专利名称：一种表面涂装防腐蚀混凝土及施工方法
技术领域：
本发明涉及一种表面涂装防腐蚀混凝土及施工方法。(二) 背景技术对于建在海洋环境中的钢筋混凝土结构，如海港建筑、码头、跨海大 桥、海洋平台和海堤，海水和大气中的氯化物对钢筋混凝土结构产生^艮强 的腐蚀作用，造成结构损坏，甚至破坏。调查结果表明，六十年代华南、华东27座海港钢筋混凝土建筑物因钢筋锈蚀破坏占74%;华南18座使 用7~25年的海港钢筋混凝土码头中，因混凝土水灰比过大或施工质量差， 钢筋锈蚀破坏占89%;安徽14座水工混凝土建筑物几乎不同程度地发生 钢筋锈蚀破坏。沿海钢筋混凝土结构受氯化物腐蚀破坏的主要原因是氯离 子通过扩散侵入到混凝土内部，降低混凝土碱度，破坏钢筋表面的钝化膜 而引发钢筋生锈和膨胀，进一步导致表面混凝土开裂和剥落，结构使用功 能和力学性能不断劣化。目前，国内外在防止混凝土中钢筋锈蚀方面的措施主要有以下六种 (1)预应力混凝土。预应力混凝土构件能有效地控制裂缝的产生，阻止先 裂后锈和锈裂互动现象的发生和蔓延，而且预应力混凝土的保护层厚度、 配合比和水灰比要求均高于其它混凝土构件，耐久性相对较好。但是预应 力混凝土构件一旦发生锈蚀破坏，修复比较困难。(2)高性能混凝土。对 于沿海钢筋混凝土结构而言，高性能混凝土以耐久性作为首要指标，并具 有较高的强度，良好的工作性和体积稳定性。但是，高性能混凝土对养护 条件要求很高，工程造价比普通混凝土也高出许多。(3)内掺钢筋阻锈剂。在钢筋与混凝土组成的材料体系中，加入钢筋阻锈剂能有效地推迟锈蚀发 生并降低钢筋的腐蚀速率，钢筋阻锈剂使钢筋表面形成完整致密的钝化 膜，有效地阻止氯离子对钢筋的侵蚀。但阻锈剂类型的选择和使用一定要 慎重，如无机亚硝酸盐阻锈剂不仅对混凝土的凝结时间、早期强度和后期 强度都有不同程度的负面影响，而且具有致癌性。(4)环氧树脂涂层钢筋。 环氧树脂涂层钢筋是在普通钢筋表面涂抹一层环氧树脂，能有效地防止处 于恶劣环境中的钢筋被腐蚀，从而大大提高工程结构的耐久性。但是，数 量庞大的钢筋在贮存、安装和绑扎过程中，不允许存在任何隐患和缺陷，否则就会加剧局部钢筋腐蚀，而且涂层钢筋造价是普通钢筋造价的1.5倍。 (5)阴极保护法。阴极保护法就是利用钢筋的电化学腐蚀原理，通过人为给钢筋施加负向电流，使金属表面的反应由原来失去电子的氧化反应，成 为得到电子的还原反应，从而使钢筋的腐蚀不再发生。但是由于提供的电流有限，此法不适用于暴露在大气中的混凝土结构保护。(6)涂料涂装保 护。混凝土表面实施涂料涂装保护，不仅可以阻止或减緩环境介质中氯离 子侵入，而且也起到装饰效果。但是必须解决好涂层的耐碱性、附着力和 耐光老化问题，而且一旦局部涂层失效，会加剧钢筋腐蚀，因此，还必须 通过配合比设计来提高混凝土本身的密实度。
发明内容本发明目的是提供一种表面涂装防腐蚀混凝土及施工方法。本发明采用的技术方案是一种表面涂装防腐蚀混凝土，由如下方法获得混凝土基层养护28d 后，在混凝土基层的表面，从内向外依次涂装湿固化环氧树脂底漆、环氧 玻璃鳞片重防腐涂料、丙烯酸聚氨酯面漆，得到所述表面涂装防腐蚀混凝土；所述混凝土基层原料质量组成为(硅酸盐水泥+粉煤灰)水减水剂细骨料粗骨料=1: 0.5~0.8: 0.008 0.012: 3.0 3.4: 3.6 4.0，基于所述的硅酸盐水泥与粉煤灰，所述的硅酸盐水泥与粉煤灰重量比为1:0.25 0.45，所述细骨料为粒度0.15 4.75mm的砂、子，所述粗骨料为粒度4.75 19.00mm的碎石。所述养护可于室外常温下进行，只需要保持混凝土表面潮湿有水分即可，我国普通混凝土的标准养护条件是20士3。