专利名称：一种用于混凝土结构的预安装防腐套的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑结构防腐蚀领域，特别是涉及一种用于混凝土结构的预安装防腐套。
背景技术：
我国海水环境、盐碱地和盐渍地等混凝土结构大量的现场暴露试验和实际工程调 研结果表明，80%以上使用IO年左右的码头和桥梁都发生严重或较严重的破坏，如钢筋 锈蚀破坏、冻害和化学侵蚀等。这些现场破坏有一个共同点，就是处在潮汐/浪溅区或土 壤_空气区的混凝土结构的腐蚀和钢筋锈蚀破坏比处在水下区、土壤区或大气区的严重得 多，见图l和图2。其主要原因是潮汐/浪溅区的混凝土因在干湿循环、冻融循环、温度循 环、波砂磨损的作用下，或者土壤-空气区受盐结晶循环作用下，环境中的侵蚀离子和氧气 等更容易进入混凝土中，混凝土中的水化产物也更容易与环境离子交换或溶出，因此这个 部位的混凝土结构在使用寿命期间便发生严重的钢筋锈蚀以及混凝土腐蚀破坏，严重危害 整个建筑物的安全使用。 对于处于这些过渡区的混凝土结构，比较普遍的处理措施主要是在原有混凝土耐 久性设计的基础上，采用混凝土表面保护的方法，即在混凝土外表面形成一层可以隔绝腐 蚀性介质的隔离层，以达到混凝土结构整体耐久性和设计使用寿命要求。目前国内外市场 上使用较多的隔离层主要有涂层(水泥基渗透结晶型混凝土外涂层、有机硅烷浸渍型混凝 土外涂层等)、缠绕带、防腐套。就实践情况来看，涂料层使用寿命很短，不到5年就会发 生脱落，重新涂刷成本高，难度大，均需要不定期维护；缠绕带主要为纤维布，缺点是弹性较 小，容易脱落，并且施工步骤繁琐；目前使用效果最好的各种单片式防腐套，图3图4为美国 CCI公司的retrowr即防腐套。 单片式防腐套的优点如下(l)外层的环套和环套张力可抵御大浪吸力和冲击 力以及外力的影响，抗研磨，抗碰撞，防腐寿命特长，经实践检验，30年后无明显腐蚀发生； (2)单片整体式设计，凸缘闭和紧固装置，无须加热，可现场带水操作，便于安装；(3) —次 施工全程防护，不会发生脱落。 由于自身构造和施工方式的特点，目前的单片式防腐套仍存在以下严重的缺点 (1)施工时需要潜水员进行水下部分的施工，施工费用过高，导致成本远远高于其他防腐蚀 措施；(2)只能在混凝土结构成型之后才能进行包扎，需要独立施工工期；(3)施工高度受 海平面限制，对于承台、箱梁等离水平面较高的桥梁部位，施工困难甚至无法施工；(4)由 于防腐套与混凝土表面的粘结靠的是防腐套的凸缘闭合紧固装置引起张力进入织物内部 产生内应力从而使防腐套紧贴在柱桩上，因此可施工的混凝土尺寸受限制， 一般为5mm 3000mm，超过最大尺寸之后，粘结质量将大大降低；
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于混凝土结构的预安装防腐套，可应用于新建的混凝土结构，特别是处于海洋环境的潮
汐/浪溅区以及盐碱地区的土壤_空气过渡区的桥墩、承台等混凝土结构。 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种用于混凝土结构的预安装防腐
套，其特征在于，包括主体层以及预粘结层，所述的预粘结层固定于主体层的内侧。 所述的主体层的两侧分别设有一搭接段，该搭接段可在预安装防腐套生产时预
制，也可以用双面胶带进行搭接，或者采用其他机械搭接方式。 所述的主体层包括外层。 所述的外层采用100%聚四氢呋喃原料生产得到的聚氨酯。 所述的主体层还包括聚合物增强层，所述的聚合物增强层固定于外层的内侧。 所述的聚合物增强层选自聚合物增强层选自聚乙烯(低、中、高密度)、聚氯乙烯、
聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及聚苯乙烯材料中的一种或多种。 所述的聚合物增强层优选为高密度聚乙烯膜或低密度聚乙烯膜。 所述的预粘结层包括压敏性粘合剂层以及丙烯酸基弹性体保护涂层，所述的压敏
