CN101456756A - 混凝土结构重防腐纳米复合涂层及防护方法 - Google Patents

Abstract

一种混凝土结构重防腐纳米复合涂层及防护方法，属于钢筋混凝土结构的防护方法。包括三层结构，从内到外依次为纳米改性环氧封闭涂料、纳米改性环氧云铁中间漆、纳米改性含氟聚氨酯面漆或硅丙面漆或含氟聚硅氧烷面漆。采用本发明的纳米复合涂层防护技术对混凝土结构进行防腐蚀涂装，防腐寿命可以达到20年以上，涂层附着力相比于普通防腐涂层可提高1倍，而且涂层具有更好的耐冲击性、耐积垢性、耐候性和柔韧性，并且施工方法简单，成本低，容易推广应用。

Description

混凝土结构重防腐纳米复合涂层及防护方法

技术领域

本发明涉及一种对钢筋混凝土结构进行防腐的方法，特别是一种混凝土结构重防腐纳米复合涂层及防护方法。

背景技术

位于海边或者是处在海水中的混凝土结构，由于空气中或者海水中含有大量氯离子，氯离子渗透到混凝土结构中会加剧混凝土结构的腐蚀，造成混凝土结构破坏或建筑物的耐久性和安全性大大降低。混凝土的碳化也是混凝土所受到的另一种化学腐蚀，碳化后的混凝土结构在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈，生锈的钢筋不但不能给混凝土提供强度上的支持，而且会由于铁锈体积膨胀破坏混凝土的结构。混凝土结构的腐蚀问题已经越来越受到重视。

目前，一般采用重防腐涂料对混凝土结构进行保护。能在严酷的腐蚀环境下应用并具有长效使用寿命的涂料称为重防腐涂料。传统的重防腐涂料有环氧树脂、氯化聚烯烃、聚氨酯树脂、氟碳树脂涂料和丙烯酸树脂涂料等几大品种。

使用这些传统的重防腐涂料对混凝土结构进行防腐的方法，已经不能满足人们对混凝土结构长效防腐的要求。这种方法的缺点主要有：

1、普通环氧底漆对混凝土基体的附着力较低，一般只有2～3兆帕；

2、传统的重防腐涂层体系防腐寿命较短，一般为10年左右；

3、涂层柔韧性不够，漆膜容易开裂等。

中国专利《一种水性混凝土防腐蚀涂层结构》，专利号ZL200620042337.X，该实用新型专利公开了一种水性混凝土防腐蚀涂层结构，由三层结构复合而成，从内到外依次为采用改性砂浆或有机硅材料的黏结强度调节层、采用改性水泥防水涂料或高弹性耐碱聚合物乳胶涂料的弹性防水透气层、采用普通建筑外墙乳胶涂料的装饰保护层。该结构及方法具有适当弹性、透气性好，还具有对环境保护的特点，但是没有解决混凝土结构防腐蚀涂层附着力低的问题，而且涂层耐久性差，对混凝土结构的防腐蚀寿命短，也不适合用于海洋等严酷腐蚀环境，维护成本高。

发明内容

本发明的目的是要提供一种：涂层附着力高、防腐寿命长、漆膜不容易开裂的混凝土结构重防腐纳米复合涂层及防护方法。

本发明的目的是这样实现的：该防护方法为三层结构复合而成的复合涂层，从内到外依次采用纳米改性环氧封闭涂料、纳米改性环氧云铁中间漆、纳米改性含氟聚氨酯面漆或硅丙面漆或含氟聚硅氧烷面漆。

混凝土结构重防腐纳米复合涂层防护技术，其涂覆工艺为：

1)用电动角磨机打磨混凝土表面，除去表面疏松层，凿去胀裂或松动的混凝土，用淡水和高压水枪喷射冲洗墩柱混凝土表面，冲洗后自然干燥，冲洗后混凝土表面应洁净、牢固密实无松动；

2)在混凝土表面涂覆纳米改性环氧封闭漆1-2道，涂层干膜厚度为20-60μm；

3)再涂覆1-3道纳米改性环氧云铁中间漆，涂层干膜厚度为60-200μm；

4)最后涂覆1-2道纳米改性含氟聚氨酯面漆或硅丙面漆或含氟聚硅氧烷面漆，涂层干膜厚度为40-100μm。

有益效果：在本发明中由于在混凝土表面采用了纳米改性环氧封闭涂料，该底层漆能够很好地渗入混凝土的孔隙中并封住孔隙，具有高渗透性、高附着力和高耐蚀性；纳米改性环氧封闭底漆与混凝土基材的附着力可以达到6兆帕以上。

由于采用了纳米改性环氧云铁中间漆，鳞片状云母氧化铁在漆膜中能自动定向，相互重叠交盖，增加了水、气渗透阻力，它与环氧底漆相配合，对水、气阻挡性能极佳。纳米改性环氧云铁涂料中添加的无机纳米氧化物材料能与环氧树脂形成键合作用，提高涂层的致密性、耐蚀性和涂层附着力。

