CN106948327A - 一种钢结构海洋包覆防腐用玻璃钢保护罩的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢结构海洋包覆防腐用玻璃钢保护罩的制备方法，包括以下步骤：S1、钢结构依次通过表面处理、涂抹防蚀膏和缠绕防蚀带进行预处理；S2、将树脂混合料均匀的涂抹在经过预处理的钢结构上；S3、在S2得到的树脂胶层上铺设玻璃纤维毡；S4、在S3得到的玻璃纤维毡层上涂抹树脂混合料，再铺下一层玻璃纤维毡，反复上述过程直到所需的层数，最后得到的最外层为树脂胶层；S5、在树脂混合料中加入所需颜色的胶衣，在S4得到的树脂胶层上进行涂抹，然后进行固化，得到玻璃钢保护罩。该方法制得的钢结构海洋防腐用玻璃钢保护罩，具有防蚀效果好、密封性强、耐机械强度高防腐年限长的优点。
Description
技术领域
本发明涉及海洋防腐的技术领域，特别涉及一种钢结构海洋包覆防腐用玻璃钢保护罩的制备方法。
背景技术
海洋环境中的基础钢结构，暴露于强电解质溶液的海水中，与周围介质发生电化学反应而受到腐蚀。特别在浪花飞溅区，腐蚀速度比海水全浸区高出3-10倍。我国目前的防腐措施，水上部分以防腐涂层为主，水下部分采取防腐涂层和阴极保护技术相结合，对于海洋钢结构腐蚀最严重的浪花飞溅区，由于该区域经常受海水冲击干湿交替，最容易发生腐蚀，为整个防腐系统的短板，光光采用防腐涂层是远远不够的，必须采用耐久长效的防腐蚀措施。在现有技术中，有采用预制保护罩的包覆防腐施工工艺，此工艺中需要预先制作保护罩、泡沫填充、螺栓连接，但从实际效果看，此保护罩会因重大外力撞击使螺栓结构散落并因海浪作用对撞击造成的破损面进行进一步的撕裂，造成防腐蚀膏、带散落，从而影响防腐效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢结构海洋包覆防腐用玻璃钢保护罩的制备方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
本发明提供一种钢结构海洋包覆防腐用玻璃钢保护罩的制备方法，包括以下步骤：
S1、钢结构依次通过表面处理、涂抹防蚀膏和缠绕防蚀带进行预处理；
S2、将树脂混合料均匀的涂抹在经过预处理的钢结构上；
S3、在S2得到的树脂胶层上铺设玻璃纤维毡，用刮刀、毛刷或压辊迫使树脂胶液均匀的浸入玻璃纤维毡，并排除气泡；
S4、在S3得到的玻璃纤维毡层上涂抹树脂混合料，待玻璃纤维毡被树脂胶液完全浸透后，再铺下一层玻璃纤维毡，反复上述过程直到所需的层数，最后得到的最外层为树脂胶层；
S5、在树脂混合料中加入所需颜色的胶衣，在S4得到的树脂胶层上进行涂抹，然后进行固化，得到玻璃钢保护罩。
其中，预处理包括：
A1、表面处理：使用工具清除钢结构的锈蚀凸起部位，清理其表面的锈斑、海生物，再用铁砂纸、钢刷等工具进行打磨，使其表面无明显鼓泡和浮锈；
A2、涂抹矿脂防蚀膏：利用刮板在钢结构表面涂抹矿脂防蚀膏，使得矿脂防蚀膏在钢结构表面均匀分布；
A3、缠绕矿脂防蚀带：在钢结构底部起始处首先缠绕两层，由底部向上螺旋状缠绕矿脂防蚀带，至顶部时，用矿脂防蚀带完整的缠绕一圈，缠时稍用力将防蚀带拉紧铺平，将里面的空气压出，同时缠绕时必须保持必要的的防蚀带重叠搭接，每卷防蚀带交接处的头尾重叠要求有15cm的长度，并且重叠处运用钢针、高强度玻璃纤维线缝合，使缠绕的防蚀带以整体强有力的裹紧钢结构。
在一些实施方式中，树脂混合料的制备方法为将质量份数为100份的热固性树脂、质量份数为1-10份的固化剂、质量份数为2-20份的促进剂和质量份数为3-8份的氧化物颗粒进行混合后搅拌均匀，得到树脂混合料。
