沿海水閘砼防腐處理探討

鞏向鋒　趙昌遷

摘 要：海洋和近海地區(qū)接觸海水氯化物的配筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)按海洋氯化物環(huán)境進行耐久性設(shè)計。對處于化學(xué)侵蝕性環(huán)境中的混凝土，應(yīng)采用抗侵蝕性水泥，摻用活性摻合料，必要時可采用特殊的表面涂層等防護措施。本文結(jié)合膠州市云溪河防洪閘，對沿海砼防腐處理進行了方案比選，提出了處理方案，取得了較好的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：沿海水閘 混凝土 防腐處理

中圖分類號：TU47 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2011）10（c）-0023-02

1 防腐處理的必要性

云溪河防洪閘位于云溪河入大沽河主河槽（樁號109+000）西側(cè)900 m，距膠州灣2 km，與營舊公路跨云溪河橋合建。防洪閘主要工程內(nèi)容包括上游護底、上游鋪蓋、閘室、下游消力池、海漫、防沖槽、檢修橋等內(nèi)容。

根據(jù)中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2009年5月1日實施的《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》（GB/T50476-2008）的相關(guān)要求，海洋和近海地區(qū)接觸海水氯化物的配筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)按海洋氯化物環(huán)境進行耐久性設(shè)計。

根據(jù)中華人民共和國水利部2009年2月10日實施的《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（SL191-2008）3.3.10條的規(guī)定，對處于化學(xué)侵蝕性環(huán)境中的混凝土，應(yīng)采用抗侵蝕性水泥，摻用活性摻合料，必要時可采用特殊的表面涂層等防護措施。

由于云溪河防洪閘距膠州灣只有2 km，海水經(jīng)常性的侵蝕防洪閘砼。因此，從工程的耐久性和經(jīng)濟性角度考慮，對云溪河防洪閘的砼進行防腐處理是非常有必要的。

2 防腐處理方案

本工程設(shè)計根據(jù)實際情況，選取了兩種防腐方案進行比選。

方案一：涂抹環(huán)氧樹脂表面防腐。

（1）環(huán)氧樹脂優(yōu)點。

①環(huán)氧樹脂含有多種極性基團和活性很大的環(huán)氧基，因而與金屬、玻璃、水泥、木材、塑料等多種極性材料，尤其是表面活性高的材料具有很強的粘接力，同時環(huán)氧固化物的內(nèi)聚強度也很大，所以其膠接強度很高。

②環(huán)氧樹脂固化時基本上無低分子揮發(fā)物產(chǎn)生。膠層的體積收縮率小，約1%～2%，是熱固性樹脂中固化收縮率最小的品種之一，因此內(nèi)應(yīng)力小，對膠接強度影響小。加之環(huán)氧固化物的蠕變小，所以膠層的尺寸穩(wěn)定性好。

③環(huán)氧樹脂、固化劑及改性劑的品種很多，可通過合理而巧妙的配方設(shè)計，使膠黏劑具有所需要的工藝性，并具有所要求的使用性能。

④耐腐蝕性及介電性能好。能耐酸、堿、鹽、溶劑等多種介質(zhì)的腐蝕。體積電阻率1013～1016 Ω·cm，介電強度16～35 kV/mm。

⑤通用型環(huán)氧樹脂、固化劑及添加劑的產(chǎn)地多、產(chǎn)量大，配制簡易，可接觸壓成型，能大規(guī)模應(yīng)用。

⑥從經(jīng)濟角度看，它的價格與聚脲比較相對較低。

（2）環(huán)氧樹脂的缺點。

①不增韌時，固化物一般偏脆，抗剝離、抗開裂、抗沖擊性能差。

②對極小的材料粘接力小，必須先進行表面活化處理。

③有些原材料如活性稀釋劑、固化劑等有不同程度的毒性和刺激性。

（3）實施方案。

建議橋墩、閘底板、閘墩、消力池砼采用涂抹環(huán)氧樹脂表面防腐。

材料選用環(huán)氧樹脂E-44，涂抹分底層、中層、和面層，總厚度不小于0.3 mm。

環(huán)氧樹脂涂抹面積12550 m2，單價60元/m2，共計約75.3萬元。

方案二：噴涂聚脲表面防腐。

（1）聚脲優(yōu)點。

①不含催化劑，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上噴涂成型，不產(chǎn)生流掛現(xiàn)象，5 s凝膠，1 min即可達(dá)到步行強度。

