浅谈沿海水工建筑物混凝土表面环氧树脂外防腐技术.pdf

浅谈沿海水工建筑物混凝土表面环氧树脂外防腐技术李忠臣等 1 3 5 【 方法探究】 浅谈沿海水工建筑物混凝土表面环氧树脂外防腐技术 李忠臣 ， 柳剑峰 ， 奇凤 ( 1 上海市政工程设计研究总院集团第七设计院有限公司， 山东 青岛 2 6 6 0 0 0 ； 2 内蒙古 自治区水利科 学研究院 ， 内蒙古 呼和 浩特 0 1 0 0 2 0 ； 3 鄂 尔多斯市水务局 ， 内蒙古 东胜 0 1 7 0 0 0 ) 摘要 文章论证水工建筑物防腐的必要性， 总结归纳了沿海环境中水工建筑物的建筑材料的特殊要求和结构设计 中的一些构造规定， 着重对环氧树脂作为混凝土外表面防腐蚀涂料的技术及其施工工艺和步骤进行介绍。 关键词 水X - 建筑物； 防腐； 环氧树脂 中图分类号 ： r r V 4 4 1 5 文章标 识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 9 0 0 8 8 ( 2 0 1 5 ) 0 50 1 3 5 0 2 0前言 临海的水工建筑物， 由于环境介质中的氯离子或原材料的 氯离子侵入混凝土内部引起钢筋锈蚀膨胀， 造成混凝土膨胀破 坏 ， 从而降低了混凝土结构的耐久性， 缩短了结构的使用年限， 严重时对人民和国家的财产造成 巨大的损失， 因此 ， 防腐蚀技 术不可忽视 。 1 水工建筑物防腐的必要性 水工 建筑物 的 防腐主要 是混凝 土结 构的 防腐 ， 首先 ， 了解 一 下什么是混凝土结构的防腐蚀耐久性和设计使用年限。混 凝土结构的防腐蚀耐久性： 在正常设计、 施工、 使用和维护条件 下， 混凝土结构在设计工作寿命期内所具有的防止钢筋腐蚀导 致混凝土破坏的能力。设计使用年限： 结构或构件按设计 目的 和使用条件使用而不需要大修的预定 日期。通过以上两个概 念的了解， 我们知道混凝土结构的防腐蚀其本质是保护7 昆 凝土 中钢筋避免受到外界环境的腐蚀， 在正常使用年限期内的正常 使用条件下不丧失其本身的结构功能。 沿海环境类别为四类或五类环境， 建筑物接触的腐蚀介质 主要是水、 盐碱和各种微量化学品的腐蚀， 并长期受海水的冲 击和侵渍， 为保证结构经久耐用 ， 在沿海环境中对建筑物进行 防腐处理是必要的。 2建筑材料的防腐性能及注意问题 水工建筑物所用的材料除应满足强度要求外， 尚应充分考 虑环境条件的影响， 并且在运输及贮存过程中应设标志并按品 种、 规格分别堆放， 不得混杂， 不得接触海水， 同时， 防止其他污 染 。 ( 1 ) 水泥。水泥宜采用硅酸盐水泥、 普通硅酸盐水泥、 矿渣 硅酸盐水 泥 、 火 山灰 质硅 酸盐水 泥 和粉煤 灰 硅酸盐 水 泥 ， 其质 量应符合现行国家标准相关规定。不得使用立窑水泥和烧粘 土质 的火 山灰 质硅酸盐水泥 。 ( 2 ) 骨料 。骨料应选用 质地坚 固耐久 ， 具有 良好级 配的天 然河砂 、 碎石或 卵石 。细 骨料不 宜采用 海砂 ， 当受 条件 限制不 得不采用海砂时 ， 海砂带人浪溅 区或水 位变动 区混凝 土的氯离 子量， 对钢筋混凝土 ， 不宜大于水泥质量的 0 o 7 。对于预应 力钢筋混凝土， 不宜大于0 0 3 。不得采用可能发生碱 一骨料 反应的活性骨料 。 ( 3 ) 拌和水。拌和水宜采用城市供水系统的饮用水， 不得 采用海水。钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土的拌和用水的氯 离子含量不宜大于 2 0 0 g L 。 ( 4 ) 混凝土。混凝土拌和物中的氯离子最高限值为( 按水 泥质量百分率计) ： 预应力混凝土为 0 0 6 ； 钢筋混凝土为 0 1 。 