水工砼钢筋防腐专用涂料的研究

　　青岛建筑工程学院建工系山东青岛266033）性能检测的新型涂料。对涂层厚度、附着力、柔韧性及耐腐蚀性等性能及其影响因素进行了研究，并对基材表面处理方法进行了分析。结果表明，该涂料具有附着力强、柔韧性好、耐腐蚀性好及常温固化、施工方便等特点。适用于水工砼钢筋防腐处理。

　　水工砼结构中因钢筋腐蚀而产生破坏的现象十分严重。有关统计表明，我国大型水电工程发生钢筋锈蚀的占509，有些已到了无法继续使用的程度。沿海地区水工钢筋砼建筑物受到海水、盐雾或防冻剂等外加剂中的Cl侵入等产生钢筋腐蚀的问题也十分突出。国内用于水工砼钢筋防腐处理的涂料较少，具有性能好、施工方便等特点的涂料就更少了。为此，我们研制了一种水工砼钢筋防腐处理的专用新型涂料，该涂料附着力强、柔韧性好、耐腐蚀性强、常温固化、贮存稳定性好、施工方便，能满足各种水工砼钢筋防腐的要求。该涂料将在防止钢筋锈蚀、提高水工砼结构物的耐久性、延长使用寿命、降低维修费用等方面发挥重要作用。

　　1实验方法1.1涂料制备选用环氧树脂作成膜物质，加溶剂稀释后，加入颜料：锌粉、玻璃磷片及石墨，并加助剂，磨细，作A组份。使用前在A组份中加入适量固化剂；组份），并用溶剂稀释，搅拌均匀，10~20min后即可使用。

　　509环氧树脂20g、颜料859、助剂109、溶剂分别为0、109、209、表1E21~EM涂料配方样品号环氧g）颜料固化剂*9）溶剂助剂固化剂浓度为259 E3-5涂料配方颜料-环氧固化剂*溶剂助剂样品号锌粉玻璃磷片及石墨9）*固化剂浓度为2591.2样品制备用厚度0.4mm的马口铁皮或！10光圆钢筋作性能检测样品的基材。基材除锈手工铁刷除锈或酸洗除锈）后，涂覆涂料，常温固化，基材表面即形成防腐漆膜。

　　另外，用E374涂料分别制备刷涂一层至五层的样品，编号E374-1~E34-5，用作研究多次涂覆增加涂层厚度对耐腐蚀性的影响。制样时，在**层涂层表干约3min）后涂覆第二层，并按此法依次涂覆后几层。

　　1.3基材处理方式基材处理方式列于表3.表3基材处理方式样品号基材表面处理方式，说明不处理用清洁软布擦去表面灰尘后使用手工铁刷除锈用铁刷除去表面铁锈擦净后使用酸洗除锈清水洗净、烘干使用由表5可见，随着温度升高，粘度逐渐下降。当温度低于150时，粘度随着温度降低而急粘度：涂-4杯法，标准GB/T 1723-93.实验条件为气温：15-200；测试时间：加固化剂，搅抖均匀，15min后开始测试。

　　柔韧性：柔韧性测定仪，试件尺寸：25x120x0.4，弯曲角度180.，弯曲时间2-3S.标准GB/T涂层厚度、柔韧性和附着力等实验条件：气温：15~200，涂料熟化15min后使用。

　　盐雾试验：FQ-500-2型盐水喷雾试验箱，实验条件：温度=350，湿度>90%，喷雾时间15min，间隔45min后再喷雾。标准GB/T1771-7991）。

　　盐水浸渍试验：将50x50x0.4尺寸的试样浸泡于3>浓度的NaCl溶液中，温度15~200.尺寸的样品浸泡于饱和CaOH）溶液中，30天换一次溶液。温度15~200.抗外加电压试验：将钢筋样品浸泡于7%Na-Cl溶液中，外加2V电压。

　　2实验结果及讨论涂层厚度防腐涂层必须有一定的厚度，以便将基材与外界侵蚀性介质隔绝开来，保证良好的防腐效果。因此厚度是防腐涂料的重要性能。涂层厚度主要取决于涂料的粘度和刷涂次数。表4是涂料粘度与涂层厚度实验结果。当溶剂用量由0增至一次刷涂漆膜厚度由79！m降至20！m.因此，通过控制溶剂用量，改变涂料粘度，即可得到不同厚度的涂层。