②對濕氣、溫度不敏感，施工時不受環(huán)境溫度、濕度的影響。

③優(yōu)異的理化性能，如抗張強度、伸長率、柔韌率、耐磨性、耐老化、防腐蝕等。

④具有良好的熱穩(wěn)定性，可在120 ℃下長期使用，可承受350 ℃的短時熱沖擊。

⑤使用成套設(shè)備，施工方便，效率極高，一次施工即可達(dá)到設(shè)計厚度要求，克服了以往多層施工的弊病。設(shè)備配有多種切換模式，既可噴涂，也可澆注。

⑥可以像普通涂料一樣，加入各種顏、染料，制成不同顏色的制品。

⑦原形再現(xiàn)性好，涂層連續(xù)、致密，無接縫、無針孔，美觀實用。

（2）聚脲缺點。

價格與環(huán)氧樹脂比較相對較高。

（3）實施方案。

建議橋墩、閘底板、閘墩、消力池砼采用噴涂聚脲表面防腐。

聚脲表面防腐材料選用聚脲spua-4，噴涂遍數(shù)為2～3遍，厚度不小于2 mm。

聚脲噴涂面積12550 m2，單價200元/m2，共計約251萬元。

3 方案選擇

由于本工程涂抹面積大，且為固定建筑物，無較大沖擊力影響，建議選用方案一，即價格低廉的環(huán)氧樹脂作為防腐涂層。

4 施工工藝及措施

（1）表面處理：規(guī)范性的表面處理是防腐涂料賴以附著于基體表面必不可少的前提，是最大限度的發(fā)揮涂料防腐性能的基礎(chǔ)，表面處理好壞，直接影響涂料的附著力、施工質(zhì)量和使用壽命。

混凝土表面處理。

①用鏟刀、鋼絲刷或磨光機除去表面已經(jīng)起鼓、剝皮的老化漆膜、浮塵、水泥渣及疏松的混凝土顆粒，并用清洗劑徹底清洗干凈。

②混凝土基體必須堅固、密實、平整，不應(yīng)有起砂、起殼、裂縫、蜂窩麻面及油污現(xiàn)象。

③基體表面必須進行表面處理，在深為20 mm厚度內(nèi)，混凝土含水率不應(yīng)大于6%，特別是橋墩、橋臺底部應(yīng)做徹底的清理，保證創(chuàng)造并達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)施工條件。

（2）涂料的調(diào)配：所用材料開桶后應(yīng)首先檢查是否有失效或結(jié)皮現(xiàn)象，如果失效杜絕使用，結(jié)皮應(yīng)從桶中取出，不允許搗碎混入漆液中，使用前必須充分?jǐn)嚢瑁瑢⑼暗壮练e的顏料和填料全部攪起并攪拌均勻，以保證涂膜成份及性能的一致性，確保涂料的質(zhì)量及與金屬表面的附著力。攪拌均勻的涂料經(jīng)過濾除去涂料中的雜質(zhì)和臟物，方可使用。調(diào)料時應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件加入適量的專用稀釋劑，將涂料調(diào)至適宜操作的粘度，一般濃度以35～40 s為宜。稀釋劑只能用明確規(guī)定的稀釋劑。環(huán)氧樹脂是雙組份涂料，調(diào)配時應(yīng)分別按照說明書中各自的配比使用方法調(diào)配，并充分?jǐn)嚢杈鶆?，以備后用。底漆為增加涂料與基體的浸潤能力和粘結(jié)力應(yīng)適當(dāng)?shù)恼{(diào)稀一些，濃度以25～35 s為宜，面漆調(diào)制35～40 s為宜。

（3）涂裝方法：精心施工，規(guī)范性涂裝是保證質(zhì)量和防腐效果的重要保證，本項目混凝土結(jié)構(gòu)計劃采用環(huán)氧樹脂2底3面。漆膜厚度180 um左右。