混凝 土强度不宜小于 C 3 0 。 3 结构设计中关于防腐的构造规定 沿海水工建筑物结构形式应根据结构功能和环境条件进 行选择， 构件截面几何形状应简单、 平顺、 减少棱角、 突变和应 力集 中。 混凝土表面应有利于排水， 不宜在接缝或止水处排水。混 凝土结构应有利于通风， 避免过高的局部潮湿和水汽聚积。对 处于腐蚀较严重部位的构件 ， 应考虑其易于更换的可能性。 4 特殊防腐蚀措施 本次特殊防腐蚀措施主要介绍环氧树脂漆作为防腐涂料， 防腐涂料应选用科学合理、 经济适用 的涂装配套体系， 才能最 大限度的发挥涂料的防腐蚀性能， 提高防腐蚀能力。沿海水工 建筑物接触的腐蚀介质主要是水、 盐碱和多种微量化学品的腐 蚀 ， 并长期受水的冲击和侵渍， 所 以， 对于防腐涂料的选择， 不 仅要考虑涂层与基体的附着力， 同时， 要考虑耐蚀和耐冲击的 机械强度 。环氧树脂涂 料 以优 异 的性能 满足并 解决 了上 述要 求的问题。环氧树脂涂料是新型的重防腐涂料， 主要成膜物质 是环氧树脂 ， T 3 1以及多种添加 剂为 固化 剂 ， 固化成膜 后 。 涂层 坚硬耐冲击， 具有长期抵抗外界腐蚀和机械磨损的能力。环氧 1 3 6 内 蒙 古 水 利 2 0 1 5年第 5期 ( 总第 1 5 9期 ) 树脂漆膜有以下突出优异性能。与基体有优 良的附着力。 环氧树脂 ( 俗称万 能胶 ) 的粘接 强度为 7级是 目前最 优 良的粘 接剂 ， 与基体表面附着力最好 。具有 优异 的耐 酸 、 碱 、 盐 及多 种化学品腐蚀的性能。有突出的抗水和介质渗透性能。环 氧树脂在树脂中以多层平行状重叠排列， 给水和介质渗透制造 了重重障碍， 从而有效的阻止介质 的渗透。 固化成膜后， 收 缩率小， 热膨胀系数小， 大大增强了漆膜的预应力和机械强度。 在漆膜中， 环氧树脂形成独立的小块 网状结构 ， 外界环境的变 化 ， 热胀冷缩 及外 力的冲击不容易引起漆膜龟 裂、 裂纹和破损 。 5 施 工技 术措 施 环氧树脂漆使用寿命可达 8年以上， 在有合理优化的设 计 、 优质的防腐蚀材料的基础上， 必须有优质的施工质量保证， 才能创 出优质的防腐蚀工程 ， 因此 ， 必 须对 防腐 施工严格 把握 ， 制定详细切实可操作的施工方案。 5 1 混凝土表面处理 规范性的表面处理是防腐涂料赖以附着于基体表面必不 可少的前提， 是最大限度地发挥涂料防腐性能的基础 ， 表面处 理好坏， 直接影响涂料的附着力、 施工质量和使用寿命。 ( 1 ) 用铲刀、 钢丝刷或磨光机除去表面已经起鼓、 剥皮的老 化漆膜、 浮尘、 水泥渣及疏松的混凝土颗粒 ， 并用清洗剂彻底清 洗 干净 。 ( 2 ) 混凝 土基体必须 坚 固、 密实 、 平 整 ， 不 应有 起砂 、 起 壳 、 裂缝 、 蜂窝麻 面及油污现象 。 ( 3 ) 基体表面必须进行表面处理， 在深为 2 0 m m 厚度内， 混 凝土含水率不应大于6 ， 特别是结构底部应做彻底的清理， 保 证创造并达到标准施工条件。 5 2 涂料 的调配 所用材料开桶后应 首先检查是否有失 效或结皮 现象 ， 如果 失效杜绝使用 ， 结皮应从桶中取出， 不允许捣碎混入漆液中， 使 用前必须充分搅拌 ， 将桶底沉积的颜料和填料全部搅起并搅拌 均匀， 以保证涂膜成份及性能的一致性 ， 确保涂料的质量及与 金属表面 的附着力 。 5 3 涂装 方法 精心施 1 ， 规 范性 涂装 是 保证 质 量 和 防腐效 果 的 重要 保 证 ， 确定 混凝 土结构和 钢结 构计划 采用 环氧 树脂 2底 3面 ， 漆 膜厚度 1 8 0 u m左 右。 