　　表4涂料粘度与涂层厚度实验结果性能粘度S）厚度！m）涂层外观不均匀有刷痕均匀不均匀环境温度对涂料粘度的影响见表5.表5粘度与温度的关系温度0）粘度S）剧增加。当温度高于200时，粘度-温度变化幅度较小。在不同季节进行防腐蚀施工时，可通过适当增减溶剂用量，消除温度对粘度的影响，获得一定厚度的防腐涂层。为了增加涂层的厚度，提高涂层防腐性能，避免一次涂膜过厚引起附着力降低或产生裂纹，可以采用多次涂覆的方法。一般涂覆2~4遍，可得到厚度为120~140！m的漆膜，这时涂层的防腐蚀性能较好烊见表7）。

　　附着力除了厚度外，涂层与基材之间的附着性对防腐性能也有很大影响。附着力大的涂层，与基材的粘结牢固，各类腐蚀介质不易通过涂层而进入基材表面，涂层的防腐能力就强。所以，应尽可能提高涂层的附着力。

　　影响附着力的主要因素有：树脂种类、颜料用量、涂层厚度以及基材处理方式等。环氧树脂本身具有附着力高的特点，所以选用环氧树脂为基料可以从根本上保证涂层有较高的附着力。颜料用量对附着力也有一定的影响，见表6颜料用量与附着力实验结果。当颜料用量在85%以内时，颜料减少了树脂的收缩，所以随着颜料用量增加，附着力提高；但是当颜料用量超过90%时，涂层附着力有所降低。

　　表6颜料用量与附着力实验结果编号附着力柔韧性涂层厚度与附着力及柔韧性实验结果列于表7.由该表可见：单层漆膜厚度不超过60！m时，涂层附着力为100%；超过60！m时，附着力开始下降。这是由于随着涂膜厚度增加，涂层内部的收缩应力增大，造成涂层与基材之间的附着力降低。

　　表7涂层厚度与附着力及柔韧性关系厚度附着力%）柔韧性mm）此外，基材表面处理方式也是影响附着力的重要因素。常用的表面处理方法有：手工铁刷或砂纸除锈、酸洗除锈和喷砂除锈等。表8是经三种不同方式处理的基材上涂层的附着与盐水浸渍的实验结果。结果表明，未经任何处理的样品E34-a）附着力较低，经手工除锈或酸洗除锈的样品E34b及瓦34）附着力提高。未经处理的金属表面有油脂、水分、尘埃和铁锈等污垢及腐蚀产物，这些物质使漆膜与金属表面不能直接接触，造成附着力下降，从而影响涂膜的防腐效果。因此，涂覆防腐涂料前，钢筋等基材表面一定要处理干净。从实验结果看，手工铁刷除锈和酸洗除锈均能有效清除钢筋表面污垢，提高涂层附着力。前者方便易行，适合在施工现场进行防腐处理；后者在工艺上稍微麻烦一些，但效果更好一些。由于喷砂需专门设备，本实验中没有采用该方法进行实验。

　　表8基材表面处理方式与涂层性能关系性能附着力6）盐水浸渍试验100h起泡240h起泡300h起泡柔韧性钢筋在使用过程中经常要进行弯曲加工处理。为了避免弯曲产生裂纹，涂层必须具有较好的柔韧性。涂层柔韧性与树脂种类、助剂用量、颜料用量以及涂层厚度等有关。表9是环氧树脂的种类以及助剂用量对涂层柔韧性的影响情况。

　　表9树脂及助剂对涂层柔韧性的影响样品号涂层涂层脆柔韧性涂料难溶解情况柔韧性差粘度大、不易使用结果说明，单独采用E-44环氧E2i），涂层的脆性大，柔韧性差：单独采用E-20环氧E224）的涂料溶解困难，粘度过大，不便于使混合而成的树脂，涂料的溶解性改善，柔韧性提高。当助剂用量由56增至106时，柔韧性由10mm提高为3mm.颜料用量及涂层厚度与柔韧性关系见表3.3及表7.由表6可见，颜料用量增加时，柔韧性降低。颜料用量在856以内时，柔韧性降低的幅度不大；当颜料超过906时，柔韧性明显降低。