由于采用了纳米改性含氟聚氨酯面漆，涂层致密，光泽度高，耐紫外线性能获得很大提高，具有更好的耐候性、柔韧性、耐蚀性和涂层附着力。

由于采用了硅丙面漆是有机硅丙烯酸酯聚合物涂料，具有硅氧(-Si-O-)结构，耐候性、耐化学腐蚀、耐热性能优异；硅丙面漆强化了户外涂料的性能，具有高附着力和优良的抗起泡性、抗龟裂性、防褪色性、耐高低温变化、耐积垢性，几乎在所有基材表面都能非常好地附着，同时它还具有憎水性、耐粘污性和耐UV降解性等特点；适合在户外风吹日晒、潮湿、盐雾、酸雨、化工大气、高低温变化等恶劣腐蚀环境下使用。

由于采用了含氟聚硅氧烷面漆为氟化聚硅氧烷类涂料，含F-C键、Si-O键和Si-C键，漆膜具有优良的耐候性、耐溶剂性、疏水性、耐热性、低摩擦性、透明性和高附着力等性能特点。

采用本发明的纳米复合涂层防护技术对混凝土结构进行防腐蚀涂装，防腐寿命可以达到20年以上，涂层附着力相比于普通防腐涂层可提高1倍达到6兆帕以上，涂层具有更好的耐冲击性、耐积垢性、耐候性和柔韧性，并且施工方法简单，成本低，容易推广应用。

该混凝土结构重防腐纳米复合涂层防腐方法，涂层附着力高、防腐蚀寿命长、漆膜柔韧性好不容易开裂，达到了本发明的目的。

具体实施方式

实施例1：在某跨海大桥混凝土桩的大气区部分进行了纳米复合涂层防腐蚀涂装试验研究。首先用电动角磨机打磨混凝土表面，除去表面疏松层，凿去胀裂或松动的混凝土，用淡水和高压水枪喷射冲洗墩柱混凝土表面，冲洗后自然干燥，冲洗后混凝土表面应洁净、牢固密实无松动；然后再喷涂纳米改性环氧封闭漆2道，完全封闭住混凝土微孔，厚度为50μm；待封闭漆干燥24小时后，再喷涂2道纳米改性环氧云铁中间漆，厚度为120μm；待中间漆自然干燥36小时后，最后再喷涂2道纳米改性含氟聚氨酯面漆，厚度为80μm。

经过上述涂装施工，漆膜总厚度达到250μm，防腐效果良好。经过检测，防护涂层与混凝土结构的结合力、渗透深度、耐候性等性能达到设计要求。

实施例2：在某城市立交桥的混凝土桩进行了纳米复合涂层防腐蚀涂装试验研究。首先用电动角磨机打磨混凝土表面，除去表面疏松层，凿去胀裂或松动的混凝土，用淡水和高压水枪喷射冲洗墩柱混凝土表面，冲洗后自然干燥，冲洗后混凝土表面应洁净、牢固密实无松动；然后再喷涂纳米改性环氧封闭漆1道，封闭混凝土表面微孔并渗入部分混凝土内部，涂层干膜厚度为30μm；再喷涂1道纳米改性环氧云铁中间漆，厚度为70μm；最后喷涂1道硅丙面漆，厚度为：50μm。

该立交桥处于城市大气腐蚀环境，混凝土防腐蚀纳米复合涂层设计总厚度为150μm，经检查，涂层表面完好，无任何变化。

实施例3：在某海港工程的混凝土结构进行了纳米复合涂层防腐蚀涂装试验研究。首先用电动角磨机打磨混凝土表面，除去表面疏松层，凿去胀裂或松动的混凝土，用淡水和高压水枪喷射冲洗墩柱混凝土表面，冲洗后自然干燥，冲洗后混凝土表面应洁净、牢固密实无松动；然后再喷涂纳米改性环氧封闭漆2道，完全封闭住混凝土微孔，厚度为60μm；再喷涂3道纳米改性环氧云铁中间漆，厚度为180μm；最后喷涂2道含氟聚硅氧烷面漆，厚度为：80μm。

海港工程混凝土结构处于严重海洋腐蚀环境，对涂层的防腐蚀要求很高，因此设计采用纳米复合防腐涂层的总厚度为320μm。项目实施后检查，防腐涂层效果良好，没有出现任何劣化的迹象。

Claims (2)

1、一种混凝土结构重防腐纳米复合涂层，包括由三层结构复合而成的复合涂层，其特征在于：从内到外依次采用纳米改性环氧封闭涂料、纳米改性环氧云铁中间漆、纳米改性含氟聚氨酯面漆或硅丙面漆或含氟聚硅氧烷面漆。

2、一种混凝土结构重防腐纳米复合涂层的防护方法，其特征在于：

1)用电动角磨机打磨混凝土表面，除去表面疏松层，凿去胀裂或松动的混凝土，用淡水和高压水枪喷射冲洗墩柱混凝土表面，冲洗后自然干燥，冲洗后混凝土表面应洁净、牢固密实无松动；

2)在混凝土表面涂覆纳米改性环氧封闭漆1-2道，涂层干膜厚度为20-60μm；

3)再涂覆1-3道纳米改性环氧云铁中间漆，涂层干膜厚度为60-200μm；

4)最后涂覆1-2道纳米改性含氟聚氨酯面漆或硅丙面漆或含氟聚硅氧烷面漆，涂层干膜厚度为40-100μm。