大家知道,混凝土是水泥砂子石子混合攪拌澆注后的水化產物,具有很高的強度,再加以鋼筋的配置,可以承載我們需要的負荷。硅酸鹽水泥水化后產物主要有水化硅酸鈣,水化鐵酸鈣,氫氧化鈣,水化鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣,是一種高堿性復合的的物質,水化反應非常復雜,但是就是如此的高堿性而使得內部增強材料鋼筋處于鈍化狀態,而不再受到腐蝕。由于水泥硬化屬于放熱反應,有許多氣泡產生,而導致混凝土的孔隙和螞蜂窩缺陷。此缺陷會讓空氣中的水以及二氧化碳和環境中的其它腐蝕介質進入混凝土內部,而破壞了處于高堿飽和狀態下的鈍化環境,而使得鋼筋遭到腐蝕,也使得混凝土強度下降,最后導致鋼筋混凝土失效,引起災害性事故。因此除了鋼筋混凝土本身強度符合工藝條件外,對于鋼筋混凝土防腐蝕顯得非常重要。鋼筋混凝土防腐蝕是一個大范圍技術話題,我們現在所要探討的是針對高架橋混凝土外表面防腐蝕技術,重點探討混凝土防腐蝕涂料的應用。
既然是混凝土孔隙造成防腐介質的進入而引起的腐蝕,那么就從混凝土表面進行封堵,無孔隙混凝土表面要進行防腐涂料的保護(清水混凝土另當別論)。混凝土的高堿性決定了許多防腐蝕涂料與之粘結力下降,所以選擇封閉底漆的時候要耐堿性的,而且滲透性好,如有必要還必須通過很低濃度的無機酸進行中和處理,也有的混凝土含鹽份比較高,還需要高壓水槍進行沖洗,水槍壓力50Mpa,最小不得低于40Mpa。諸如一些特別重要的高速鐵路還必須進行拋丸或者噴砂處理,而且要求一定的粗糙度,城市高架橋混凝土一般只進行機械打磨,除去混凝土表面浮漿和雜質。另外,含水率也是降低防腐蝕涂料特別是底料與混凝土面層的重要因素。根據實踐,混凝土含水率低于1%可以達到理想的粘結力,測試混凝土含水率簡單的方法就是取30*30cm透明塑料薄膜遮蓋在混凝土表面,四周用膠帶紙粘貼牢固,形成一個密封的正方形小環境,24H后觀察透明塑料薄膜是否有霧水產生,如果有說明含水率比較高,還不能進行施工;如果沒有說明含水率很低或者接近零,符合施工條件。
符合混凝土防腐蝕施工條件的可以進行表面打磨處理,目的獲得干凈無污染,有一定粗糙度的混凝土表面層。通常選擇環氧底漆作為混凝土底料,其它底料通過實踐粘結力不如環氧底料。底料要求稠度低,滲透強,涂-4杯20以下,25度條件下短時間內就干燥,溫度越高干燥越快,但是特別注意的是,夏天或者高溫環境下不能干燥固化太快,否則引起過固化現象,通常說的“燒焦”溫度與固化劑要根據環境配合好,在寒冷的冬季,環境溫度低于5度不可以進行施工,即使要施工也要進行保溫措施,適當調整固化劑添加量。混凝土底料的施工較為重要,是形成有效防腐的關鍵,也是決定混凝土防腐蝕年限的基礎。底漆完工后開始混凝土孔隙的填補和表面找平。觀察混凝土表面,發現孔隙面積比較大而且均勻,可以采取滿批涂環氧膩子的方法,并進行二次找平處理。如果孔隙面積較小而且呈現不規則狀況,只能進行局部環氧膩子的批涂找平。對于螞蜂窩深穴要分次進行填充。所有環氧膩子*固化干燥后必須進行打磨處理,以取得優良的光滑的基層面,利于混凝土防腐蝕層面的裝飾效果,而且*隔絕了外界與混凝土內部的通道,阻止了腐蝕介質的進一步進入,達到初次防腐的效果。一般膩子一批就可以了,但是隨著城市化的發展,要求高架橋不僅做到防腐蝕性能,而且具有美觀效果,所以膩子層最少2批以上。
如果說混凝土底料,膩子是城墻基礎,那么混凝土防腐蝕面層就是城墻。第一道抗腐蝕的就是混凝土面漆。面漆要求耐腐蝕,抵抗紫外線和耐大氣老化而且與膩子層以及底料具有很好的相容性,相似相容當然環氧是*,但是環氧最大缺點就是不耐紫外線,涂層容易粉化失效。當今比較經得起考驗的高架橋混凝土結構防腐蝕面漆有以下幾種:丙烯酸各色涂料,丙烯酸聚氨酯,氟碳漆,脂肪族聚氨酯,氯化橡膠,聚硅氧烷等,可以根據環境因素和裝飾要求進行選擇。如靠近海邊的可以選擇氯化橡膠,靠近廠礦企業的選擇聚硅氧烷,等等。當然隨著科技的不斷發展,又出現了更優秀的高架橋混凝土結構面漆,以適應環保的要求,如高固含量低VOCs面漆,水性面漆,底面一體化面漆,防腐防污自潔面漆等等,總之高架橋混凝土結構防腐蝕涂料越來越被人們重視,涂料的優良性,施工的簡單化,環境與人的和諧性是今后高架橋混凝土結構防腐涂料的發展趨勢,愿本文起個拋磚引玉的作用,期待這方面的防腐蝕工藝,防腐蝕材料不斷涌現。
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