　　表7说明当涂膜厚度在20~60！m范围内时，其柔韧性好；厚度低于10！m或超过70！m，都会使柔韧性降低。

　　2.4耐腐蚀性耐腐蚀性是水工砼防腐涂料*重要的性质之一。水工砼所处环境中可能存在H2O、2、Cl-、OH-等腐蚀性介质。只有防腐涂层自身具有抵抗这些离子侵蚀的能力，才能保证其内部的钢筋不受腐蚀。

　　涂层耐盐水和饱和CaOH）2浸渍试验的结果见表10.实验结果表明，单层涂层有一定的耐盐水侵蚀和耐饱和CaOH）2溶液侵蚀的能力，但涂层过薄>10！m，Em）或未掺颜料E3-1）时，耐蚀性较差。反复涂覆形成2-4层涂层，可使防腐蚀性明显提高。但涂至第五道后，漆膜耐盐水及耐饱和CaOH）2腐蚀的能力不再提高。故为简化施工，节省涂料，防腐处理涂覆以2~4道为宜。涂层耐盐雾及抗外加电压实验结果见表11.实验证明，本涂料具有很好的耐盐水、耐饱和CaOH）2溶液、耐盐雾和抗外加电压等腐蚀能力，适于水砼钢筋防腐处理。

　　2.5涂层综合性能实验结果表11是涂料综合性能实验结果。由该表可表10涂层耐36盐水及饱和CaOH）2溶液浸渍实验结果编号380h表面490h表面溶液浸渍完好起泡完好有小气泡一个月二个月六个月八个月九个月溶液浸渍完好1）以环氧树脂、锌粉、玻璃磷片和石墨、见，防腐涂层具有较高的附着力和抗冲击强度、良好的柔性及优良的力学性能；此外，涂层尤其是反复涂覆的涂层）耐腐蚀能力强，在36Na-Cl盐水中浸渍、CaOH）2饱和溶液中浸渍以及2V外加电压作用下的耐腐蚀性较好。

　　助剂、新型固化剂和溶剂为主要原料，能制备水工砼钢筋专用防腐涂料。该涂料具有常温固化、施工方便、附着力强、柔韧性好及耐腐蚀性强等特点。适用于水工砼钢筋防腐处理。

　　是保证涂层具有优良耐腐蚀性的重要条件。

　　当溶剂用量为10~306时，涂料粘度为烟道灰对水泥及混凝土性能的影响邵洪江％，佟立金2，张德成％，尹显东3 1济南大学，山东济南250022；2山东安厦水泥集团有限公司，山东枣庄277143；3湖南建筑材料研究设计院，湖南长沙410000；）基础上，结合水泥与高效减水剂相容性的研究，对超细烟道灰和高效减水剂对水泥及混凝土性能的影响进行了实验研究，借助于SEM、XRD及DTA等手段，对水化机理进行了分析和探讨。

　　目前，人们逐渐从只有制备高质量的水泥熟料，进而生产高强度等级的水泥和高标号混凝土的：2001-04-03传统思维中解脱出来。利用矿物质超细粉作为水泥和混凝土的掺加料的研究屡见不鲜，并取得了不少成果和应用。水泥工业作为一个高能耗、高资源消耗的传统产业，如何向节能和有利于生态环境保护的生态水泥“发展，已引起一些发达国家政府的高度重视。我国政府也对环境保护和资源开发利用问题极为关注，我国广大科技工作者对某些工业副产品和废渣的利用问题进了大量研究开发，其中在水泥工业和混凝土应用方面成果尤为突出。

　　烟道灰是冶金、化工等行业的工业副产品。烟道灰一般是指布集在这些行业厂矿的输送管道或表11涂层综合性能实验结果样品号涂料比重厚度柔韧性抗冲击强度附着力盐水浸渍耐盐雾-抗外加电压g/cm3）！m）（mm）kg*cm）2）一等二等三等E1-42.23525010010d表面有小气泡184h274h489hlh后涂膜完好有小气泡190h281h493h1h后涂膜完好面有小气泡290h416h891h1h后涂膜完好52d发现小气泡

(完)