C，相对湿度90 %以上或水中养护。优选的所述细骨料和粗骨料采用Fuller骨料级配曲线(即最大密度曲线)进行配料。最大密度曲线理论是通过大量试验提出一种理想曲线。富勒(Fuller)和他的同事研究认为骨料颗粒按直径大小，有规则地组合排列，粗细搭配，可以得到密度最大、空隙最小的混凝土。初期研究理想曲线是细骨料以下的颗粒级配为椭圓形曲线，粗骨料为与椭圓相切的直线，由这两部分组成的级配曲线，可能达到最大的密度。这种曲线计算比较繁杂，后来经过许多研究改进，提出简化的"抛物线最大密度理想曲线"。该理论认为"混凝土的骨料级配曲线愈接近抛物线，则其密度愈大"。1大骨料直径之间的关系为Pi-100(d竭05 式中di——各级骨料直径Pi——各级骨料直径的通过率； Dm——最大骨料直径；近年来，郑建军等人进一步考虑最小骨料直径D。的影响，对Fuller 曲线进行修正，提出了各级骨料直径的通过率与最小骨料直径Do和最大骨料直径Dm之间的定量关系P尸100[(djf5-(Dof5]/ [(Dmf5-(D0f5],目前， 该公式已经得到国内外学术界的认可，已经在混凝土配合比设计中得到广 泛的应用。沿海混凝土防腐底漆和钢材或普通混凝土防腐底漆有不同的要求，要满足的条件是(1)附着力强、低粘度、高渗透性；(2)能施工于潮湿面； (3)抗碱性能好；(4)封闭性能好。混凝土的含水率是混凝土防腐蚀涂装 的重要指标，按一般规定应在6%以下才能进行涂装，但沿海混凝土情况 特殊，涨退潮及很高的空气湿度为施工带来极大不便，混凝土的含水率不 可能达到国标规定的涂料施工基本条件，而底漆的附着力将直接影响整个 涂层的附着力和使用寿命，为此选择湿固化环氧树脂漆。湿固化环氧树脂 漆不仅具有良好的渗透性能，可渗透到混凝土层内部，而且具有优秀的耐 碱性能和封闭性能、对潮湿的混凝土表面具有较高的适应性。环氧玻璃鳞片重防腐涂料，是一种双组分厚浆型环氧树脂漆，含有玻 璃鳞片，以增强防腐蚀性能、提高老化后的重涂性能。配套使用底漆、中 间漆或面漆，可以在高性能涂料配套方案中提供极强的防护作用，适合各 种强腐蚀环境，漆膜坚硬，具有优异的抗渗透性、耐磨性，良好的附着力、 耐化学介质腐蚀性、耐热性等。丙烯酸聚氨酯漆一种双组分丙烯酸聚氨酯涂料，装饰性好，优于普通 聚氨酯、橡胶类、乙烯类涂料。可用于钢结构的涂覆和原有基材的维修保 养，适合多种环境，耐候性好，漆膜坚硬，附着力好，光亮丰满。有较好 的耐磨、酸、水、油、热等性能。本发明采用低水灰比和Fuller级配骨料，提高骨料体积率，减小水泥 用量和水泥石体积率，再加入一定量的粉煤灰，吸收水泥水化过程中在骨料表面富集的氢氧化《丐，有效减小骨料与水泥石之间的界面过渡区，提高 混凝土密实度。在混凝土基层的表面，从内向外依次涂装1层厚度为20~30pm的 湿固化环氧树脂底漆、2层厚度为40 50|im的环氧玻璃鳞片重防腐涂料、 2层厚度为30~40pm的丙烯酸聚氨酯面漆，得到所述表面涂装防腐蚀混 凝土。本发明还涉及所述的表面涂装防腐蚀混凝土的施工方法，所述方法包 括按(硅酸盐水泥+粉煤灰)水减水剂细骨料粗骨料=1: 0.5~0.8: 0.008 0.012: 3.0 3.4: 3.6~4.0的质量比调配，所述的硅酸盐水泥与粉煤 灰重量比为1: 0.25~0.45，得到的混凝土基层养护28d后，对混凝土基层 表面进行处理，涂装厚度为20 30(im的湿固化环氧树脂底漆，12h后平 整表面，涂装厚度为40 50pm的环氧玻璃鳞片重防腐涂料，24h后涂装 厚度为30 50pm的丙烯酸聚氨酯面漆，得到所述表面涂装防腐蚀混凝土。