一种海洋工程预应力钢筋混凝土桩基础防腐材料及其施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于海洋工程粧基础防腐技术领域，涉及一种海洋工程粧基础防腐材料及 其施工方法，具体涉及一种高耐久性海洋工程预应力钢筋混凝土粧基础防腐材料及其施工 方法。
【背景技术】
[0002] 目前，海洋工程中常用的预应力钢筋混凝土粧基础主要有大管粧和PHC管粧。由 于，海水中氯离子侵蚀造成的粧基础耐久性下降、粧基础使用寿命缩短的问题在海洋工程 界倍受关注。众所周知，海水中的氯离子是强腐蚀性物质，直接暴露于海水中的预应力钢筋 混凝土大管粧及PHC管粧，当盐分渗透进混凝土达到钢筋表面时，会造成钢筋锈蚀，钢筋体 积膨胀，使混凝土胀裂、剥落、造成结构破坏。尤其是处于潮差区段的粧基础直接处于海水 腐蚀最严重的区域，是整个结构最易遭受侵蚀破坏的部位，粧基础耐久性也成为制约大型 海洋工程结构使用寿命的瓶颈技术。
[0003] 现有技术通常采用高性能混凝土、阻锈剂和增加保护层厚度等从混凝土本体材料 出发的措施提高大管粧和PHC管粧的耐久性。采用上述从混凝土材料本体出发的技术措 施，能保证预应力钢筋混凝土粧基础的服役寿命达到50年。但随着工程质量要求的不断提 高，一些大型海洋工程的设计提出了 100年设计基准期甚至更高的要求，仅从混凝土本体 材料出发，对于提高粧基础结构的耐久性作用有限，不能满足高耐久性设计要求。为了保证 粧基础100年的服役寿命，必须采用附加的防腐方式，而且附加的防腐方式在海洋环境中 服役50年内不应发生氯离子渗透。其中，提高预应力钢筋混凝土粧基础的耐久性，延长服 役寿命最常用、有效的附加防腐方式是在粧基础表面涂刷防腐蚀涂料，形成一定厚度的防 腐涂层，将粧基础与海水隔离开来，免受氯离子腐蚀。
[0004] 现有预应力钢筋混凝土粧基础常用的防腐涂料主要有丙烯酸类涂料、聚氨酯类涂 料和改性环氧类涂料等。根据我国相关标准及规范的规定，500ym厚的这些涂层的抗氯 离子渗透寿命一般为10~20年，不能满足高耐久性防腐要求。而且表面涂层一般需要涂 覆底漆、中间漆和面漆等步骤，并且要求每层干燥固化后方可进行下一层涂覆施工，施工复 杂；同时涂层一道施工厚度较薄，约为50~100ym，需要多道施工方能达到设计要求，施工 周期长；涂层的抗紫外老化性能及力学性能差，容易产生应力开裂造成涂层脱落，失去防护 效果。
[0005] 因此，对于具有50年及以上的抗氯离子渗透要求的粧基础防腐措施，如果采用防 腐蚀涂层的防护方式，在粧基础服役期间需要多次维修，才能保证粧基础不受海水腐蚀破 坏。涂层的维修比较复杂，而且维修成本极高，涂层的维修步骤包括原有涂层的铲除、粧基 础的表面处理、涂刷新的涂层等。维修时，涂层在干燥固化之前不能与海水接触，否则涂层 无法干燥固化，由于涂层大都需要多道施工，现场维修几乎成为不可能完成的任务。
[0006] 所以，现在希望提出一种新的高耐久性海洋工程预应力钢筋混凝土粧基础防腐材 料及其施工方法，要求施工周期短、力学强度高、耐海水腐蚀性好，保证粧基础50年内不发 生氯离子渗透。
【发明内容】
[0007] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种海洋工程预应力钢筋 混凝土粧基础防腐材料及其施工方法，通过采用一种高耐久性海洋工程预应力钢筋混凝土 粧基础防腐材料及其施工方法，用于解决现有技术中涂层防腐措施的缺陷，并能实现海洋 工程100年设计寿命的技术要求。
[0008] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种海洋工程预应力钢筋混 凝土粧基础防腐材料，按重量百分比计，包括如下组分：
【主权项】
