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海港碼頭混凝土結構防腐蝕塗裝技術
 

1.  概述

海港碼頭混凝土所處環境十分惡劣,海水、海風、海霧攜裹氯鹽等有害物質不斷對其侵蝕,海浪、泥砂反複對其機械磨蝕,微生物持續對其侵害。

我國早期的調查資料表明,處於海洋環境的混凝土構件腐蝕破壞嚴重、耐久性問題突出,大多達不到設計使用壽命,需反複修複或提前重建,經濟損失巨大,如果能采取有效措施減緩混凝土構件腐蝕,最大限度地延長海港碼頭工程使用壽命,無疑將帶來巨大的經濟效益和社會效益。

 

2. 混凝土腐蝕的原因

2.1 化學方麵的腐蝕

在沿海、內陸(如鹽橋、鹽堿地)或鹽堿工業區,混凝土的集料和水的氯鹽含量較高,而且其工作環境也受到氯鹽的侵蝕,氯鹽對混凝土和鋼材的腐蝕作用如下:

⑴ 對混凝土的腐蝕:

MgCl2與混凝土中的Ca2+生成CaCl2能溶於水,造成Ca2+遷移,增加混凝土孔隙率。

② 海水中的MgSO4與混凝土中Ca(OH)2生成CaSO4,又與鋁酸鈣生成硫鋁酸鈣,造成混凝土膨脹破壞。

③ 鹽分子在混凝土毛細管內上升,並不斷結晶、聚集漲裂混凝土。

⑵ 對鋼筋的腐蝕

① 氯離子破壞鈍化層,鋼筋鏽蝕。

② 氯離子與鐵構成了腐蝕電極(原電池),在鋼筋表麵形成特有的坑蝕。

 

③ 氯離子與鐵離子形成FeCl2再溶於水,轉化成Fe(OH)2,釋放出氯離子,周而複始,腐蝕鋼筋,即所謂去極化作用。

2.2 物理方麵的作用

因水位變動所造成的幹濕交替,則會產生鹽類的積累、結晶以及再結晶的過程。對處於潮汐去除部分的混凝土,則又受到海浪、冰淩、泥砂等的衝擊、磨耗作用。

2.3 環境濕度的影響

鋼筋腐蝕與環境濕度有直接關係,在十分潮濕的環境中,其空氣相對濕度接近100%時,混凝土孔隙充滿水,阻礙了空氣中氧氣向鋼筋表麵擴散,二氧化碳也難以透入,使鋼筋難以腐蝕。當相對濕度低於60%時,在鋼筋表麵難以形成水膜,鋼筋幾乎不生鏽,碳化也難以深入。而空氣濕度在80%左右時,有利於碳化作用,混凝土中的鋼筋鏽蝕發展很快。

2.4 微生物腐蝕

硫杆菌能將硫、硫化硫酸鹽、亞硫酸鹽等氧化物形成硫酸鹽。最終轉化為對混凝土有強腐蝕性的硫酸;硫酸鹽還原菌能將硫酸鹽還原成強腐蝕性硫化氫。另外,流水,波浪侵襲力的磨損與衝刷,加強了腐蝕介質的滲透力量,對於碼頭等構築物又常受到船舶衝擊,荷載作用下結構的應力狀態給腐蝕破壞創造了方便條件。

 

3. 混凝土表麵塗層

混凝土表麵塗層是海港工程混凝土結構耐久性特殊防護措施之一,《海港工程混凝土結構防腐蝕技術規程》(JTJ275-2000)推薦了兩種塗層配套體係:

前者具有優異的耐水性和耐候性,色彩豐富;後者綜合性能好,但色彩單一。

4. 塗裝材料

4.1 滲透型環氧封閉底漆

4.1.1 特點:高滲透性、高附著力、良好的機械性能、良好的耐水性、幹燥性能超群。

4.1.2 用途:混凝土表麵防腐塗裝。

4.1.3 執行標準:HG/T4340-2012 《環氧雲鐵中間漆》

4.1.4 性能指標:

幹燥時間

表幹4h  實幹24h

耐衝擊性

50cm

附著力

1級(1mm

彎曲試驗

2mm

耐水性

168h無異常

耐鹽霧

120h劃線處允許有輕微痕跡

4.2 屏蔽型環氧厚膜中塗漆

4.3 脂肪族聚氨酯麵漆柔

4.4 柔性氟碳麵層

柔性氟碳麵層廣泛應用於橋梁、郵輪、高速公路護欄、大型鋼結構的裝飾及保護。起到保護機構表麵不受外界大氣、酸雨、汙染物的侵蝕,防止紫外線穿透,大大增強抗老化能力。

柔性氟碳麵層耐候性優異、耐腐蝕性能卓越、機械性能以及柔性優良。技術指標如下:

序號

項目

指標要求

1

不揮發物含量(%

50

2

細度(μm

35

3

拉伸強度(MPa

10

4

斷裂延伸率(%

150

5

低溫柔韌性(-30℃)

2mm

6

耐堿性(2%Na(OH)2,10d

表麵不起泡、不龜裂、不剝落

7

耐紫外線老化性(1000h

表麵無變化

 

 

4.5 HF環氧瀝青防腐塗料

環氧瀝青防腐塗料為環氧樹脂型高分子防腐防水塗料,由優質石油瀝青和引入改性環氧樹脂膠乳為主料,煤焦瀝青、煤焦油、耐腐蝕顏料、再加以各種助劑配製而成的高分子防腐防水材料,肯有溶劑含量少、固體份高、一次塗膜厚、塗層堅實致密、附著力好、漆膜堅韌、機械強度高、耐化學腐蝕性好、抗微生物侵蝕以及電絕緣性能好等優點。

本產品為高性能防腐塗料,塗層光滑,致密,堅硬,粘結力強,耐鹽堿,耐海水,耐土壤微生物腐蝕,抗植物根莖穿透性等。塗料與玻璃纖維布複合使用,可增強防腐層的機械性能。

具有適用範圍廣、壽命長、耐候性、抗變形、拉伸強度高、延伸率大、對基層收縮和開裂變形適應性強、抗酸性、抗堿性、防腐防水性能優越,厚塗性好,不流掛。

主要應用於埋地金屬管道、油灌、海洋平台、碼頭、礦井和水下鋼鐵構件、油輪的油水艙、煉油和化工設備及混凝土汙水處理池、地下室等建築物的防腐。

技術指標如下:

項目

指標

凝膠時間25

表幹,h

4

實幹,h

24

複塗間隔時間,h

24-48

漆膜外觀

漆膜外觀正常

抗衝擊強度,cm

30

不揮發物含量,%

65

耐堿性(浸入10%NaOH溶液168h

耐酸性(浸入10% H2SO4溶液168h

耐鹽水(浸入3%NaCL溶液168h

耐油性(浸入煤油168h

 

 
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