性粘合剂层固定于主体层的内侧，所述的丙烯酸基弹性体保护涂层与压敏性粘合剂层固定。 所述的压敏性粘合剂层选自下列材料丁基橡胶基粘合剂、聚异丁烯基粘合剂、聚 丙烯酸基粘合剂、乙烯醚基粘合剂、苯乙烯_乙烯_苯乙烯基粘合剂、苯乙烯_异戊二烯_苯 乙烯基(SIS)粘合剂、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯基(SEBS)粘合剂和苯乙烯-丁二烯-苯 乙烯基(SBS)粘合剂以及它们的混合物；所述的丙烯酸基弹性体保护涂层优选弹性体型苯 乙烯丙烯酸丁酯基涂料。 所述的预粘结层还包括添加剂，所述添加剂选自光吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、 填料、增塑剂和流变添加剂以及它们的混合物，优选自光吸收剂、光稳定剂和抗氧化剂以及 它们的混合物。 与现有防腐套技术相比，本发明具有下述优点(前四条优点对应解决普通防腐套 的缺点) (1)预安装防腐套可预安装于钢模之内，然后再整体吊装，或者在钢模安装之后由 工人绑扎钢筋的同时铺贴于钢模内壁，最后与后浇混凝土一体化成型，操作简便，不需要专 业的潜水员施工，节省施工费用。 (2)预安装防腐套预置于钢模之内，后与后浇混凝土一体化成型，结构成型和防腐 蚀措施同步进行，节省工期，其他防腐套技术则必须在混凝土结构成型之后独立进行施工。 对于某些环境，例如跨海大桥所处的地理环境，本发明可比其他防腐套技术节省大量的工 期时间。 (3)预安装防腐套可预安装于钢模之内，然后再整体吊装，或者在钢模安装之后绑 扎钢筋时同时铺贴于钢模内壁，因此可以在需要使用防腐套的部位进行预安装，不受任何 高度限制，可以应用于实际工程中的任何部位，任何依靠钢模成型的结构部位均可施工，消 除了由于结构构件所处部位造成防腐蚀施工困难的施工盲区。 (4)预安装防腐套没有施工尺寸限制，它是靠混凝土自重产生的压力与预粘结层 进行粘结，不是靠外加紧箍力进行粘结，并且适用于桥梁结构中的箱梁、承台(直径超过 3000mm)等各种形状、尺寸的混凝土结构。
(5)预安装防腐套先于混凝土结构进行施工，后浇注混凝土在硬化过程中与预粘 结面(压敏性粘结层)进行粘结，同时由于聚合物的热传导率普遍仅为钢材的1%，预安装 防腐套在混凝土硬化过程中充当养护膜的作用，并防止混凝土水分流失，可縮短脱模时间， 其他防腐套技术均是在混凝土柱成型之后才进行包扎，无此效果。 (6)由于预安装防腐套与混凝土之间的粘结界面是混凝土浇筑后硬化过程中形成 的，因此也就没有所谓的混凝土表面处理步骤，相比之下，现有的防腐蚀措施全部都需要对 混凝土表面进行处理。 预安装防腐套除了具有传统防腐套的优点(聚氨酯层的防腐蚀效果经受了 30年 的考验)，其独特的预安装施工方式解决了传统防腐套的所有缺点(需要昂贵的潜水员人 力成本、需要独立工期、使用部位限制、使用尺寸限制)，并具有传统防腐套不具备的混凝土 养护膜的作用，免去混凝土表面的处理步骤，同时由于其仅仅改变了传统防腐套的粘结方 式，却节省了大量了工期和施工费用，因此具有巨大的经济效益。
图1为海洋区的混凝土结构腐蚀部位示意图； 图2为盐湖区的混凝土结构腐蚀部位示意图； 图3为美国CCI公司的retrowr即防腐套的现场施工图； 图4为本发明的结构示意图； 图5为本发明在主体层为单层结构时的结构剖面图；
图6为本发明在主体层为复合层结构时的结构剖面图； 图7为本发明的实施例1和实施例2的预安装防腐套在处于海洋环境下潮汐/浪 溅区的墩柱的应用示意图； 图8为本发明的实施例3和实施例4的预安装防腐套在处于盐碱地的土壤_空气 过渡区的墩柱的应用示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。 如图5 8所示，一种用于混凝土结构的预安装防腐套，其特征在于，包括主体层 2以及预粘结层3，所述的预粘结层3固定于主体层2的内侧。 