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混凝土结构防腐涂料

来源:this    重庆赛浩新材料有限公司    发布日期:2019-07-01    

混凝土结构的腐蚀防护技术包括增加混凝土结构本身的密实性、钢筋表面处理、阴极保护、添加缓蚀剂以及防腐涂料涂装等技术。而防腐涂装技术是一种应用广泛而简便有效的混凝土结构辅助防腐措施。
一、污水池、冷却塔等混凝土结构的腐蚀机理
随着我国环保事业的发展,近年来我国许多地区的污水处理厂已经或正在兴建。由于污水中含有酸、碱、盐、有机溶剂、好氧异养菌、硫酸盐还原菌、铁细菌和藻类微生物等成分, 使之极易对化粪池、调节池、沉淀池和污泥池等内壁产生化学腐蚀和微生物侵蚀作用。特别是滨海环境的地下水,由于受海水的影响,大多富含氯离子、硫酸根离子等对钢筋混凝土有害的物质,在一些紧邻海岸线,地基土层透水性强时,地下水质甚至等同于海水。如何解决滨海环境侵蚀性地下水对钢筋混凝土构筑物腐蚀问题,关系到工程的耐久性,目前已经成为水处理行业结构工程专业关注的焦点问题之一。
其它如火电厂、化工厂内的混凝土结构,如脱硫烟道、冷却塔、电解池,经常需要耐高温、耐磨、耐化学介质的高性能特种防腐蚀涂料,可以说混凝土防腐涂装技术在苛刻工业领域里的应用才刚刚起步,其技术与市场还大有潜力可挖。
二、污水池、冷却塔常用防腐蚀材料
1、污水处理池
传统的防护涂料包括环氧沥青、煤焦油沥青涂料。现阶段使用的高性能涂料还包括高固体份环氧或无溶剂环氧、聚氨酯涂料、环氧玻璃鳞片涂料、乙烯基玻璃鳞片涂料和聚脲涂料。污水包括生活污水和各种工业污水,污水的状况决定腐蚀作用的大小。根据污水腐蚀环境状况、以及混凝土基面状况选择相应的涂料品种及涂层厚度。对于一些腐蚀环境较恶劣的环境,或混凝土易开裂的环境,可采用涂料+玻璃布的体系增强防护效果。
2、冷却塔
冷却塔是热电厂的重要组成之一, 属大型钢筋混凝土砼构筑物, 主要由现浇钢筋混凝土塔体(包括人字柱、环梁、筒壁) 、蓄水池和塔内淋水构件组成。传统的防腐涂料采用环氧沥青、氯化橡胶、氯璜化聚乙烯等单一涂层体系,如国华宁海电厂的冷却塔混凝土表面防腐就采用了环氧封闭清漆+环氧沥青的防腐配套。现在应用的高性能涂层体系主要为:环氧封闭漆+环氧云铁中间漆+氯化橡胶面漆(或聚氨酯面漆),对于不见阳光的部位也可采用环氧封闭漆+环氧耐磨漆。而对海水冷却塔等腐蚀环境较恶劣的部位可采用环氧玻璃鳞片涂料、酚醛改性环氧涂料以增强耐介质腐蚀性能和涂层的屏蔽效果。
3)脱硫烟道
脱硫烟道涂料有三种典型的方案:底涂层+乙烯基玻璃鳞片涂料2×1mm+面涂;底涂层+乙烯基玻璃鳞片涂料2×1mm+FRP层+面涂;底涂层+乙烯基玻璃鳞片涂料2×1mm+(耐磨胶泥+玻璃布)1~2层+面涂。粘贴玻璃布(FRP层)对于提高涂层体系的热冲击能力,提高整体防护性能效果显著。特别是对已经使用过的脱硫烟道,混凝土结构局部受到破坏,虽然混凝土结构经过修复,再涂装涂料时,仍然存在着使涂层局部破坏导致整体防腐失效的潜在危险,此时采用FRP层,可以更好地弥补局部缺陷,提高整体防护效果。
三、混凝土结构防腐涂装技术发展趋势
钢筋混凝土结构表面用涂料的未来发展趋势也将遵从高性能、绿色环保的原则。同时涂料技术向多元化方向发展以适应不同腐蚀环境、不同防腐部位、甚至人文景观的要求。
1、高性能耐候面漆
在表干区部位环氧封闭漆+环氧云铁漆+丙烯酸聚氨酯面漆的体系以其综合的优异性能在防腐和景观要求较高的场合还会长期应用。上述体系中底涂层环氧漆将逐步向高固体份、无溶剂涂料过渡,而耐候面漆将逐步向耐候性能更加优异的氟碳涂料、聚硅氧烷涂料过渡。
