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混凝土結構儲池防腐維修與保護技術
 

混凝土是一種多相非均質堿性多孔材料,難免會受到工業大氣、酸雨、鹽霧的侵蝕而影響使用壽命,對於鋼筋混凝土結構貯池來說,還受到其貯存介質(酸、堿、鹽)、汙水以及黴菌不同程度的侵蝕,因此,對其進行防腐保護是不可或缺的重要措施。

鋼筋混凝土結構貯池的防腐保護,通常有三種形式:玻璃鋼襯裏、玻璃鱗片膠泥襯裏和耐酸磚塊材襯裏。

一、玻璃鋼襯裏

玻璃鋼英文即FRP,別名:玻璃纖維增強樹脂複合材料,其特點是質輕而硬,不導電,機械強度高,耐腐蝕等。因此,常用玻璃鋼襯裏來做鋼筋混凝土結構貯池的防腐保護層。防腐性能好的樹脂通常為雙酚A型環氧樹脂(比如E-44)和環氧乙烯基樹脂(VE)。

玻璃鋼襯裏的施工工藝:

⑴ 搭設必要腳手架,鋪好踏板並固定。

⑵ 基層處理:清除內表麵的混凝土殘渣,用電動工具打磨去掉凸出物,清掃表麵浮土、油汙、保證基層幹淨。確保混凝土齡期已經超過28天,表深20mm範圍內含水率≦6%。

⑶ 材料:防腐樹脂(環氧樹脂或乙烯基樹脂及其固化劑)、纖維增強材料(布、氈)。

⑷ 底塗層:在幹淨的混凝土表麵均勻塗刷一層樹脂,凝固後施工下一道工序。

⑸ 修補層:對於內表麵的凹坑,用高強環氧膩子填充,防止在製作FRP襯裏時出現孔洞或氣泡。

⑹ 防腐蝕層:采用數層玻璃纖維布、短切氈及表麵氈,要求纖維全部浸透,並將FRP的氣泡排出,軋實使表麵平整光滑。

⑺ 麵塗層:玻璃鋼防腐襯裏防腐層固化後,用拋光機打磨去掉毛刺,均勻的塗刷一層麵料樹脂。

⑻ 表層檢驗:表層應平整光潔、無雜質、無纖維外露、無目測可見的裂紋及分層。

玻璃鱗片膠泥(樹脂襯裏技術)首先是由美國開發出來的。20世紀50年代中owens corning玻璃纖維公司推出了一種含有玻璃鱗片的樹脂襯裏材料。

玻璃鱗片膠泥,是指將具有一定片徑和厚度的玻璃鱗片分別與各種耐腐蝕樹脂、輔料等混合,經專用機械配製而成的膠泥。

玻璃鱗片膠泥是一種適用於船殼以及化學品儲罐、化工廠塔器和槽體的優良襯裏材料,這種材料能耐環境介質的滲透,有助於延長襯裏壽命。耐蝕鱗片膠泥的適用性,根據樹脂基體基材的不同,有二種可供選擇:一種是環氧樹脂鱗片膠泥;另一種乙烯基酯樹脂鱗片膠泥(vinyl ester glass flake mortar),簡稱為VEGF鱗片膠泥。相對而言,後者的綜合性能包括耐腐蝕性能和耐溫性能均優於前者,目前在日本、美國等國家均采用後者。

玻璃鱗片膠泥技術特點:

⑴ 具有優良的附著力和耐久性、耐酸性及抗衝擊性能。

⑵ 具有優良的耐水性、耐鹽水性、耐油性、及一定程度的柔韌性性。

⑶ 固體份含量高,可作為厚膜塗料使用,耐溶劑性好。

⑷ 組分中含有大量玻璃鱗片。成膜後屏蔽性強,能有效阻止腐蝕介質的滲透,達到隔離防腐目的。

⑸ 適用於鋼結構及混凝土構築物的重防腐塗裝體係。

 