所述的主体层2的两侧分别设有一搭接段4，该搭接段4可在预安装防腐套生产时 预制，也可以用双面胶带进行搭接，或者采用其他机械搭接方式；本发明的主体层2可以是 单体层也可以是复合层，单体层时，只有一层外层5，考虑到现有防腐套的主体层材料主要 为聚氨酯材料，并且已经经受30年的实际工程考验，外层材料选用聚氨酯，推荐使用100% 聚四氢呋喃原料生产得到的聚氨酯；主体层2为复合层时，外层5内侧还固定了一层聚合 物增强层6，外层5同样采用100%聚四氢呋喃原料生产得到的聚氨酯，而聚合物增强层选 自聚合物增强层选自聚乙烯(低、中、高密度)、聚氯乙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯 以及聚苯乙烯材料中的一种或多种，聚合物增强层6优选为高密度聚乙烯膜或低密度聚乙 烯膜；所述的预粘结层3包括压敏性粘合剂层7以及丙烯酸基弹性体保护涂层8，所述的压 敏性粘合剂层7固定于主体层2的内侧，所述的丙烯酸基弹性体保护涂层8与压敏性粘合剂层7固定；所述的压敏性粘合剂层7选自下列材料丁基橡胶基粘合剂、聚异丁烯基粘合 剂、聚丙烯酸基粘合剂、乙烯醚基粘合剂、苯乙烯_乙烯_苯乙烯基粘合剂、苯乙烯_异戊二
烯_苯乙烯基(SIS)粘合剂、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯基(SEBS)粘合剂和苯乙烯-丁 二烯_苯乙烯基(SBS)粘合剂以及它们的混合物；所述的丙烯酸基弹性体保护涂层8优选 弹性体型苯乙烯丙烯酸丁酯基涂料；所述的预粘结层3还包括添加剂，所述添加剂选自光 吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、填料、增塑剂和流变添加剂以及它们的混合物，优选自光吸收 剂、光稳定剂和抗氧化剂以及它们的混合物。 本发明的预粘结层3面对后浇注混凝土 ；主体层2的厚度可根据服役环境的恶劣 程度增大或减小厚度；预粘结层3与后浇注混凝土在硬化过程中实现粘结；预安装防腐套 使用时是将其预安装于钢模之内，然后浇注混凝土一体化成型，脱模后预施工防腐套与混 凝土结构形成一个整体。
本发明的优选方案为主体层2为聚氨酯层和高密度聚乙烯的复合层，聚氨酯层 为与环境接触的最外层；预粘结层3为SIS嵌段共聚物压敏性粘合剂层以及直接接触后浇 注混凝土的弹性体型苯乙烯丙烯酸丁酯基涂料层。
实施例1 本实施例是预安装防腐套在海洋潮汐/浪溅区环境下的墩柱上的应用，如图4、6、 7所示，本发明预安装防腐套1包括主体层2和预粘结层3，主体层2为复合层结构，包括聚 氨酯层5和聚合物增强层6，预粘结层3包括压敏性粘合剂层7和丙烯酸基弹性体保护涂层 8，这四层如图6所示紧密结合在一起。 预安装防腐套1为单片式结构，预先安装于钢模之内，并在搭接段4进行搭接，安 装位置对应墩柱处于潮汐/浪溅区的位置，预粘结层3面对后浇注混凝土 9。然后浇注混 凝土成型，后浇注混凝土 9在硬化过程中与预粘结层进行粘结，从而实现一体化成型。聚氨 酯层5为最外层，目前的传统聚氨酯防护材料已经经受30年的实际工程考验，耐老化能力 很强。聚合物增强层6提高了预安装防腐套的强度和韧性。预安装防腐套l除了可以保护 混凝土墩柱免受在潮汐/浪溅区的腐蚀破坏，同时还可以对后浇注混凝土 9起到养护膜的 作用，其独特的预安装施工方式解决了传统防腐套的所有缺点(需要昂贵的潜水员人力成 本、需要独立工期、使用部位限制、使用尺寸限制、混凝土表面处理)，仅仅改变了传统防腐 套的粘结方式，却节省了大量了工期和施工费用。
实施例2 本实施例同样是预安装防腐套在海洋潮汐/浪溅区环境下的墩柱上的应用，如图 4、5、7所示，与实施例1不同的是，本发明预安装防腐套的主体层2为单层结构，仅包括聚氨 酯层5。除此之外，其他结构和功能均相同。
实施例3 如图4、6、8所示，本实施例是预安装防腐套在处于盐碱地土壤-空气过渡区的墩 柱上的应用，其结构与实施例1相同。 预安装防腐套1为单片式结构，预先安装于钢模之内，并在搭接段4进行搭接，安 装位置对应墩柱处于盐碱地土壤_空气过渡区的位置。预粘结层3面对后浇注混凝土 9。 然后浇注混凝土成型，后浇注混凝土 9在硬化过程中与预粘结层进行粘结，从而实现一体 化成型。预安装防腐套l在混凝土浇注后开始对混凝土进行防护以及养护，确保混凝土在