本发明主要选用热固性树脂，这类树脂在固化前一般是液态，可以流动，从而可以加工制作，一旦固化成坚硬的固体，就不能再回到固化前的状态，因此采用热固性树脂制备的玻璃钢牢度高。可以根据现场温度和施工速度来调节固化剂的用量，本发明中固化剂的用量可以将固化时间控制在30-60min之间。促进剂的加入可以使得树脂在常温下进行固化。而金属氧化物颗粒可以填充玻璃纤维表面间隙，使得成型的玻璃钢更牢固及美观。
在一些实施方式中，树脂混合料还包括0.1-10份的色浆。可以根据客户的实际需求，加入不同颜色的色浆，得到不同颜色的玻璃钢保护罩。
在一些实施方式中，热固性树脂为呋喃树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂中的一种或者多种。
在一些实施方式中，氧化物为氧化铝、氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化锌中的一种或者多种。
在一些实施方式中，玻璃纤维布包括玻璃纤维方格布、玻璃纤维表面毡、短切原丝毡、连续原丝毡、玻璃丝布。
在一些实施方式中，玻璃钢保护罩的厚度为3-6mm。此厚度为优选值，此厚度的玻璃钢保护罩达到了海洋防腐的要求，且成本压缩到最低。
具体实施方式
下面的实施案例，对本发明进行进一步详细的说明。
实施案例1：
a1、表面处理：使用工具清除钢结构的锈蚀凸起部位，清理其表面的锈斑、海生物，再用铁砂纸、钢刷等工具进行打磨，使其表面无明显鼓泡和浮锈；
a2、涂抹矿脂防蚀膏：利用刮板在钢结构表面涂抹矿脂防蚀膏，使得矿脂防蚀膏在钢结构表面均匀分布；
a3、缠绕矿脂防蚀带：在钢结构底部起始处首先缠绕两层，由底部向上螺旋状缠绕矿脂防蚀带，至顶部时，用矿脂防蚀带完整的缠绕一圈，缠时稍用力将防蚀带拉紧铺平，将里面的空气压出，同时缠绕时必须保持50％的防蚀带重叠搭接，每卷防蚀带交接处的头尾重叠要求有15cm的长度，并且重叠处运用钢针、高强度玻璃纤维线缝合，使缠绕的防蚀带以整体强有力的裹紧钢结构。
a4、调配树脂：将质量份数为100份的不饱和聚酯树脂、质量份数为1份的固化剂50％的过氧化环己酮糊、质量份数为2份的促进剂0.5％的环烷酸钴促进剂和质量份数为3份的氧化镁颗粒进行混合后搅拌均匀，得到树脂混合物。
a5、制备玻璃钢保护罩：将S4中的树脂混合物均匀涂抹在S3中的钢结构上，得到保护罩的第一层；再贴上玻璃纤维表面毡，得到保护罩的第二层；均匀涂刷树脂混合物，涂刷时使用压辊赶尽其中的气泡，得到保护罩的第三层；贴上玻璃纤维方格布，得到保护罩的第四层；均匀涂刷树脂混合物，涂刷时使用压辊赶尽其中的气泡，得到保护罩的第五层；贴上玻璃纤维表面毡，得到保护罩的第六层；在树脂混合物中加入色浆，搅拌均匀后，进行涂刷，涂刷时使用压辊赶尽其中的气泡，得到保护罩的第七层；贴上玻璃纤维表面细毡，得到保护罩的第八层；在树脂混合物中加入色浆，搅拌均匀后，进行涂刷，涂刷时使用压辊赶尽其中的气泡，得到保护罩的第九层；在树脂混合物中加入色浆和胶衣，搅拌均匀后，进行涂刷，涂刷时使用压辊赶尽其中的气泡，得到保护罩的第十层。不饱和聚酯树脂固化后，得到厚度5mm的玻璃钢保护罩。
实施案例2：
b1、表面处理：使用工具清除钢结构的锈蚀凸起部位，清理其表面的锈斑、海生物，再用铁砂纸、钢刷等工具进行打磨，使其表面无明显鼓泡和浮锈；
b2、涂抹矿脂防蚀膏：利用刮板在钢结构表面涂抹矿脂防蚀膏，使得矿脂防蚀膏在钢结构表面均匀分布；
b3、缠绕矿脂防蚀带：在钢结构底部起始处首先缠绕两层，由底部向上螺旋状缠绕矿脂防蚀带，至顶部时，用矿脂防蚀带完整的缠绕一圈，缠时稍用力将防蚀带拉紧铺平，将里面的空气压出，同时缠绕时必须保持适当的防蚀带重叠搭接，每卷防蚀带交接处的头尾重叠要求有15cm的长度，并且重叠处运用钢针、高强度玻璃纤维线缝合，使缠绕的防蚀带以整体强有力的裹紧钢结构。