优选的混凝土配合比(硅酸盐水泥+粉煤灰)水减水剂细骨料 粗骨料质量比为1: 0.5 0.8: 0.008 0.012: 3.0 3.4: 3.6-4.0,所述方法如 下(1) 搅拌机中加入配方量的粗细骨料，加入适量水、搅拌30 60s使 骨料吸水至饱和面干；(2) 加入配方量的粉煤灰，搅拌30 60s;(3) 加入配方量的硅酸盐水泥，搅拌30 60s;(4) 加入减水剂和余量的水(此处为净用水量，为总用水量减去粗 细骨料所吸收水量后的用水量，约为(硅酸盐水泥+粉煤灰)质 量的0.4 0.5倍)，搅拌60 120s，得混凝土基层；(5) 混凝土基层养护28d后，对表面进行处理，涂装1层厚度为 20 30jim的湿固化环氧树脂底漆；(6) 12h后平整表面，涂装1层厚度为40 50pm的环氧玻璃鳞片重 防腐涂料；平整表面是在混凝土基层表面刮涂环氧腻子以添平 蜂窝、麻面、孑L洞、砂眼和凹坑；(7 ) 24h后再涂装1层厚度为40 50(im的环氧玻璃鳞片重防腐涂料；(8 ) 24h后涂装1层厚度为30 50|im的丙烯酸聚氨酯面漆；(9) 24h后再涂装1层厚度为30 50pm的丙烯酸聚氨酯面漆，得到所述表面涂装防腐蚀混凝土 。 本发明提供的表面涂装防腐蚀混凝土具有较高的防腐蚀性能，一次表 面涂装混凝土的使用寿命达15~20y。 具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围 并不仅限于此实施例1:混凝土配合比(70%水泥+ 30%粉煤灰》水(净用水量，下同)减 水剂细骨料粗骨料=1: 0.40: 0.011: 3.22: 3.92水泥P042.5普通石圭酸盐水泥 4.10kg;水自来水 2.34kg+l.llkg;粗骨料天然碎石，吸水率3.64%，级配4.75 9.50mm的骨料9.50kg, 级配9.05 16.00mm的骨料9虽g，级配16.00~19.00mm的骨料3.7汰g;细骨料天然砂子，吸水率1.48%，级配0.15~0.30mm的砂子1.69kg,级配0.30 0.60mm的砂子2.39kg，级配0.60 1.18mm的砂子3.28kg,级 配U8 2.36mm的砂子4.74kg,级配2.36 4.75mm的砂子6.77kg;粉煤灰II级粉煤灰(广州他城建筑材料有限公司) 1.76kg;减水剂SN-II(浙江省长兴县耐火陶瓷原料公司) 0.062kg;工艺步骤称量粗细骨料投入搅拌机——力口入Lllkg自来水搅拌50s——加入1.76kg粉煤灰60s——加入4.10kg水泥搅拌60s-将0.062kg减水剂和2.34kg水拌匀后再加入继续搅拌120s。上述配合比中加入的2.34kg自来水为净用水量，l.llkg自来水为按 粗细骨料吸水率计算的骨料吸水量，其它实施例中与此相同。混凝土在标准条件下(20±3°C,相对湿度90%以上)养护28d-对混凝土基层处理及表面打磨——在表面涂装一层厚度为30fim的 881-SOl湿固化环氧树脂底漆(北京航材百慕新材料技术工程有卩艮公司) ——12h后刮涂环氧腻子以添平蜂窝、麻面、孔洞、砂眼和凹坑——涂装 一层厚度为50pm的环氧玻璃鳞片重防腐中间涂料(常州市时空化工防腐 材料厂)——24h后再涂装一层厚度为50pm的环氧玻璃鳞片重防腐中间 涂料——24h后涂装一层厚度为40(im的丙烯酸聚氨脂面漆(天津市辰光 化工涂料有限公司)——24h后再涂装一层厚度为40pm的丙烯酸聚氨脂 面漆。效果根据美国对混凝土涂层防护年限工业试验的结论， 一次表面涂 装混凝土的使用寿命达15 20y。