0前言
臨海的水工建筑物,由于環境介質中的氯離子或原材料的氯離子侵入混凝土內部引起鋼筋銹蝕膨脹,造成混凝土膨脹破壞,從而降低了混凝土結構的耐久性,縮短了結構的使用年限,嚴重時對人民和國家的財產造成巨大的損失,因此,防腐蝕技術不可忽視。
1水工建筑物防腐的必要性
水工建筑物的防腐主要是混凝土結構的防腐,首先,了解一下什么是混凝土結構的防腐蝕耐久性和設計使用年限?;炷两Y構的防腐蝕耐久性:在正常設計、施工、使用和維護條件下,混凝土結構在設計工作壽命期內所具有的防止鋼筋腐蝕導致混凝土破壞的能力。設計使用年限:結構或構件按設計目的和使用條件使用而不需要大修的預定日期。通過以上兩個概念的了解,我們知道混凝土結構的防腐蝕其本質是保護混凝土中鋼筋避免受到外界環境的腐蝕,在正常使用年限期內的正常使用條件下不喪失其本身的結構功能。
沿海環境類別為四類或五類環境,建筑物接觸的腐蝕介質主要是水、鹽堿和各種微量化學品的腐蝕,并長期受海水的沖擊和侵漬,為保證結構經久耐用,在沿海環境中對建筑物進行防腐處理是必要的。
2建筑材料的防腐性能及注意問題
水工建筑物所用的材料除應滿足強度要求外,尚應充分考慮環境條件的影響,并且在運輸及貯存過程中應設標志并按品種、規格分別堆放,不得混雜,不得接觸海水,同時,防止其他污染。
(1)水泥。水泥宜采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥,其質量應符合現行國家標準相關規定。不得使用立窯水泥和燒粘土質的火山灰質硅酸鹽水泥。
(2)骨料。骨料應選用質地堅固耐久,具有良好級配的天然河砂、碎石或卵石。細骨料不宜采用海砂,當受條件限制不得不采用海砂時,海砂帶入浪濺區或水位變動區混凝土的氯離子量,對鋼筋混凝土,不宜大于水泥質量的0.07%.對于預應力鋼筋混凝土,不宜大于0.03%.不得采用可能發生堿-骨料反應的活性骨料。
(3)拌和水。拌和水宜采用城市供水系統的飲用水,不得采用海水。鋼筋混凝土和預應力鋼筋混凝土的拌和用水的氯離子含量不宜大于200g/L.
(4)混凝土?;炷涟韬臀镏械穆入x子最高限值為(按水泥質量百分率計):預應力混凝土為0.06;鋼筋混凝土為0.1.混凝土強度不宜小于C30.
3結構設計中關于防腐的構造規定
沿海水工建筑物結構形式應根據結構功能和環境條件進行選擇,構件截面幾何形狀應簡單、平順、減少棱角、突變和應力集中?;炷帘砻鎽欣谂潘?,不宜在接縫或止水處排水?;炷两Y構應有利于通風,避免過高的局部潮濕和水汽聚積。對處于腐蝕較嚴重部位的構件,應考慮其易于更換的可能性。
4特殊防腐蝕措施
本次特殊防腐蝕措施主要介紹環氧樹脂漆作為防腐涂料,防腐涂料應選用科學合理、經濟適用的涂裝配套體系,才能最大限度的發揮涂料的防腐蝕性能,提高防腐蝕能力。沿海水工建筑物接觸的腐蝕介質主要是水、鹽堿和多種微量化學品的腐蝕,并長期受水的沖擊和侵漬,所以,對于防腐涂料的選擇,不僅要考慮涂層與基體的附著力,同時,要考慮耐蝕和耐沖擊的機械強度。環氧樹脂涂料以優異的性能滿足并解決了上述要求的問題。環氧樹脂涂料是新型的重防腐涂料,主要成膜物質是環氧樹脂,T31以及多種添加劑為固化劑,固化成膜后,涂層堅硬耐沖擊,具有長期抵抗外界腐蝕和機械磨損的能力。環氧淺談沿海水工建筑物混凝土表面環氧樹脂外防腐技術李忠臣等135樹脂漆膜有以下突出優異性能。①與基體有優良的附著力。
環氧樹脂(俗稱萬能膠)的粘接強度為7級是目前最優良的粘接劑,與基體表面附著力最好。②具有優異的耐酸、堿、鹽及多種化學品腐蝕的性能。③有突出的抗水和介質滲透性能。環氧樹脂在樹脂中以多層平行狀重疊排列,給水和介質滲透制造了重重障礙,從而有效的阻止介質的滲透。④固化成膜后,收縮率小,熱膨脹系數小,大大增強了漆膜的預應力和機械強度。
在漆膜中,環氧樹脂形成獨立的小塊網狀結構,外界環境的變化,熱脹冷縮及外力的沖擊不容易引起漆膜龜裂、裂紋和破損。
5施工技術措施
環氧樹脂漆使用壽命可達8年以上,在有合理優化的設計、優質的防腐蝕材料的基礎上,必須有優質的施工質量保證,才能創出優質的防腐蝕工程,因此,必須對防腐施工嚴格把握,制定詳細切實可操作的施工方案。
5.1混凝土表面處理