1. 一种海洋工程预应力钢筋混凝土粧基础防腐材料，按重量百分比计，包括如下组 分： 树脂 40~60%; 颜料 0.3~1%; 触变剂 1~3%; 紫外线吸收剂 0.3~0.7%; 引发剂 1~2.5%; 促进剂 0.1~1.5%; 玻璃纤维布 35~55%。
2. 根据权利要求1所述的海洋工程预应力钢筋混凝土粧基础防腐材料，其特征在于， 所述树脂为环氧乙烯基酯树脂。
3. 根据权利要求1所述的海洋工程预应力钢筋混凝土粧基础防腐材料，其特征在于， 所述颜料选自铜铬黑、碳黑、氧化铁黑中的任意一种；所述触变剂选自气相二氧化硅、聚酰 胺蜡、有机膨润土中的任意一种。
4. 根据权利要求1所述的海洋工程预应力钢筋混凝土粧基础防腐材料，其特征在于， 所述紫外线吸收剂选自双（2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基）癸二酸酯、2-羟基-4-正辛氧基 二苯甲酮中的任意一种。
5. 根据权利要求1所述的海洋工程预应力钢筋混凝土粧基础防腐材料，其特征在于， 所述引发剂为过氧化甲乙酮；所述促进剂为异辛酸钴。
6. 根据权利要求1所述的海洋工程预应力钢筋混凝土粧基础防腐材料，其特征在于， 所述玻璃纤维布选自中碱玻璃纤维布CWR400D、无碱玻璃纤维布EWR400中的任意一种。
7. 根据权利要求1-6任一所述的海洋工程预应力钢筋混凝土粧基础防腐材料在海洋 工程粧基础防腐中的应用。
8. 根据权利要求1-6任一所述的海洋工程预应力钢筋混凝土粧基础防腐材料的施工 方法，包括如下步骤： 1) 粧的表面清理：清除预应力钢筋混凝土粧表面的污渍，使用树脂胶泥在粧表面涂抹 后固化，待用； 2) 树脂胶液的配制：按配比取颜料、触变剂、紫外线吸收剂、促进剂依次加入树脂中搅 拌均匀，再边搅拌边加入引发剂，待搅拌均匀后静置； 3) 玻璃钢防腐层的包覆：在步骤1)经清理后的粧表面需包覆区均匀涂刷一层步骤2) 配制的树脂胶液，再缠绕一层玻璃纤维布，重复多次上述步骤后，在最外层再均匀涂刷一层 步骤2)配制的树脂胶液，然后在该层外缠绕一层聚酯薄膜； 4) 将表面经步骤3)包覆后的预应力钢筋混凝土粧放置一段时间，即可使用。
9. 根据权利要求8所述的海洋工程预应力钢筋混凝土粧基础防腐材料的施工方法，其 特征在于，步骤1)中，所述树脂胶泥的各组分及重量份为：环氧乙烯基酯树脂100份，过氧 化甲乙酮1. 5份，异辛酸钴0. 5份，水泥100份。
10. 根据权利要求8所述的海洋工程预应力钢筋混凝土粧基础防腐材料的施工方法， 其特征在于，步骤2)中，所述搅拌时间为l-2min ;所述搅拌速率为800~lOOOr/min ;所述 静置时间为3-5min。
【专利摘要】本发明提供一种海洋工程预应力钢筋混凝土桩基础防腐材料，按重量百分比计，包括如下组分：树脂40~60%；颜料0.3~1%；触变剂1~3%；紫外线吸收剂0.3~0.7%；引发剂1~2.5%；促进剂0.1~1.5%；玻璃纤维布35~55%。本发明还进一步提供了该种海洋工程预应力钢筋混凝土桩基础防腐材料的施工方法。本发明提供的一种海洋工程预应力钢筋混凝土桩基础防腐材料，施工方便，一次施工即可达到海洋工程桩基础防腐层设计的要求厚度，施工周期短，对环境友好；与桩基础表面粘结强度高，不易脱落，防腐性能优异，具有高耐久性，能够保证桩基础在海洋环境中能满足50年抗氯离子渗透寿命的要求。
【IPC分类】E02D31-06, E02D5-30, C08K7-14, C08L63-10
【公开号】CN104878743
【申请号】CN201510132000
【发明人】王成启, 聂亚楠, 谷坤鹏, 汪冬冬, 潘根强
【申请人】中交上海三航科学研究院有限公司, 中交第三航务工程局有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年3月24日