实施例2:混凝土配合比(75%水泥+ 25%粉煤灰)水减水剂细骨料粗骨料=1: 0.45: 0.009: 3.13: 3.81水泥P042.5普通硅酸盐水泥 4.43kg ;水自来水 2.66kg+1.09kg ;粗骨料天然碎石，吸水率3.64%,级配4.75~9.50mm的骨料9.Kkg, 级配9.05 16.00mm的骨料9.48kg,级配16.00 19.00mm的骨料3.71kg;细骨料天然砂子，吸水率1.48%,级配0.15 0.30mm的砂子1.Mkg, 级配0.30 0.60mm的砂子2.34kg,级配0.60 1.18mm的砂子3.22kg，级 配1.18 2.36mm的砂子4.65kg,级配2.36 4.75mm的砂、子6.64kg;粉煤灰II级粉煤灰 1.48kg ;减水剂SN-II 0.053kg ;工艺条件称量粗细骨料投入搅拌机——加入1.09kg自来水搅拌仰s——加入 1.48kg粉煤灰50s——加入4.43kg水泥搅拌50s——将O.OMkg减水剂和 2.66kg水拌匀后再加入继续搅拌90s。混凝土在标准条件下(20±3°C，相对湿度90%以上)养护28d~~~ 对混凝土基层处理及表面打磨——在表面涂装一层厚度为"nm的881 -SO 1湿固化环氧树脂底潘-12h后刮涂环氧腻子以添平蜂窝、麻面、孔洞、砂眼和凹坑——涂装一层厚度为45pm的环氧玻璃鳞片重防腐中间 涂料——24h后再涂装一层厚度为45(mi的环氧玻璃鳞片重防腐中间涂料——24h后涂装一层厚度为35pm的丙烯酸聚氨脂面;^-24h后再涂装一层厚度为35pm的丙烯酸聚氨脂面漆。效果根据美国对混凝土涂层防护年限工业试验的结论， 一次表面涂 装混凝土的使用寿命达15 20y。实施例3:混凝土配合比(80%水泥+ 20%粉煤灰)水减水剂细骨料粗 骨料=1: 0.50: 0.008: 3.05: 3.71水泥P042.5普通硅酸盐水泥 4.76kg ;水自来水 2.98kg+1.07kg ;粗骨料天然碎石，吸水率3.64%,级配4.75~9.50mm的骨料9.14kg, 级配9.05 16.00mm的骨料9.29kg,级配16.00 19.00mm的骨料3.63kg细骨料天然砂子，吸水率1.48%,级配0.15 0.30mm的砂子1.62kg, 级配0.30 0.60mm的砂子2.30kg，级配0.60 U8mm的砂子3.15kg，级 配1.18~2.36mm的砂子4.55kg，级配2.36 4.75mm的砂子6.51kg粉煤灰II级粉煤灰 1.19kg ;减水剂SN-II 0.048kg ;工艺条件称量粗细骨料投入搅拌机——加入1.07kg自来水搅拌40s——加入 1.19kg粉煤灰40s——加入4.76kg水泥搅拌40s——将0.048kg减水剂和 2.98kg水拌匀后再加入继续搅拌70s。混凝土在标准条件下(20±3°C，相对湿度卯％以上)养护28d—— 对混凝土基层处理及表面打磨——在表面涂装一层厚度为20}xm的 881-S01湿固化环氧树脂底漆——12h后刮涂环氧腻子以添平蜂窝、麻面、 孔洞、砂、眼和凹坑——涂装一层厚度为40|im的环氧玻璃鳞片重防腐中间 涂料——24h后再涂装一层厚度为40|am的环氧玻璃鳞片重防腐中间涂料——24h后涂装一层厚度为30(im的丙烯酸聚氨脂面;;l-24h后再涂装一层厚度为30|im的丙烯酸聚氨脂面漆。效果根据美国对混凝土涂层防护年限工业试验的结论， 一次表面涂 装混凝土的使用寿命达15~20y。
权利要求
1. 一种表面涂装防腐蚀混凝土，由如下方法获得混凝土基层养护28d后，在混凝土基层的表面，从内向外依次涂装湿固化环氧树脂底漆、环氧玻璃鳞片重防腐涂料、丙烯酸聚氨酯面漆，得到所述表面涂装防腐蚀混凝土；所述混凝土基层原料质量组成为(硅酸盐水泥+粉煤灰)∶水∶减水剂∶细骨料∶粗骨料＝1∶0.5～0.8∶0.008～0.012∶3.0～3.4∶3.6～4.0，基于所述的硅酸盐水泥与粉煤灰，所述的硅酸盐水泥与粉煤灰质量比为1∶0.25～0.45，所述细骨料为粒度0.15～4.75mm的砂子，所述粗骨料为粒度4.75～19.00mm的碎石。