1）施工工藝流程。

表面處理涂刷環(huán)氧樹脂底漆一道涂刷環(huán)氧樹脂中間漆一道刷環(huán)氧樹脂中間漆一道涂刷環(huán)氧樹脂面漆一道涂刷環(huán)氧樹脂面漆一道驗收移交（漆膜厚度達(dá)180 um）。

2）施工方法：采用人工刷涂和機械噴涂。

①涂刷底漆：表面處理驗收合格后，在6 h內(nèi)涂刷已經(jīng)調(diào)制好的環(huán)氧底漆，底漆起著承上啟下的作用，與基體有優(yōu)異的附著力，第一道底漆涂刷前，應(yīng)用棉紗蘸汽油首先將表面擦洗干凈，除去表面的雜物和浮塵，底漆要求均勻一致，無流淌、無漏涂、無針孔、無氣泡，表面漆膜要光滑，薄厚一致。漆膜厚度25～35 um。底漆用量80～90 g/m2。轉(zhuǎn)彎處、陰陽角要多刷一遍。涂刷時，立面要先上后下、先左后右、先難后易、縱橫交錯涂刷。待第一道底漆自然固化后，表面除出雜物和浮塵，即可用同樣的方法涂刷第二道環(huán)氧樹脂底漆。第二道底漆的厚度35～40 um，用量100 g/m2左右，并保證無針孔、無流淌、無漏涂，表面應(yīng)平整、均勻、豐滿，光澤一致?；炷帘砻婵影疾黄教?、裂縫和漏點應(yīng)用環(huán)氧樹脂膩子填補找平，然后在進行涂刷第二道環(huán)氧樹脂底漆的涂刷。

②涂刷中間漆：待環(huán)氧樹脂底漆自然固化24 h基本干燥后，經(jīng)驗收合格，即用同樣的涂刷方法涂刷環(huán)氧樹脂中間漆，每道涂料用量110～125 g/m2，漆膜厚度為45 um，并保證無針孔、無流淌、無漏涂，表面應(yīng)平整、均勻、豐滿，光澤一致。

③涂刷面漆：待中間漆徹底干燥，并檢驗合格后，除去表面浮塵，即可涂刷第一道環(huán)氧樹脂面漆，用量100～125 g/m2，漆膜厚度40～50 um；待第一層面漆干燥后，依次涂刷第二道面漆，厚度為80～100 um，最后一道面漆是關(guān)鍵的一道工序，涂刷時一定要保證漆液豐滿、顏色均一、光滑平整，有一定的光澤，外觀美觀一致。

（4）注意事項。

①涂刷時層間應(yīng)縱橫交錯，每層宜往復(fù)進行，涂刷要均勻一致，表面要光滑、平整、無氣泡、無漏涂、外觀要光澤一致。

②涂刷后每層要用濕膜測厚儀測量濕膜厚度，保證干膜達(dá)到設(shè)計厚度。

③嚴(yán)格控制間隔時間，根據(jù)氣候環(huán)境和實際施工經(jīng)驗，確定適宜的間隔時間，每道涂料的施工必須控制在上一道工序驗收合格之后，才能進行下一道工序的施工。

④涂刷施工的適宜溫度應(yīng)在5～35 ℃之間，濕度低于80%，露點溫度3 ℃上，風(fēng)、雨、雪、霧和較大風(fēng)塵天氣環(huán)境，杜絕施工。

⑤涂裝后4 h內(nèi)應(yīng)有保護措施，免受雨水淋的應(yīng)急措施，并應(yīng)保持周圍環(huán)境的清潔，防止灰塵污染。

⑥認(rèn)真執(zhí)行驗收規(guī)范，作好全過程質(zhì)量控制工作，施工中要認(rèn)真作好自檢、互檢，發(fā)現(xiàn)不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的部位，要及時進行翻工、修補。

5 應(yīng)用效果

在橋墩、閘底板、閘墩、消力池砼表面采用涂抹環(huán)氧樹脂進行防腐處理，既能保證防腐質(zhì)量，減少了海水對砼的腐蝕，又能降低工程投資。環(huán)氧樹脂防腐處理在膠州市云溪河防洪閘中的成功應(yīng)用，可作為其他同類工程的參考依據(jù)。

參考文獻

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