6硬化过程中得到良好的养护环境，并消除了盐碱地土壤空气过渡区的盐结晶腐蚀破坏，从 而保证混凝土结构的高耐久性。
实施例4 如图4、5、8所示，本实施例是预安装防腐套在处于盐碱地土壤-空气过渡区的墩 柱上的应用，其结构与实施例2相同。 预安装防腐套1为单片式结构，预先安装于钢模之内，并在搭接段4进行搭接，安 装位置对应墩柱处于盐碱地土壤_空气过渡区的位置。预粘结层3面对后浇注混凝土 9。 然后浇注混凝土成型，后浇注混凝土 9在硬化过程中与预粘结层进行粘结，从而实现一体 化成型。预安装防腐套l在混凝土浇注后开始对混凝土进行防护以及养护，确保混凝土在 硬化过程中得到良好的养护环境，并消除了盐碱地土壤空气过渡区的盐结晶腐蚀破坏，从 而保证混凝土结构的高耐久性。
权利要求
一种用于混凝土结构的预安装防腐套，其特征在于，包括主体层以及预粘结层，所述的预粘结层固定于主体层的内侧。
2. 根据权利要求1所述的一种用于混凝土结构的预安装防腐套，其特征在于，所述的 主体层的两侧分别设有一搭接段，该搭接段可在预安装防腐套生产时预制，也可以用双面 胶带进行搭接，或者采用其他机械搭接方式。
3. 根据权利要求1或2所述的一种用于混凝土结构的预安装防腐套，其特征在于，所述 的主体层包括外层。
4. 根据权利要求3所述的一种用于混凝土结构的预安装防腐套，其特征在于，所述的 外层采用100%聚四氢呋喃原料生产得到的聚氨酯。
5. 根据权利要求4所述的一种用于混凝土结构的预安装防腐套，其特征在于，所述的 主体层还包括聚合物增强层，所述的聚合物增强层固定于外层的内侧。
6. 根据权利要求5所述的一种用于混凝土结构的预安装防腐套，其特征在于，所述的 聚合物增强层选自聚合物增强层选自聚乙烯(低、中、高密度)、聚氯乙烯、聚酰胺、聚对苯 二甲酸乙二醇酯以及聚苯乙烯材料中的一种或多种。
7. 根据权利要求6所述的一种用于混凝土结构的预安装防腐套，其特征在于，所述的 聚合物增强层优选为高密度聚乙烯膜或低密度聚乙烯膜。
8. 根据权利要求1或7所述的一种用于混凝土结构的预安装防腐套，其特征在于，所述的预粘结层包括压敏性粘合剂层以及丙烯酸基弹性体保护涂层，所述的压敏性粘合剂层固 定于主体层的内侧，所述的丙烯酸基弹性体保护涂层与压敏性粘合剂层固定。
9. 根据权利要求8所述的一种用于混凝土结构的预安装防腐套，其特征在于，所述的 压敏性粘合剂层选自下列材料丁基橡胶基粘合剂、聚异丁烯基粘合剂、聚丙烯酸基粘合 剂、乙烯醚基粘合剂、苯乙烯_乙烯_苯乙烯基粘合剂、苯乙烯_异戊二烯_苯乙烯基(SIS) 粘合齐U、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯基(SEBS)粘合剂和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯基(SBS) 粘合剂以及它们的混合物；所述的丙烯酸基弹性体保护涂层优选弹性体型苯乙烯丙烯酸丁 酯基涂料。
10. 根据权利要求8所述的一种用于混凝土结构的预安装防腐套，其特征在于，所述的 预粘结层还包括添加剂，所述添加剂选自光吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、填料、增塑剂和流 变添加剂以及它们的混合物，优选自光吸收剂、光稳定剂和抗氧化剂以及它们的混合物。
全文摘要
本发明涉及一种用于混凝土结构的预安装防腐套，包括主体层以及预粘结层，所述的预粘结层固定于主体层的内侧。与现有技术相比，本发明性能稳定、寿命长、施工方便、成本低，并具有传统防腐套不具备的混凝土养护膜的作用，免去混凝土表面的处理步骤，同时由于其仅仅改变了传统防腐套的粘结方式，却节省了大量了工期和施工费用，因此具有巨大的经济效益。
文档编号C09J123/00GK101748809SQ200810207530
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月22日 优先权日2008年12月22日
发明者张树青, 朱蓓蓉, 杨全兵, 杨钱荣, 王俊颜 申请人:同济大学