2. 如权利要求2所述的表面涂装防腐蚀混凝土，其特征在于在混凝土基 层的表面，从内向外依次涂装1层厚度为20~30pm的湿固化环氧树 脂底漆、2层厚度为40 50jim的环氧玻璃鳞片重防腐涂料、2层厚度为 30 40(im的丙烯酸聚氨酯面漆，得到所述表面涂装防腐蚀混凝土。
3. —种如权利要求1所述的表面涂装防腐蚀混凝土的施工方法，所述方 法包括按(硅酸盐水泥+粉煤灰)水减水剂细骨料粗骨料=1: 0.5 0.8: 0.008 0.012: 3.0 3.4: 3.6 4.0的质量比调配，得到的混;疑土 基层标准养护28d后，对混凝土基层表面进行处理，涂装厚度为 20~30pm的湿固化环氧树脂底漆，12h后平整表面、涂装厚度为 40 50|im的环氧玻璃鳞片重防腐涂料，24h后涂装厚度为30~50(am的 丙烯酸聚氨酯面漆，得到所述表面涂装防腐蚀混凝土 。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于(硅酸盐水泥+粉煤灰)水 减水剂细骨料粗骨料质量比为1: 0.5 0.8: 0.008 0.012: 3.0-3.4:3.6~4.0,所述方法如下(1 )搅拌机中加入配方量的粗细骨料，加入适量水、搅拌30 60s使 骨料吸水至饱和；(2) 加入配方量的粉煤灰，搅拌30 60s;(3) 加入配方量的硅酸盐水泥，搅拌30 60s;(4) 加入减水剂和余量的水，搅拌60 120s,得混凝土基层；(5) 混凝土基层养护28d后，对表面进行处理，涂装1层厚度为 2(K30(im的湿固化环氧树脂底漆；(6 ) 12h后平整表面，再涂装1层厚度涂装厚度为40 50fim的环氧玻璃鳞片重防腐涂料； (7 ) 24h后再涂装1层厚度涂装厚度为40 50(im的环氧玻璃鳞片重防腐涂料；(8 ) 24h后涂装1层厚度为30 50jim的丙烯酸聚氨酯面漆； (9 ) 24h后再涂装1层厚度为30 50jmi的丙烯酸聚氨酯面漆，得到所 述表面涂装防腐蚀混凝土 。 5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述的步骤(6)所述的平整表 面为混凝土基层表面在刮涂环氧腻子以添平蜂窝、麻面、孔洞、砂 眼和凹i亢。
全文摘要
本发明提供了一种表面涂装防腐蚀混凝土及制备方法，防腐蚀混凝土由如下方法获得混凝土基层养护28d后，在混凝土基层的表面，从内向外依次涂装湿固化环氧树脂底漆、环氧玻璃鳞片重防腐涂料、丙烯酸聚氨酯面漆，得到所述表面涂装防腐蚀混凝土；所述混凝土基层原料质量组成为(硅酸盐水泥+粉煤灰)∶水∶减水剂∶细骨料∶粗骨料＝1∶0.5～0.8∶0.008～0.012∶3.0～3.4∶3.6～4.0，基于所述的硅酸盐水泥与粉煤灰，所述的硅酸盐水泥与粉煤灰质量比为1∶0.25～0.45，所述细骨料为粒度0.15～4.75mm的砂子，所述粗骨料为粒度4.75～19.00mm的碎石。本发明提供的表面涂装防腐蚀混凝土具有较高的防腐蚀性能，一次表面涂装混凝土的使用寿命达15～20y。
文档编号C04B18/08GK101250903SQ200810060920
公开日2008年8月27日 申请日期2008年4月2日 优先权日2008年4月2日
发明者周欣竹, 功 程, 林 邵, 郑建军 申请人:方远建设集团股份有限公司