玻璃鱗片膠泥施工技術指南

⑴ 底漆

① 取預配好的適量底漆,再加入適當比例的配套固化劑攪拌3min以上,攪拌均勻後使用。用毛刷或輥刷塗1-2道,用量0.30kg/道·mm2左右。在經處理後的待襯表麵塗刷第一道底漆。並在第一道底漆塗刷12h後塗刷第二道底漆,二道底漆塗刷方向應相互垂直。

② 在混凝土基礎施工時,若粘度略高或低溫施工環境中,為了增加塗層與基層的接合性,可適當添加5-10%的溶劑進行稀釋,溶劑以苯乙烯為宜,底塗可塗刷1-2遍。

⑵ 玻璃鱗片膠泥中塗

① 取適量玻璃鱗片膠泥預混料,加入適當比例的配套固化劑,攪拌均勻。一次攪拌的鱗片膠泥料應控製在30 min內用完,且初凝時間應控製在40min左右。

② 用抹刀單向均勻地將施工料塗抹在塗好底漆的基礎上,每道施工厚度(初凝後)為1.0±0.2mm,用量為1.6kg/道·mm2左右,每道塗抹的間隔時間為12h

③ 通常情況下,施工2道即可,特殊情況下(如介質中含有固體磨料),施工厚度可增至三道。

④ 每道玻璃鱗片膠泥塗抹後,在初凝前必須及時用沾有苯乙烯溶劑的羊毛氈輥滾壓,直至肉眼觀察表層光滑均勻為止。表麵不允許有流淌痕跡,一經產生應重新滾壓平整。

⑤ 在施工過程中,施工麵應保持潔淨,如有凸起物或施工滴料應打磨平整。

2次塗抹的端部界麵應避免對接,必須采取搭接方式。

⑦ 玻璃鱗片膠泥層的修補

a) 經檢驗發現針孔、雜物時,應用砂輪機將其打磨清除,對針孔或貫通襯層的缺陷應打磨至底表麵,並成坡形過渡,坡麵與基體的夾角<15°。用溶劑清洗並幹燥後,應重新塗抹底漆和玻璃鱗片膠泥施工料。

b) 經檢驗發現有漏塗或局部襯層厚度不足等缺陷,應將該區域表麵用溶劑清洗幹淨,幹燥後再次塗抹施工料達到規定厚度。

c) 腳手架拆除後,其交點處應按玻璃鱗片膠泥層的修補a)進行修補。

⑧ 局部玻璃纖維布(氈)增強

a) 被襯裝備內拐角區、接管的內表麵,法蘭密封端麵處均應在玻璃鱗片襯裏膠泥固化後采用玻璃纖維布(氈)增強。鋪襯玻璃纖維布(氈)的膠接材料須采用與鱗片襯裏膠泥相同的樹脂配製。

b) 將玻璃鱗片襯裏表麵打磨平整,用溶劑清洗幹淨後按塗膠-貼布(氈)-塗膠-貼布(氈)-塗膠的順序進行,玻璃纖維布(氈)的搭接長度>50mm

⑨ 襯裏法蘭密封麵應保證平整,玻璃纖維布(氈)增強施工12 h後,應將增強區的毛邊除去。

⑶ 麵漆

① 應在完成底漆塗刷、鱗片膠泥塗抹、鱗片膠泥層修補、局部玻璃纖維布(氈)增強的工序後,塗刷麵漆。

② 取預配好的適量麵漆料,並加入規定量的固化劑,攪拌均勻後塗刷,麵漆塗刷1-2道,塗刷方向應相互垂直,兩道麵漆的塗刷時間間隔12h。最後一道麵塗料中應含苯乙烯石蠟液。

⑷ 養護

一般情況下,施工完畢後養護1周即可,但若環境較差,如溫度低於5℃或濕度大於85%,則應酌情延長。

 

