CN105040663A - 一种保障海洋浪溅区和水位变动区混凝土构件耐久性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于海洋环境混凝土耐久性的技术领域，具体涉及一种保障海洋浪溅区和水位变动区混凝土构件耐久性的方法。在混凝土构件施工时，在施工模板内侧粘贴透水模板布，拆模后，在混凝土构件外表面浸渍硅烷，渗透深度2.0mm以上，待表面自然风干后，刷涂胶黏剂，立即包覆PVC软质塑料，PVC软质塑料厚度5mm，塑料接头处和边角处采用密封剂进行密封。本发明采用多重防护体系，利用硅烷浸渍剂的浸渍防护技术、密封防护技术和PVC软质塑料的韧性、弹性、耐冲刷耐腐蚀特性，以保障浪溅区和水位变动区海洋混凝土构件的耐久性。本方法具有施工简便、快捷，造价经济，安全可靠、优良等优点。
Description
技术领域
本发明属于海洋环境混凝土耐久性的技术领域，具体涉及一种保障海洋浪溅区和水位变动区混凝土构件耐久性的方法。
背景技术
《国家中长期科技发展规划纲要（2006-2020）》中明确提出：交通运输基础设施建设是优先发展主题。其中重点研究开发跨海湾通道、离岸深水港等高难度交通运输基础设施建设。随着厦门东通道海底隧道、胶州湾海底隧道、胶州湾跨海大桥、杭州湾大桥等工程的运营，我国相继又开工了港珠澳大桥等一批跨海工程，今后还会建设大连到烟台的渤海湾跨海工程、上海到宁波海湾工程等重点项目。这些工程均处于海洋环境中，采用混凝土作为主要的结构材料，仅靠常用的耐久性保障措施，如加大钢筋保护层厚度等，难以保证设计寿命100年或120年，因此，采取合理有效措施，保证混凝土结构的耐久性非常必要。
混凝土构件处于海洋环境中，腐蚀条件更加严厉。海洋环境中的混凝土构件从上至下分为大气区、浪溅区、水位变动区和水下区四个区域，处于浪溅区和水位变动区的混凝土构件腐蚀速度最快，而且常受到船只、漂浮物等的撞击破坏，这两个区域的混凝土耐久性保障方法更加受到研究人员的关注。
处于浪溅区和水位变动区的混凝土构件耐久性的保障方法有很多，主要有增大混凝土钢筋保护层厚度、表面硅烷浸渍、环氧涂层保护等。现在使用最多的是采用表面环氧涂层保护。一般做法是在混凝土表面涂刷三层涂料，底层是环氧底漆，中间层是环氧中间漆，表层是氟碳面漆或聚氨酯面漆。这种方法沿用的是钢结构防腐方法，因此应用于海洋环境中的混凝土构件存在明显的缺点，首先，方法中每涂刷一层，需要至少24h晾干，而且要求混凝土表面保持干燥，对于海洋环境的混凝土构件，要保证其表面5-7d自然干燥，不被水浸，比较困难；其次，涂层的附着力比较低，附着力在5MPa左右，经常出现大面积涨落、起皮，防腐失效；船只、漂浮物撞击下，大面积脱落；再者，这种涂层使用寿命比较短，10年左右就需要完全更换，要在海洋浪溅区和水位变动区，保持混凝土构件表面干燥涂刷，进行更换，更加困难，最后，这种涂层不耐冲刷，3-5年后，被海水的涨落潮冲刷，会完全脱落，在国内某大型工程，3年后，水位变动区的承台表面涂层已经完全冲刷干净，而且混凝土表面已光滑如镜，钢筋保护层厚度已变小，粗骨料清晰可见。
到现在，也没有一个很好的方法来解决海洋浪溅区和水位变动区混凝土构件的耐久性。
发明内容
