为0．44、0．55、0．65、0．75 四种表面状况条件下对涂层有关性能的影响。对于水灰比在0．44 以上的混凝土，涂层与混凝土间的附着力均大于混凝土本体抗拉强度，表层氯离子衰减量均在92．9 %以上。 2.2.2 　表面干燥与潮湿的影响　　分别检测了干燥表面和潮湿表面对涂层有关性能的影响。①干燥表面：砂浆试块成型后经28 d 标准养护，在空气中自然凉干至少48 h 后的表面； ②潮湿表面：砂浆试块用水浸24 h 后，用抹布揩干后的表面。该涂层体系对干燥表面和潮湿表面均可应用。 2.2.3 　表面处理对涂层性能影响试验　　分别检测了3 种表面处理方法即表面浮灰一般扫除、表面浮灰用水清洗后凉干、采用电动钢丝刷打磨等对涂层体系有关性能的影响。表面处理对涂层性能影响很大，该涂层体系要求表面必须进行打磨处理。 2.2.4 　涂装方法对涂层性能影响试验　　分别采用喷涂、滚涂和刷涂方法，考察对涂层体系有关性能的影响。该涂层体系均可采用以上3 种不同的施工方法。 2.3 　涂层材料性能指标　　通过以上配方优化试验、涂装工艺试验及涂层性能检测等室内试验研究，研制了混凝土表面专用底漆、配套面漆及底漆与配套面漆涂层体系。由底漆与3 种配套面漆组成的3 种涂层体系主要性能检测结果见表5。　　　　 3 　工程应用　　1998 年至今，该涂层材料在海军舟山獭山新码头钢筋混凝土结构防腐防碳化保护工程、新疆乌鲁瓦提水利枢纽发电洞、冲砂洞、泄洪洞混凝土表面抗冲磨涂层保护工程、宁波镇海发电厂输煤码头钢筋混凝土结构防腐防碳化维修等许多工程中应用，涂装施工面积约10 万m2 。　　以上涂层材料的工程应用均取得了良好的技术经济和社会效益，大大提高了混凝土建筑物的使用寿命，延长了建筑物维修周期，节省了大量维修费用，且该涂层的使用亦具有美化效果，社会效益明显。 4 　结　语　　根据海港工程环境特点及通过配方优化试验研制开发的混凝土表面防碳化涂层保护技术，各项性能指标达到工程使用要求；结合现场应用情况，提出了切实可行的涂装工艺；大量工程应用实例表明，混凝土表面防碳化涂层保护技术是一种既经济又实用有效的混凝土建筑物维护方法，特别是沿海地区混凝土建筑物可有效防护海洋环境的腐蚀破坏，具有明显的技术经济和社会效益。

原作者：周加钿周　明

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发布：2007-08-14 12:51 编辑：泛普软件 · xiaona [打印此页] [关闭]

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