混凝土防護(hù)高科技新材料推薦:力茲 浸瓷圭釉材料
混凝土的瓷化鎧甲,提升混凝土結(jié)構(gòu)壽命
混凝土結(jié)構(gòu)在使用中隨著使用時(shí)間的推移,使用工況的變化、環(huán)境因素的侵蝕等因素,會(huì)使混凝土材料不斷老化,甚至造成結(jié)構(gòu)損傷,這個(gè)過(guò)程屬于不可逆過(guò)程,隨著損傷的積累,逐步導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性能劣化,承載力下降和耐久性降低。使混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命明顯縮短,安全性、耐久性降低。
環(huán)境因素對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的侵蝕,使混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生物理或化學(xué)變化,從而引起其損傷或破壞,其主要表現(xiàn)形式有:水、氯離子、二氧化碳等通過(guò)混凝土孔隙滲入內(nèi)部引起鋼筋銹蝕,混,混凝土碳化、堿集料反應(yīng)、寒冷環(huán)境凍融破壞、水流中砂石沖刷磨蝕混凝土,水體中生物附著在混凝土表面腐蝕以及鋼筋腐蝕等。
當(dāng)前,混凝土結(jié)構(gòu)的表面防腐措施主要有傳統(tǒng)的表面涂層和表面浸漬兩大類。
混凝土表面涂層類措施通常是選用環(huán)氧樹脂、丙烯酸聚氨酯、氟碳樹脂、氯化橡膠等涂料作為防護(hù)涂層,優(yōu)點(diǎn)是成膜的涂層能完全密封混凝土表面,水、水汽等無(wú)法透過(guò)涂層進(jìn)入混凝土的空隙,缺點(diǎn)是涂層與混凝土是表面粘結(jié),附著力無(wú)法和卯榫結(jié)構(gòu)相比,而混凝土透氣性的特點(diǎn),使得此類涂層容易出現(xiàn)粘結(jié)失效空鼓,甚至脫落。表面破損斑駁,失去防護(hù)效果,斑駁影響美觀,即使后期修復(fù)后也法保障不再脫落。
表面浸漬通常選用硅烷或硅酸鹽溶液,滲入混凝土內(nèi)部形成一道憎水的保護(hù)層。硅烷浸漬是滲入混凝土在孔隙表面形成一層憎水結(jié)構(gòu),硅酸鹽浸漬是滲入混凝土在孔隙內(nèi)反應(yīng)結(jié)晶對(duì)孔隙和縫隙有部分填充作用。表面浸漬類措施,不能從根本上完全密封混凝土表面,對(duì)混凝土表面剝蝕等病害的預(yù)防作用非常有限,不能滿足混凝土的防腐蝕要求。
表面浸瓷
表面涂層
表面浸漬
圖1 三種混凝土防腐措施作用機(jī)理示意圖
表面浸瓷
表面涂層
表面浸漬
圖2 三種混凝土防腐措施的表面狀況
表面浸瓷是浸瓷圭釉材料滲入混凝土結(jié)構(gòu)的孔隙和微裂紋中2-4mm深度,自身交聯(lián)固化并與混凝土形成堅(jiān)固的榫卯結(jié)構(gòu),同時(shí)圭釉液體材料從混凝土孔隙內(nèi)滿溢后在表面形成瓷化涂層,完全封閉混凝土表層,為混凝土筑起一道瓷化鎧甲。浸瓷圭釉涂層具備優(yōu)良的力學(xué)、化學(xué)、物理性能、耐久性能,提升混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命。表面浸瓷材料融合了表面涂層和表面浸漬兩種混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕措施的優(yōu)點(diǎn),摒棄了兩者的缺點(diǎn),是混凝土防腐的第三解決方案,也必然是最優(yōu)的方案。
浸瓷圭釉材料的技術(shù)指標(biāo)
浸瓷圭釉材料滲入表層、表面成瓷、永不脫落。表面浸瓷防腐措施解決了混凝土結(jié)構(gòu)碳化、氯離子侵蝕造成的鋼筋銹蝕,海洋環(huán)境、化學(xué)腐蝕環(huán)境、除冰鹽環(huán)境、鹽結(jié)晶環(huán)境、凍融環(huán)境造成的混凝土腐蝕劣化破壞,以及水流泥砂作用力對(duì)混凝土的不斷磨蝕、海生物污垢的附著對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)防腐的破壞。混凝土結(jié)構(gòu)防腐涉及到的技術(shù)指標(biāo)如下:
1) 涂層附著強(qiáng)度:≥5.0MPa;
2) 涂層耐沖擊性:≥50kg.cm;
3) 涂層鉛筆硬度:≥2H;
4) 涂層耐磨損性:≤0.030g;
5) 涂層水接觸角:≥1050;
6) 涂層耐老化性:≥3000h,不起泡、不剝落、無(wú)粉化;
7) 涂層耐水性:3000h,無(wú)異常;
8) 涂層耐鹽水性:3000h,無(wú)異常(5%NaCl);
9) 涂層耐堿性:240h,無(wú)異常(10%NaOH);
10)涂層耐酸性:240h,無(wú)異常(30%H2SO4);
11)滲透深度:≥2mm(高性能砼)/3mm(普通砼);
12)吸水率:≤0.01mm/min1/2;
13)氯化物吸收量降低效果:≥90%;
14)抗氯離子滲透性:≤5.0x10-3mg/cm2d;
15)耐堿性:合格(飽和Ca(OH)2溶液,30d,無(wú)起泡、龜裂、剝落);
16)碳化深度比:≤10%;
17)抗氯離子滲透性(DRCM法):≤8.0x10-12m2/s;
18)抗硫酸鹽侵蝕≥KS120。
19)抗凍性:≥300次;
20)抗?jié)B性:≥1.5MPa(背水面)。
表面浸瓷系統(tǒng)的構(gòu)建工藝及效果
清除混凝土表面影響滲透的污物;噴/滾浸瓷圭釉材料底涂1道;噴/滾浸瓷圭釉材料面涂2道。
滾涂浸瓷圭釉材料3道
清水混凝土涂層效果
浸瓷實(shí)色涂層效果
表面浸瓷系統(tǒng)的適用規(guī)范
通用:GB/T50476-2019《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》
橋梁:JT/T695-2007《混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面涂層防腐技術(shù)條件》
水運(yùn):JTS153-2015《水運(yùn)工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》
公路:JTG/T3310-2019《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》
水工:SL775-2018《水工混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)定規(guī)范》
鐵路:TB10005-2010《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》
工業(yè):GB/T 50046-2018《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》