混凝土有機(jī)成膜涂層抗碳化性能研究

劉華++唐佳良++唐世++高欣++孫昊

摘要：主要探究了環(huán)氧樹脂、聚氨酯、氯化橡膠三類混凝土有機(jī)成膜型防腐涂料與不同的水灰比對于紫外線作用后的混凝土抗碳化性能，并對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的不合理數(shù)據(jù)進(jìn)行了原因分析。

關(guān)鍵詞：

有機(jī)涂層；水灰比；紫外線；混凝土；抗碳化性能

中圖分類號：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.11.133

1原材料

1.1混凝土原材料

水泥：采用徐州淮海中聯(lián)水泥有限公司生產(chǎn)的P·O42.5R普通硅酸鹽水泥；水：自來水；細(xì)骨料：中砂，Ⅱ區(qū)級配；粗骨料：粒徑5～20mm的碎石。

本實(shí)驗(yàn)采用0.4、0.5、0.6三種水灰質(zhì)量比。所有配合比采用同一減水劑參量。減水劑采用聚羧酸高效減水劑，混凝土配合比見表1所示。

1.2涂層材料

所選擇的涂料底漆采用：PLH06-1環(huán)氧富鋅底漆（雙組分）；中間漆采用：PLH53-3環(huán)氧云鐵中間漆（雙組分）；面漆選用三種涂層：PLH-40環(huán)氧面漆（雙組分）、PLS52-3脂肪族聚氨酯面漆（雙組分）、PLJ52-81氯化橡膠面漆。

2試塊制作及設(shè)備

2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備

（1）碳化試驗(yàn)采用CCB-70B型碳化試驗(yàn)箱。

（2）紫外老化實(shí)驗(yàn)箱。

試驗(yàn)箱的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如下：紫外燈：采用雪萊特石英紫外線消毒燈。

功率：40W；溫度范圍：20℃～25℃；濕度范圍：50%～55%。

（3）外輻照計(jì)。

2.2試塊制作及養(yǎng)護(hù)

本試驗(yàn)分兩批制作：一批為自然暴露實(shí)驗(yàn)，一批為紫外老化試驗(yàn)。試件全部采用100mm×100mm×300mm的棱柱體試件。試件澆筑后在常溫條件下養(yǎng)護(hù)至24h后拆模，再放入溫度為（20±2）℃下的水中養(yǎng)護(hù)至28d齡期后取出備用。

2.3涂層混凝土的制作

將養(yǎng)護(hù)完成的混凝土試塊置入60℃的烘箱內(nèi)烘干48h，取出用粗砂紙對其表面進(jìn)行打磨處理，再涂刷涂料。涂刷時，先計(jì)算需涂刷試件的面積，然后利用微型電子秤精確稱取所需涂料量，涂刷過程中以“少量蘸取，多次涂刷”為原則進(jìn)行。當(dāng)涂料涂裝完畢后，將試件放置于室內(nèi)環(huán)境下至少7天后再進(jìn)行試驗(yàn)。涂料涂抹單位用量及成膜后的計(jì)算干膜厚度如表2所示。

3實(shí)驗(yàn)方案

3.1涂層敷設(shè)方式驗(yàn)；

（4）到達(dá)碳化齡期時，取出涂層混凝土試件在壓力機(jī)上破型后，利用1%的酚酞試劑進(jìn)行碳化深度的測量。

4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

4.1結(jié)果分析

從圖表中可以看出，減小水灰比后，所有混凝土試件的碳化深度均減小。碳化28天后，0.5水灰比的混凝土涂覆環(huán)氧樹脂、氯化橡膠和聚氨酯涂層時，碳化深度分別減小了23.8%、27.97%、45.71%；0.6水灰比的混凝土涂覆環(huán)氧樹脂、聚氨酯和氯化橡膠涂層時，碳化深度分別減小了55.17%、49.35%、71.44%?？梢园l(fā)現(xiàn)，涂覆相同厚度和材料的涂層，水灰比越小的涂層混凝土碳化深度的減幅越小。這表明敷設(shè)有機(jī)成膜涂層的混凝土的抗碳化能力不僅與涂層有關(guān)，還與混凝土本身的抗碳化能力有關(guān)。減小水灰比后敷設(shè)同樣涂層的混凝土碳化深度的減幅度縮小，是由于混凝土水灰比減小后，混凝土的孔隙率減小，混凝土更為密實(shí)，導(dǎo)致涂層與混凝土的CO2擴(kuò)散性能差異性減小。

4.2試驗(yàn)存在的問題

（1）水灰比為0.5時，涂層防護(hù)效果氯化橡膠>環(huán)氧樹脂；而水灰比為0.6時，涂層防護(hù)效果環(huán)氧樹脂>氯化橡膠。兩種水灰比情況下涂層防護(hù)效果并不一致，與前人研究結(jié)果有出入。

（2）水灰比為0.6、面層為聚氨酯的混凝土的14d碳化深度為3.19mm，而28d碳化深度為2.21mm，存在明顯的錯誤，在檢查了測量數(shù)據(jù)后未發(fā)現(xiàn)原因?？紤]是否是因?yàn)樽贤饫匣b置原因。

4.3檢測紫外老化裝置

從上表中可以看出，輻照面上輻照強(qiáng)度分布不均勻，兩邊與中心的差距達(dá)到3-5倍，這是導(dǎo)致試件14d碳化深度大于28d的重要原因。

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