本发明的目的在于针对上述浪溅区、水位变动区的混凝土构件耐久性方法不耐冲刷，牢固性不好，耐久时间少等问题，提供一种保障海洋浪溅区和水位变动区混凝土构件耐久性的方法，使海洋浪溅区和水位变动区的混凝土构件具有高耐久性，相对于目前常用的涂层防腐更经济、施工更方便、操作更简单且施工周期更短。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种保障海洋浪溅区和水位变动区混凝土构件耐久性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）混凝土构件施工时，在模板内侧粘贴透水模板布；
（2）混凝土构件成型后，去除表面浮浆层和附着物，并对大于3mm的直立错台进行抹浆打磨过渡；
（3）混凝土构件表面浸渍硅烷浸渍剂，硅烷浸渍剂用量大于300g/m2，渗透深度大于2.0mm；
（4）浸渍的硅烷浸渍剂表面风干后，刷涂胶黏剂，立即包覆PVC软质塑料，PVC软质塑料与混凝土构件表面完全黏接，PVC软质塑料厚度3-8mm（塑料太薄，效果不好，太厚，不容易施工）；
（5）在拐角处，使用角磨机对PVC软质塑料开2mm深度沟槽，使PVC软质塑料改变方向，而连续不断开；
（6）在PVC软质塑料接头和边角处，使用环氧树脂砂浆进行密封处理。
本发明所用透水模板布由精细的聚丙烯纤维组成，可重复利用，具有滤水层和排水层，滤水层平均孔径小于35μm，排水层排水能力大于3L/m2，保水能力大于0.45L/m2。形成的混凝土表面平整，有效减少表面混凝土的气泡。
本发明所述硅烷浸渍剂为异丁基三乙氧基硅烷或异辛基三乙氧基硅烷。深入混凝土表面的微小孔隙中，可增加混凝土表面与粘结剂的粘结性能，还具有憎水效果，阻止水分浸入混凝土基体。
本发明所用胶黏剂为环氧树脂胶或瓦克GENIOSILXT胶粘剂及平面密封胶中的一种。
本发明所用PVC软质塑料，组分聚氯乙烯树脂、木粉填料、邻苯二甲酸酯增塑剂、助剂。所述的PVC软质塑料组分为按重量份计的下述组分：聚氯乙烯树脂100份、木粉填料40份、邻苯二甲酸酯增塑剂50～70份、其他助剂4～6份。表面光滑，具有良好的韧性、弹性、耐冲刷、耐腐蚀特性；高分子材料，在海洋腐蚀、冲刷环境下，可持续几十年的寿命；船只、漂浮物撞击下，足够的弹性和韧性，可使混凝土表层有效的保护、不被破坏。
本发明的有益效果为：
本发明的保障海洋浪溅区和水位变动区混凝土构件耐久性的方法，采用透水模板布、硅烷浸渍剂、胶黏剂和PVC软质塑料的组合使用，具有更加完善的海洋环境混凝土耐久性保护体系，大大降低了混凝土的腐蚀速度。透水模板布、硅烷浸渍剂和胶黏剂的使用，使本发明的方法具有高粘结附着力，PVC软质塑料的使用，使本发明的方法更具有更优异的密闭性，使包覆体混凝土具有优良的防撞性能；在施工性能上本发明操作简单、安全快捷，施工周期短。在造价上，更加经济。
具体实施方式
下面结合实施样例阐明本发明的方案及效果。
实施例1
国内某大型海湾桥梁工程，主要采用钢筋混凝土结构，处于海洋环境中，其中，桥梁的箱梁部位及上部桥墩处于大气区，桥墩中部位于浪溅区，桥墩下部和承台上部位于水位变动区，承台下部位于水下区。对位于浪溅区和水位变动区的部分桥墩和承台，采用本发明方法进行防腐，以进行实验验证。
首先，按重量选取日本进口聚氯乙烯树脂100份、木粉填料40份、邻苯二甲酸酯增塑剂70份、助剂6份；制作PVC软质塑料，按照承台和墩柱的尺寸进行切割，对大张塑料，在拐角处开槽2mm，进行改变方向而不断开。