5 3 1施 工 工 艺 流 程 表面处理 检查合格 涂刷 环氧树脂 底漆 一道 检 查合格 涂 刷环氧树脂 中问漆一 道 干 燥合 格 刷 环氧树 脂 中间漆 一道 干 燥合格 涂刷环氧树脂面漆一道 检验合格 涂刷环氧树脂面漆 一 道 检验合格 验收移交( 漆膜厚度达 1 8 0 u m) 。 5 3 2 施工 方法： 采 用人工刷涂和机械喷涂 ( 1 ) 涂刷底漆 。表面 处理 验收合 格后 ， 在 6 h内涂 刷 已经 调制好的环氧底漆， 底漆起着承上启下的作用 ， 与基体有优异 的附着力 ， 第一道 底漆涂 刷前 ， 应 用棉 纱蘸汽 油首 先将 表面 擦 洗干净 ， 除去表面的杂物和浮尘 ， 底漆要求均匀一致 ， 表面漆 膜要 光滑 ， 薄厚一致 。 ( 2 ) 涂刷 中间漆 。 待环 氧树 脂底漆 自然 固化 2 4 h基本 干燥 后 ， 经验收合格， 即用同样的涂刷方法涂刷环氧树脂中间漆。 ( 3 ) 涂刷面漆。待中间漆彻底干燥， 并检验合格后， 除去表 面浮尘， 即可涂刷第一道环氧树脂面漆 ， 待第一层面漆干燥后 ， 依次涂刷第二道 面漆 ， 最后 一道 面漆是 关键 的一道 二 r ： 序 ， 涂刷 时一定要保证漆液丰满、 颜色均一、 光滑平整， 有一定的光泽 ， 外观美观一致 。+ 5 4 环 氧树脂 防腐施工的相关技术要求 5 4 1 底漆和衬玻璃 布前的面漆 ( 1 ) 防腐 的环氧树脂施 工根 据现场条件采用刷涂 的方式 。 ( 2 ) 表面处理经检查合格后涂刷底漆和面漆， 涂漆时保证 不流淌无漏涂 。 ( 3 ) 对于基层表 面坑尘程 度较 大(2 mil l 以上 ) ， 尚应 拌 制腻子将其补平 。 ( 4 ) 环氧树脂混合配制好拌匀后将其熟化 1 53 0 mi n， 并 在 4 h内用完 。 ( 5 ) 如果油漆复涂 间隔太 长 ， 则需 要将 油漆表 面用 砂布 或 砂 轮打毛后再涂刷后道漆 。 ( 6 ) 表面处理合格后应立即涂刷底漆， 因此， 应同时注意粉 尘 对涂漆的影响 。 ( 7 ) 涂刷时 ， 层 间纵横交错 ， 每层往复进行 。涂 漆的时 间间 隔应符合涂料的技术要求， 漆膜厚度符合设计要求。 5 4 2缠绕玻璃布 ( 1 ) 玻璃布的缠绕应在第二道面漆涂刷后 立即进行 。按要 求缠绕每一层玻璃布。 ( 2 ) 缠绕玻璃布时要 求压边 时搭 边 1 52 5 mm， 接 头处搭 头 1 0 01 5 0 m m。 ( 3 ) 缠布时如果出现鼓泡， 应用小刀将其割破， 然后挤出泡 内空气 ， 抹平表面。 ( 4 ) 整个 玻璃 布的缠绕应表 面均匀平整 。 5 4 3面漆涂刷 ( 1 ) 玻璃 布缠 好后 立即涂刷后道而漆 。缠布后 的面漆涂刷 两道 。 ( 2 ) 面漆涂刷时一定要保证涂层满布， 不允许出现漏涂、 针 孑 L 现象 。 ( 3 ) 涂层应保证将玻璃布完全覆盖浸透。 5 4 4干燥与保养 防腐完 成后让 其静置 自行干燥 ， 至少保持 8 h不能振动 。 6结论 为保证沿海建筑物的使用年限和耐久性 ， 在设计和施工过 程 中应严格按 照国家相关规范要求执行 ， 同时要做 好水 工建筑 物的外表面防腐 ， 水工建筑物外表面防腐工程投资占工程总投 资的比例较小， 而且防腐效果较为明显 ， 是腐蚀介质侵入结构 内部的第一道防线， 因此建筑物外表面防腐工作十分重要， 也 是十分必要。建筑物外表面防腐不仅可以应用于新建水工建 筑。 在已建的水工建筑物维修加固工程上也可以进行外表面防 腐处理 ， 利 用较小的投入 ， 有效 延长水工建筑物 的使用年 限。 ( 编 校 ： 杨 亚 军 ) 收稿 日期 ： 2 0 1 5 0 91 5 作者简介： 李忠臣， 从事水利水电工程设计工作。