CN107322786A - 氯氧镁涂层钢筋混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及氯氧镁涂层钢筋混凝土及其制备方法，除去钢筋表面的杂质，绑扎钢筋笼，常温下用改性环氧树脂涂层均匀的涂覆在钢筋表面；24h后进行第二次涂覆，固化后的涂层为浅灰色，厚度在0.18mm～0.3mm之间，将涂层钢筋吊运入已涂脱模剂的模板，利用粉煤灰、氯化镁、氧化镁、减水剂、磷酸、石子、砂、水制备氯氧镁水泥混凝土；将制备好的氯氧镁水泥混凝土浇筑模板并振动，氯氧镁水泥混凝土的浇筑倾落高度不大于1m，养护72h后拆模。本发明在充分利用氯氧镁水泥混凝土不燃、快硬、高强、抗盐卤等优点的基础上又解决了其对钢筋腐蚀的问题，推进了氯氧镁钢筋混凝土的应用范围。

Description

氯氧镁涂层钢筋混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢筋混凝土的防腐技术，具体涉及一种氯氧镁涂层钢筋混凝土及其制备方法。
背景技术
氯氧镁水泥混凝土广泛应用于建筑中的内隔墙板、装饰板、天花板、地面材等非承重构件。由于其自身对钢筋低腐蚀性的特点，使其无法在承重结构中应用，因此使其应用范围大大受限。然而氯氧镁水泥混凝土具有不燃性和耐温性、气硬性和干空气中的稳定性、快硬性、高强性以及很好的抗盐卤性能等优点。其中不经改性就有很好的抗盐卤性能决定了其在盐渍土、盐湖地区的应用前景。因此如若解决氯氧镁水泥混凝土对钢筋腐蚀的缺点，将充分发挥其优点，使其不但可作为承重构件而且也可以应用于盐渍土盐湖地区的基础设施建设。
目前，为了解决氯氧镁水泥混凝土对钢筋的腐蚀有采用在氯氧镁水泥混凝土中添加阻锈剂来缓解其对钢筋的腐蚀，但是效果不理想，不能避免钢筋的锈蚀。也有使用涂层来阻止氯盐对钢筋的腐蚀，但是由于涂层钢筋在制备过程中工艺复杂、耗能、费时费力，并且涂层的有效作用年限太短，不能达到设计规定的使用年限。而改性环氧树脂涂层具有优良的物理机械性、电绝缘性、耐化学腐蚀性、热稳定性及粘接性，被广泛用于水利、交通、机械、电子、汽车等行业。并且其成膜性高、施工简便、经济、无毒、无致癌物、整体无缝、绿色环保。因此如若将改性环氧树脂涂层应用于镁水泥钢筋混凝土中的钢筋防腐，将大大的提升氯氧镁钢筋混凝土的应用范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种氯氧镁涂层钢筋混凝土及其制备方法，基于改性环氧树脂涂层对氯氧镁水泥混凝土中的钢筋进行防腐。
本发明所采用的技术方案为：
氯氧镁涂层钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤一：除去钢筋表面的杂质，确保钢筋表面干燥清洁无异物；
步骤二：按设计要求绑扎钢筋笼，钢筋笼绑扎完成后吊装于涂层涂覆间；
步骤三：常温下，用改性环氧树脂涂层均匀的涂覆在钢筋表面；
步骤四：24h后进行第二次涂覆，固化后的涂层为浅灰色，厚度在0.18mm～0.3mm之间，固化后涂层无肉眼可见缺陷；
步骤五：将涂层钢筋吊运入已涂脱模剂的模板，检查模板位置是否准确以及涂层是否完整，如若破损进行涂层修补；
步骤六：利用粉煤灰、氯化镁、氧化镁、减水剂、磷酸、石子、砂、水制备氯氧镁水泥混凝土；
步骤七：将制备好的氯氧镁水泥混凝土浇筑模板并振动，氯氧镁水泥混凝土的浇筑倾落高度不大于1m，养护72h后拆模。
氯氧镁水泥钢筋混凝土密度为2200～2400kg/m3。