b4、调配树脂：将质量份数为100份的环氧树脂、质量份数为10份的固化剂M-50、质量份数为20份的促进剂RCA和质量份数为8份的氧化硅颗粒进行混合后搅拌均匀，得到树脂混合物。
b5、制备玻璃钢保护罩：将S4中的树脂混合物均匀涂抹在S3中的钢结构上，得到保护罩的第一层；再贴上玻璃纤维表面毡，得到保护罩的第二层；均匀涂刷树脂混合物，涂刷时使用压辊赶尽其中的气泡，得到保护罩的第三层；贴上玻璃纤维方格布，得到保护罩的第四层；均匀涂刷树脂混合物，涂刷时使用压辊赶尽其中的气泡，得到保护罩的第五层；贴上玻璃纤维表面毡，得到保护罩的第六层；在树脂混合物中加入色浆，搅拌均匀后，进行涂刷，涂刷时使用压辊赶尽其中的气泡，得到保护罩的第七层；在树脂混合物中加入色浆和胶衣，搅拌均匀后，进行涂刷，涂刷时使用压辊赶尽其中的气泡，得到保护罩的第八层。环氧树脂固化后，得到厚度3mm的玻璃钢保护罩。
实施案例3
c1、表面处理：使用工具清除钢结构的锈蚀凸起部位，清理其表面的锈斑、海生物，再用铁砂纸、钢刷等工具进行打磨，使其表面无明显鼓泡和浮锈；
c2、涂抹矿脂防蚀膏：利用刮板在钢结构表面涂抹矿脂防蚀膏，使得矿脂防蚀膏在钢结构表面均匀分布；
c3、缠绕矿脂防蚀带：在钢结构底部起始处首先缠绕两层，由底部向上螺旋状缠绕矿脂防蚀带，至顶部时，用矿脂防蚀带完整的缠绕一圈，缠时稍用力将防蚀带拉紧铺平，将里面的空气压出，必要时视腐蚀面包覆三层防蚀带，每卷防蚀带交接处的头尾重叠要求有15cm的长度，并且重叠处运用钢针、高强度玻璃纤维线缝合，使缠绕的防蚀带以整体强有力的裹紧钢结构。
c4、调配树脂：将质量份数为100份的酚醛树脂、质量份数为5份的固化剂M-50、质量份数为10份的促进剂0.5％的环烷酸钴促进剂和质量份数为6份的氧化钙颗粒进行混合后搅拌均匀，得到树脂混合物。
c5、制备玻璃钢保护罩：将S4中的树脂混合物均匀涂抹在S3中的钢结构上，得到保护罩的第一层；再贴上玻璃纤维表面毡，得到保护罩的第二层；均匀涂刷树脂混合物，涂刷时使用压辊赶尽其中的气泡，得到保护罩的第三层；贴上玻璃纤维方格布，得到保护罩的第四层；均匀涂刷树脂混合物，涂刷时使用压辊赶尽其中的气泡，得到保护罩的第五层；贴上玻璃纤维表面毡，得到保护罩的第六层；均匀涂刷树脂混合物，涂刷时使用压辊赶尽其中的气泡，得到保护罩的第七层；贴上玻璃纤维表面毡，得到保护罩的第八层；在树脂混合物中加入色浆，搅拌均匀后，进行涂刷，涂刷时使用压辊赶尽其中的气泡，得到保护罩的第九层；贴上玻璃纤维表面细毡，得到保护罩的第十层；在树脂混合物中加入色浆，搅拌均匀后，进行涂刷，涂刷时使用压辊赶尽其中的气泡，得到保护罩的第十一层；在树脂混合物中加入色浆和胶衣，搅拌均匀后，进行涂刷，涂刷时使用压辊赶尽其中的气泡，得到保护罩的第十二层。酚醛树脂固化后，得到厚度6mm的玻璃钢保护罩。
对比实施例：预制保护罩
d1、表面处理：采用复合材料工具清除钢结构件的锈蚀凸起部位，清理其表面的锈斑、海生物，再用铁砂纸、钢刷等工具进行打磨；
d2、安装支撑卡箍：根据钢结构件直径，运用方钢预制了四个四分之一圆形卡箍，两两用法兰相接，安装在保护罩标记部位下方，卡箍内侧垫了一层防蚀带，紧固螺栓，确保卡箍与桩体完全接触；
d3、涂抹防蚀膏：取少量防蚀膏，利用刮板进行涂抹，使防蚀膏在钢桩表面均匀分布；
d4、缠绕防蚀带：由钢结构件底部向上螺旋状缠绕防蚀带，至顶部时，用防蚀带完整的缠绕一圈，缠时稍用力将防蚀带拉紧铺平，将里面的空气压出，同时缠绕时必需保持50％的防蚀带重叠搭接，每卷防蚀带交接处的头尾重叠要求有15cm的长度，并且重叠处运用钢针、高强度玻璃纤维线缝合，使缠绕的防蚀带以整体强有力的裹紧结构件；