三、耐酸磚塊材襯裏

⑴ 施工前的準備及要求

① 磚板襯裏的施工環境溫度以15℃~30℃為宜。相對濕度不大於80%,當施工環境溫度低於15℃時,應采取加熱保溫措施。

② 施工環境風不許接觸大量水、水蒸汽與火源,室外施工時應搭建防雨,防曬棚。

③ 施工前應按施工任務的要求,備足所需的各種原材料,並分別放在指定的倉庫;對於易燃易爆原料,應分別放於防火、防爆倉庫內。

④ 各種原材料施工時周圍必須保持15℃以上,低於此溫度應采取相應措施。

⑤ 施工前應備好施工用設備:如切割機、手動砂輪等。

⑥ 為控製施工環境溫度與溫度,施工現場應備有溫度計與濕度計。

⑦ 備好施工工具如台稱、量簡、鋼絲刷、手錘、灰刀、扁鏟等。

⑧ 施工前備足勞保用品與滅火設備。

⑵ 揉擠法砌磚施工

① 襯砌前為確保襯砌位置的正確,膠泥縫均一,磚板要預先進行預排(驗磚)。從而保證膠泥均勻飽滿結構符合要求。

② 襯砌操作時,一手托著磚板,另一手用灰刀挖適量的膠泥。先將磚板背麵刮一層膠泥(打底),使膠泥均勻貼在表麵,然後再厚塗一層膠泥,磚板表麵約抹5~6mm,磚表麵約總抹7~8mm厚,同時將與已砌完磚板相接觸的側麵帶膠泥。帶膠泥時,基本上帶平帶齊,但中間膠泥應略高,這樣要讓磚板四周擠出膠泥就需用力推壓,使膠泥層飽滿。相反,若抹膠泥麵中間低,襯砌時雖省力,卻易造成膠泥不飽滿,甚至存在空洞,抹完膠泥後,找正位置,將帶膠泥磚板從距離相鄰磚板10mm左右地方向預定位置推壓,推壓揉動時,上下左右用力要均勻,襯砌時,對磚板施加一定的壓力,有助於膠泥向被粘物表麵孔隙凹處填滿,還能排除或壓縮界麵上的空氣,使膠泥層飽滿。下塊磚板襯砌時,還要在相鄰磚板側麵上抹膠泥,依次貼襯粘接麵一定要求磚板與磚板緊挨在一起,並適當從縫隙中擠出的膠印,膠泥縫要符合要求尺寸。如果襯砌磚板在2層以上的,上下要錯縫實砌。

⑶ 勾縫法操作

① 勾縫一般是在設備或貯槽襯裏最後一層采用,磚板四周交接縫中填塞膠泥,襯砌時,先按要求的縫寬和磚板長、寬尺寸準備一批木條,襯砌時按結構要求,先將磚板表麵用膠泥打底,貼在設備或貯槽表麵上,四周不塗膠泥,用木條隔開。當整個襯裏層磚板襯完,膠泥固化後,將縫隙所墊木條取出,修整磚板間縫隙,把多餘的膠泥除去,填抹新配的膠泥,使縫隙達到規定的要求。

② 襯砌磚板固化後,要進行酸化處理,處理次數不得少於3次,每次間隔時間不得少於4h

⑷ 質量檢查

① 磚板結合層及灰縫應飽滿密實,粘結牢固,不得有疏鬆、裂紋、起鼓和固化不完全等缺陷。灰縫表麵應平整、色澤均勻。

② 磚板襯裏的平整度和坡度應符合下列規定:

a) 襯裏層應平整,用線錘或2m的直尺檢查,允許表麵凹凸不得大於4mm

b) 襯裏層相鄰磚、板之間的高差,磚不得大於1.5mm,板不得大於1mm

c) 坡度應符合設計要求,允許偏差為坡長的±0.2%,做潑水試驗時,不應能順利排出。

 

四、混凝土結構貯池防腐保護技術材料

HF環氧玻璃鱗片膠泥——用於玻璃鱗片膠泥襯裏

HF環氧玻璃鱗片膠泥由改性環氧樹脂(或者環氧乙烯基樹脂)、玻璃鱗片、固化劑、助劑和溶劑等組成的雙組份厚漿塗料。具有以下顯著特點:

① 極優良的抗介質滲透性:扁平狀鱗片在樹脂中重疊平行排列象塊塊瓦片,又如層層盔甲,形成致密的防滲透層漆膜,對水及多種腐蝕介質具有優異的抗滲透性;

② 具有較強的硬度和優異的耐磨損性、硬化時收縮率小,熱膨脹係數小;

