混凝土表面防碳化涂層保護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用

摘　要：通過室內(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，通過各項(xiàng)性能測(cè)試，確定了最優(yōu)配方組成。通過室內(nèi)試驗(yàn)研究，主要檢測(cè)呋喃/ 環(huán)氧樹脂組成比例對(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型類似，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，通過配方組成優(yōu)化試驗(yàn)，檢測(cè)特種呋喃/ 環(huán)氧樹脂組成比例、成膜樹脂/ 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表2。　　　　 2.1.3 　環(huán)氧煤瀝青面漆　　主要通過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及用量等。該面漆本身的主要性能測(cè)試結(jié)果見表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、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　　根據(jù)海港工程環(huán)境特點(diǎn)及通過配方優(yōu)化試驗(yàn)研制開發(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