d5、安装防护罩：防护罩由底向上安装，在安装防护罩时，要对准螺丝洞口的位置，经检查位置正确后，上紧螺栓并用专用扳手紧固，防护罩对接缝处安装了挡板，挡板与横向纵向的法兰用钛合金铆钉铆钉，保护罩经316L螺栓紧固紧紧环抱在桩体上，并稳稳地被卡箍支撑住；
d6、两端及接缝处密封：按1:1的比例分别取水中固化环氧树脂A、B组份，加水少许，揉合均匀，填充于保护罩顶部缝隙、底部缝隙和其它连接处之缝隙；并再用现场不饱和聚酯树脂加玻璃纤维成型工艺方法糊制封堵。
对得到的玻璃钢保护罩进行性能测试，与预制保护罩进行对比，结果如下表：
从实施案例来看，与预制保护罩相比，抗冲击强度比原来提高1.5倍以上，其他各项指标也有不同程度的提升。且整套工艺与预制保护罩相比，克服了法兰边容易撞毁、保护罩因撞破再被海水力量撕裂的问题，其防腐能力得到了大幅度的提升。同时，此工艺针对Y型、T型、K型、U型等受包覆面上的复杂连接点，能够量身定制，一次成型，从而使得整个受包覆面形成高强度的、严实的、完整的、无缝隙连接。
本发明的钢结构海洋包覆防腐用玻璃钢保护罩，具有防蚀效果好、对结构物附加载荷小、密封性强、耐机械强度高、联惯性强、防腐年限长(25年以上)的优点。且本工艺环保、无毒无污染、不会污染海洋环境。
以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，本发明也可以适用于其他腐蚀环境，如湖泊等，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种钢结构海洋包覆防腐用玻璃钢保护罩的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、钢结构依次通过表面处理、涂抹防蚀膏和缠绕防蚀带进行预处理；
S2、将树脂混合料均匀的涂抹在经过预处理的钢结构上；
S3、在S2得到的树脂胶层上铺设玻璃纤维毡，用刮刀、毛刷或压辊迫使树脂胶液均匀的浸入玻璃纤维毡，并排除气泡；
S4、在S3得到的玻璃纤维毡层上涂抹树脂混合料，待玻璃纤维毡被树脂胶液完全浸透后，再铺下一层玻璃纤维毡，反复上述过程直到所需的层数，最后得到的最外层为树脂胶层；
S5、在树脂混合料中加入所需颜色的胶衣，在S4得到的树脂胶层上进行涂抹，然后进行固化，得到玻璃钢保护罩。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构海洋包覆防腐用玻璃钢保护罩的制备方法，其特征在于，所述树脂混合料的制备方法为将质量份数为100份的热固性树脂、质量份数为1-10份的固化剂、质量份数为2-20份的促进剂和质量份数为3-8份的氧化物颗粒进行混合后搅拌均匀，得到树脂混合料。
3.根据权利要求2所述的一种钢结构海洋包覆防腐用玻璃钢保护罩的制备方法，其特征在于，所述树脂混合料还包括0.1-10份的色浆。
4.根据权利要求2所述的一种钢结构海洋包覆防腐用玻璃钢保护罩的制备方法，其特征在于，所述热固性树脂为呋喃树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂中的一种或者多种。
5.根据权利要求2所述的一种钢结构海洋包覆防腐用玻璃钢保护罩的制备方法，其特征在于，所述氧化物为氧化铝、氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化锌中的一种或者多种。
6.根据权利要求1所述的一种钢结构海洋包覆防腐用玻璃钢保护罩的制备方法，其特征在于，所述玻璃纤维布包括玻璃纤维方格布、玻璃纤维表面毡、短切原丝毡、连续原丝毡、玻璃丝布。
7.根据权利要求1所述的一种钢结构海洋包覆防腐用玻璃钢保护罩的制备方法，其特征在于，所述玻璃钢保护罩的厚度为3-6mm。
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