③ 襯裏下基體溫表粘結性好,耐溫驟變性好:由於大量玻璃鱗片的存在,具有良好的耐溫變性能,能承受使用過程中的溫度劇變;

④ 漆膜堅韌具有優良的附著力,有助於抑製塗層龜裂、剝落現象出現;

⑤ 具有優異的附著力,耐水、耐酸、堿、鹽等化學品的腐蝕;

⑥ 有效成份高,一次能塗較厚的塗層,無氣噴塗一道幹膜厚度可達200μm

⑦ 施工方便,可采用噴,滾刷和抹等工藝,修補容易。

性能指標:

GB50212-2014《建築防腐蝕工程施工規範》

項目

指標

拉伸強度(MPa

25.0

彎曲強度(MPa

30.0

耐磨性(1000g500rg

0.05

粘結強度(MPa

與水泥基層

2.0

底膠料與C30混凝土

1.5

抗滲性(MPa

1.5

施工工藝:

玻璃鱗片塗料粘度大(屬厚漿型塗料),一道塗膜厚度可達022mm。由於含大量玻璃鱗片,可采用刷塗、滾塗和噴塗,塗裝采用二底二麵,複塗間隔時間為大於12h。塗裝施工麵應 無油、無水、無浮灰,保持平整、幹燥、不平整表麵必須批刮膩子,打磨平整。 施工表麵潮濕不能施工(5℃ 以下,濕度65% 以上不宜施工)。完工後,塗層應自然養護後使用,養護期大於7天。

KPI耐酸膠泥——用於耐酸磚塊材黏貼

KPI耐酸膠泥材料是以鉀水玻璃(矽酸鉀)為膠結材料,矽鋁氧化物為耐酸耐熱粉料和骨料以及少量輔助材料(固化劑已混在粉料中)配製而成的矽酸鹽耐酸耐熱材料,產品為雙組分,即:鉀水玻璃(矽酸鉀)和鉀水玻璃膠泥混合料(或鉀水玻璃砂漿混合料或鉀水玻璃混凝土混合料),按不同用途可分別配製成耐酸耐熱膠泥,耐酸耐熱砂漿,耐酸耐熱混凝土。

鉀水玻璃與固化劑的反應率可達到100%,在水、中性介質和稀酸中有明顯的耐蝕能力,耐硫酸、醋酸、磷酸的性能遠遠優於鈉水玻璃。

性能指標如下:

GB 50212-2014《建築防腐蝕工程施工規範》

GB50046-2008《工業建築防腐設計規範》

項目

密實型

普通型

膠泥

砂漿

混凝土

膠泥

砂漿

混凝土

初凝時間(min

45

45

終凝時間(min

15

15

抗壓強度(Mpa

25.0

25.0

20.0

20.0

抗拉強度(Mpa

3.0

3.0

2.5

2.5

與耐酸磚黏結強度(Mpa

1.2

1.2

1.2

1.2

抗滲等級(Mpa

1.2

12

1.2

吸水率(%)不大於

10.0

耐熱極限溫度(℃)

100-300

合格

300-900

合格

注:凝固環境溫度為20-30

 

⑶ HP-1高滲透改性環氧防腐塗料——用於防腐襯裏基層處理

HP-1高滲透改性環氧防腐塗料,在其專有技術上,是從兩個方向出發,使材料本身形成高防腐能力的聚合體,並通過其特有的高滲性,把聚合體多種優越的防護功能植入到混凝土內部,達到從根本上杜絕各種劣化因子對結構體的侵蝕,穩定、可靠,持久地發揮出保護鋼筋混凝土結構的重大作用。

性能指標如下:

JC/T 1041-2007 《混凝土裂縫用環氧樹脂灌漿材料》

序號

項目

固化物性能指標

1

抗壓強度,MPa

40

2

拉伸剪切強度,MPa

5.0

3

抗拉強度,MPa

10

4

粘結強度,MPa

幹粘結

3.0

濕粘結

2.0

5

抗滲壓力,MPa

1.0

6

滲透壓力比,%

300

注:固化物性能的測定試齡期為28d

 

 
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