規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,是最大限度地發揮涂料防腐性能的基礎,表面處理好壞,直接影響涂料的附著力、施工質量和使用壽命。
(1)用鏟刀、鋼絲刷或磨光機除去表面已經起鼓、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,不應有起砂、起殼、裂縫、蜂窩麻面及油污現象。
(3)基體表面必須進行表面處理,在深為20㎜厚度內,混凝土含水率不應大于6%,特別是結構底部應做徹底的清理,保證創造并達到標準施工條件。
5.2涂料的調配
所用材料開桶后應首先檢查是否有失效或結皮現象,如果失效杜絕使用,結皮應從桶中取出,不允許搗碎混入漆液中,使用前必須充分攪拌,將桶底沉積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,確保涂料的質量及與金屬表面的附著力。
5.3涂裝方法
精心施工,規范性涂裝是保證質量和防腐效果的重要保證,確定混凝土結構和鋼結構計劃采用環氧樹脂2底3面,漆膜厚度180um左右。
5.3.1施工工藝流程
表面處理檢查合格涂刷環氧樹脂底漆一道檢查合格涂刷環氧樹脂中間漆一道干燥合格刷環氧樹脂中間漆一道干燥合格涂刷環氧樹脂面漆一道檢驗合格涂刷環氧樹脂面漆一道檢驗合格驗收移交(漆膜厚度達180um)。
5.3.2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6h內涂刷已經調制好的環氧底漆,底漆起著承上啟下的作用,與基體有優異的附著力,第一道底漆涂刷前,應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,表面漆膜要光滑,薄厚一致。
(2)涂刷中間漆。待環氧樹脂底漆自然固化24h基本干燥后,經驗收合格,即用同樣的涂刷方法涂刷環氧樹脂中間漆。
(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,即可涂刷第一道環氧樹脂面漆,待第一層面漆干燥后,依次涂刷第二道面漆,最后一道面漆是關鍵的一道工序,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。
5.4環氧樹脂防腐施工的相關技術要求
5.4.1底漆和襯玻璃布前的面漆
(1)防腐的環氧樹脂施工根據現場條件采用刷涂的方式。
(2)表面處理經檢查合格后涂刷底漆和面漆,涂漆時保證不流淌無漏涂。
(3)對于基層表面坑塵程度較大(>2mm以上),尚應拌制膩子將其補平。
(4)環氧樹脂混合配制好拌勻后將其熟化15~30min,并在4h內用完。
(5)如果油漆復涂間隔太長,則需要將油漆表面用砂布或砂輪打毛后再涂刷后道漆。
(6)表面處理合格后應立即涂刷底漆,因此,應同時注意粉塵對涂漆的影響。
(7)涂刷時,層間縱橫交錯,每層往復進行。涂漆的時間間隔應符合涂料的技術要求,漆膜厚度符合設計要求。
5.4.2纏繞玻璃布
(1)玻璃布的纏繞應在第二道面漆涂刷后立即進行。按要求纏繞每一層玻璃布。
(2)纏繞玻璃布時要求壓邊時搭邊15~25mm,接頭處搭頭100~150mm.
(3)纏布時如果出現鼓泡,應用小刀將其割破,然后擠出泡內空氣,抹平表面。
(4)整個玻璃布的纏繞應表面均勻平整。
5.4.3面漆涂刷
(1)玻璃布纏好后立即涂刷后道面漆。纏布后的面漆涂刷兩道。
(2)面漆涂刷時一定要保證涂層滿布,不允許出現漏涂、針孔現象。
(3)涂層應保證將玻璃布完全覆蓋浸透。
5.4.4干燥與保養
防腐完成后讓其靜置自行干燥,至少保持8h不能振動。
6結論
為保證沿海建筑物的使用年限和耐久性,在設計和施工過程中應嚴格按照國家相關規范要求執行,同時要做好水工建筑物的外表面防腐,水工建筑物外表面防腐工程投資占工程總投資的比例較小,而且防腐效果較為明顯,是腐蝕介質侵入結構內部的第一道防線,因此建筑物外表面防腐工作十分重要,也是十分必要。建筑物外表面防腐不僅可以應用于新建水工建筑,在已建的水工建筑物維修加固工程上也可以進行外表面防腐處理,利用較小的投入,有效延長水工建筑物的使用年限。