2、弹性涂料
相对于钢材,混凝土结构的形变更大,因此JT/T695标准规定了用于混凝土结构表面的涂料要具有很好的力学性能,以适应混凝土的形变。涂装体系为:环氧树脂或聚氨酯底涂+环氧树脂腻子+柔韧型环氧树脂或柔韧型聚氨酯中涂+柔韧型聚氨酯面涂。正在制订的铁路桥梁混凝土结构防腐面涂层标准,规定了柔性氟碳涂层及其技术指标。
3、无溶剂、高固体份环氧涂料
无溶剂环氧涂料是目前应用最广泛的无溶剂防腐涂料品种。无溶剂环氧涂料施工难度大,而采用活性稀释剂和高性能的低粘度固化剂又使成本提高,因此采用高固体份的环氧涂料(体积固体含量达到80%以上)也是一种可选择的环保方案。一些腐蚀环境恶劣,且难以维修的部位可采用厚膜型环氧涂料,或环氧玻璃鳞片涂料,也可采用环氧涂料+玻璃布的方式进行涂装保护。无溶剂涂料或高固体份厚浆涂料由于粘度太高,渗透性不好,不能直接用于混凝土表面,应配套低粘度、高渗透性底漆,或将这些高粘度涂料稀释后打底。
4、乙烯酯玻璃鳞片涂料
市售的乙烯基树脂是由乙烯酯预聚物溶剂于苯乙烯单体(含量通常在35%)构成,而乙烯酯预聚物由环氧树脂与含有乙烯基团的丙烯酸或甲基丙烯酸发应生成的。加入催化剂和固化剂,苯乙烯之间以及苯乙烯和乙烯基树脂之间通过自由基聚聚合发应固化成膜。乙烯酯树脂交联固化会产生体积收缩而产生内应力,通过加入玻璃鳞片可消除部分内应力。乙烯基玻璃鳞片涂料具有很好的耐化学品腐蚀性能以及较高的耐温等级。目前乙烯基玻璃鳞片涂料主要应用在脱硫烟道,在污水池也有少量应用。当前乙烯基玻璃鳞片涂料的实际应用效果并不好,用于脱硫烟道的涂料1-2年内就出现大面积脱落,这主要由涂料的品质和施工工艺决定。玻璃鳞片涂料的品质主要由玻璃鳞片的处理以及在基体树脂中的分散效果所决定。
5、聚脲涂料
喷涂聚脲是由异氰酸酯组份(简称A组份)与氨基化合物组份(简称B组份)反应生成的一种弹性体物质。喷涂聚脲弹性体技术(SPUA)与传统聚氨酯弹性体涂料喷涂技术相比有许多优异性能和特点:干燥速度快,施工后几秒钟就会硬化;对湿气不敏感,施工环境适应性强;立面厚膜施工不流挂;具有非常优异的力学性能和耐介质腐蚀性能。应用于混凝土表面的聚脲由于固化速度太快,渗透性不好,直接喷涂与混凝土表面附着力不理想。国内目前主要应用领域为铁路的防水材料,此外在污水池、桥梁、脱硫烟道领域也有应用,但使用效果不理想。
6、TJ-高性能防水防腐涂料
济南儒泰科技有限公司自主研发生产的TJ-高性能防水防腐涂料,是一种新型的高分子聚合物材料。将异氰酸酯、丙烯酸酯与含多官能团的无机硅氧烷进行聚合交联,形成高密度立体网状结构,该涂料能耐酸、碱、盐等多种腐蚀介质,耐磨、耐冲刷、耐冲击、耐霉菌(好氧异氧菌、硫酸盐还原菌、铁细菌)、耐微生物,耐高温150度,耐低温-40度,附着力强、柔韧性好等特性。具有极高的物理与化学稳定性。该材料解决了常规材料单一的刚性防腐涂料(随混凝土的微裂纹而产生裂纹)与单一的柔性防腐涂料(附着力差)的缺点,特别适合于污水池、冷却塔、脱硫烟道等部位的防腐。该材料已在多家污水处理厂、电厂、化工厂的混凝土结构广泛应用,并取得了良好的效果。
四、结语
总体而言,混凝土结构防腐涂装技术脱离不了整个世界涂料工业的发展趋势,以高性能、易施工、经济、节能、环保为主导的发展方向。
混凝土结构防腐涂装技术的发展及市场推广对于适应我国混凝土结构基础设施建设迅猛发展的需要,以及提高我国混凝土结构工程防护技术水平和保障基础设施的运营安全具有重要的现实意义,对于民族企业技术创新和水平提高也具有积极的推动作用。

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