透水模板布选用宁波耐普顿交通技术发展有限公司的混凝土用系列模板布，使用配套的粘结胶水将模板布粘贴在模板上，表面平滑；浇筑混凝土，拆模后，自然晾干；打磨清理混凝土表面浮浆、错台、附着物等，涂刷一道瓦克公司的XL-10型异辛基三乙氧基硅烷，用量为300g/m2,渗透深入2.0mm；表面干燥后涂刷胶黏剂(环氧树脂胶)，将PVC软质塑料粘贴在承台及墩柱混凝土表面，在PVC软质塑料断开、边角处使用环氧树脂砂浆进行密封处理，PVC软质塑料的厚度为5mm。
透水模板布具有滤水层和排水层，滤水层平均孔径小于35μm，排水层排水能力大于3L/m2，保水能力大于0.45L/m2。
工程结束4年后检查发现，PVC软质塑料表面完整，整体密封、防护效果良好；而同期使用防腐涂层涂刷的结构，承台表面的涂层已完全冲刷侵蚀，表面粗骨料清晰可见，防腐措施失效。
实施例2
所述的胶黏剂为瓦克GENIOSILXT胶粘剂。其他步骤同实施例1。
Claims (8)
1.一种保障海洋浪溅区和水位变动区混凝土构件耐久性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）混凝土构件施工时，在模板内侧粘贴透水模板布；
（2）混凝土构件成型后，去除表面浮浆层和附着物，并对大于3mm的直立错台进行抹浆打磨过渡；
（3）混凝土构件表面浸渍硅烷浸渍剂，硅烷浸渍剂用量大于300g/m2，渗透深度大于2.0mm；
（4）浸渍的硅烷浸渍剂表面风干后，刷涂胶黏剂，立即包覆PVC软质塑料，PVC软质塑料与混凝土构件表面完全黏接，PVC软质塑料厚度3-8mm；
（5）在拐角处，使用角磨机对PVC软质塑料开2mm深度沟槽，使PVC软质塑料改变方向，而连续不断开；
（6）在PVC软质塑料接头和边角处，使用环氧树脂砂浆进行密封处理。
2.根据权利要求1所述的保障海洋浪溅区和水位变动区混凝土构件耐久性的方法，其特征在于，所述透水模板布由精细的聚丙烯纤维组成，具有滤水层和排水层，滤水层平均孔径小于35μm，排水层排水能力大于3L/m2，保水能力大于0.45L/m2。
3.根据权利要求1所述的保障海洋浪溅区和水位变动区混凝土构件耐久性的方法，其特征在于，所述硅烷浸渍剂为异丁基三乙氧基硅烷或异辛基三乙氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的保障海洋浪溅区和水位变动区混凝土构件耐久性的方法，其特征在于，所述胶黏剂为环氧树脂胶或瓦克GENIOSILXT胶粘剂及平面密封胶中的一种。
5.根据权利要求1所述的保障海洋浪溅区和水位变动区混凝土构件耐久性的方法，其特征在于，所述的PVC软质塑料组分为聚氯乙烯树脂、木粉填料、邻苯二甲酸酯增塑剂、助剂。
6.根据权利要求5所述的保障海洋浪溅区和水位变动区混凝土构件耐久性的方法，其特征在于，所述的PVC软质塑料组分为按重量份计的下述组分：聚氯乙烯树脂100份、木粉填料40份、邻苯二甲酸酯增塑剂50～70份、其他助剂4～6份。
7.根据权利要求1所述的保障海洋浪溅区和水位变动区混凝土构件耐久性的方法，其特征在于，所述的PVC软质塑料厚度5mm。
8.根据权利要求4所述的保障海洋浪溅区和水位变动区混凝土构件耐久性的方法，其特征在于，所述胶黏剂为环氧树脂胶。
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