改性环氧树脂涂层材料为改性环氧树脂中加入稀释剂与固化剂获得；
改性环氧树脂为MASTERSEAL SP120 PF，稀释剂与固化剂为与之对应的MASTERSEALSP120 PF系列，稀释剂用量为改性环氧树脂的5%-20%，固化剂用量为改性环氧树脂的5%-10%。
制备氯氧镁水泥混凝土的原料为以下质量百分比的组分：
粉煤灰 2.7％；
工业氯化镁 5.8％；
轻烧氧化镁 15.2％；
减水剂 0.6％；
耐水剂 0.2％；
石子 45.3％；
砂 24.4％；
水 余量。
粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰和Ⅱ级粉煤灰中的一种或两种。
减水剂为KD萘系高效减水剂。
耐水剂为磷酸。
石子最大粒径不超过构件截面最小尺寸的1/4，不大于钢筋间最小净距的3/4。
所述砂为中砂。
如所述的制备方法制得的氯氧镁涂层钢筋混凝土。
本发明具有以下优点：
1、钢筋表面涂覆涂层可在常温下进行，不需要高温下加热烘烤，因此可以节约资源降低成本。涂覆过程操作简单施工方便，不需要专业人员作业，可降低施工成本。
2、固化后的涂层呈浅灰色，成膜性高，且涂层无毒、无致癌物可达到绿色环保的要求。
3、固化后的涂层具有很好的耐腐蚀性，可以解决氯氧镁水泥混凝土对钢筋腐蚀性的缺点，从而推进氯氧镁钢筋混凝土的应用范围。
附图说明
图1为对氯氧镁涂层钢筋混凝土进行电化学测试时的三电极测试系统示意图；
图中，1-氯氧镁水泥混凝土，2-铜导线，3-改性环氧树脂涂层，4-饱和KCL甘汞电极（参比电极），5-铂片（辅助电极），6-电解液，7-钢筋。
图2为氯氧镁涂层钢筋混凝土的施工工序。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明涉及的氯氧镁涂层钢筋混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：除去钢筋表面的油污、锈斑等杂质，确保钢筋表面干燥清洁无异物；
步骤二：按设计要求绑扎钢筋笼，钢筋笼绑扎完成后吊装于涂层涂覆间；
步骤三：常温下，用改性环氧树脂涂层均匀的涂覆在钢筋表面；
改性环氧树脂涂层材料为改性环氧树脂中加入稀释剂与固化剂获得；改性环氧树脂为MASTERSEAL SP120 PF，稀释剂与固化剂为与之对应的MASTERSEAL SP120 PF系列，稀释剂用量为改性环氧树脂的5%-20%，固化剂用量为改性环氧树脂的5%-10%；
改性环氧树脂在未完全固化时要避免受到水泡、雨淋、暴晒等机械损伤；
步骤四：24h后进行第二次涂覆，固化后的涂层为浅灰色，厚度在0.18mm～0.3mm之间，固化后涂层应连续无孔洞、无裂纹空隙等肉眼可见缺陷；
步骤五：将涂层钢筋吊运入已涂脱模剂的模板，检查模板位置是否准确以及涂层是否完整，如若破损进行涂层修补；
步骤六：利用粉煤灰、氯化镁、氧化镁、减水剂、磷酸、石子、砂、水制备氯氧镁水泥混凝土；
步骤七：将制备好的氯氧镁水泥混凝土浇筑模板并振动，氯氧镁水泥混凝土的浇筑倾落高度不大于1m，养护72h后拆模。
氯氧镁水泥钢筋混凝土密度为2200～2400kg/m3。
制备氯氧镁水泥混凝土的原料为以下质量百分比的组分：
粉煤灰 2.7％；
工业氯化镁 5.8％；
轻烧氧化镁 15.2％；
减水剂 0.6％；
耐水剂 0.2％；
石子 45.3％；
砂 24.4％；
水 余量。
其中：
粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰和Ⅱ级粉煤灰中的一种或两种（如等质量混合）。
减水剂为KD萘系高效减水剂。
耐水剂为磷酸，含量不小于85.0%，色度、黑曾单位不大于25。
石子最大粒径不超过构件截面最小尺寸的1/4，不大于钢筋间最小净距的3/4。
所述砂为中砂。
实施例：
用碱洗来清除钢筋表面的油污，用砂纸来清除钢筋表面的锈迹。确保钢筋表面干燥清洁无异物；
待钢筋笼按设计要求绑扎好后，将钢筋笼吊装于涂层涂覆间；
常温下，将改性环氧树脂涂层中加入稀释剂和固化剂，然后用毛刷或小滚筒对钢筋笼进行仔细均匀的涂覆；
第一遍涂覆后将其晾干24h，然后进行第二次涂覆。固化后的涂层呈浅灰色，厚度在0.18mm～0.3mm之间，固化后涂层应连续无孔洞、裂纹空隙等肉眼可见缺陷；
支好模板涂刷脱模剂，再将涂覆好的钢筋笼吊装入模板，随后检查钢筋笼的位置是否准确，固化涂层是否有破损，如若破损进行修补；
按以下配合比进行氯氧镁水泥混凝土制备：Ⅰ 级粉煤灰2.7％，中砂24.4％，石子45.3％，轻烧氧化镁15.2％，工业氯化镁5.8％，水5.8％，减水剂0.6％和磷酸0.2％。
将制备好的氯氧镁水泥混凝土浇筑入模，边浇筑边振动，浇筑倾落高度不得大于1m，（同时制备氯氧镁裸露钢筋混凝土进行对比试验），干燥养护72h后进行拆模；
将实施例1中的氯氧镁涂层钢筋混凝土试块和氯氧镁裸露钢筋混凝土试块置于氯盐环境和硫酸盐环境进行室内快速腐蚀试验，每两个月进行一次电化学实验，实验周期为12个月。
图1为三电极测试系统示意图。实验过程中采用腐蚀电流密度来反映改性环氧树脂涂层的防腐蚀效果，当腐蚀电流密度icoor<0.1μA·cm-2表示涂层钢筋无锈蚀、当腐蚀电流密度0.1μA·cm-2<icoor<0.5μA·cm-2表示涂层钢筋处于低腐蚀阶段、当腐蚀电流密度0.5μA·cm-2<icoor<1μA·cm-2表示涂层钢筋处于中等腐蚀阶段、当腐蚀电流密度icoor>1μA·cm-2时表示处于严重腐蚀阶段。
不同环境下各阶段的腐蚀电流密度：
从以上表格得到实验结果如下；
在测试周期内，经过改性环氧树脂涂层处理过的钢筋无论是在氯盐环境下还是在硫酸盐环境下，涂层钢筋的腐蚀电流密度远远小于0.1μA·cm-2，而未经涂层处理过的钢筋在第一个实验测试期内就已经达到低腐蚀和中等腐蚀阶段，表明改性环氧树脂涂层可以很好的保护氯氧镁水泥混凝土中的钢筋免受腐蚀。
在实验周期内，经过改性环氧树脂涂层处理过后的氯氧镁涂层钢筋混凝土的腐蚀电流密度约比未经改性环氧树脂涂层处理的氯氧镁钢筋混凝土的腐蚀电流密度小三个数量级。说明改性环氧树脂涂层对氯氧镁钢筋混凝土中的钢筋保护效果显著。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.氯氧镁涂层钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤一：除去钢筋表面的杂质，确保钢筋表面干燥清洁无异物；
步骤二：按设计要求绑扎钢筋笼，钢筋笼绑扎完成后吊装于涂层涂覆间；
步骤三：常温下，用改性环氧树脂涂层均匀的涂覆在钢筋表面；
步骤四：24h后进行第二次涂覆，固化后的涂层为浅灰色，厚度在0.18mm～0.3mm之间，固化后涂层无肉眼可见缺陷；
步骤五：将涂层钢筋吊运入已涂脱模剂的模板，检查模板位置是否准确以及涂层是否完整，如若破损进行涂层修补；
步骤六：利用粉煤灰、氯化镁、氧化镁、减水剂、磷酸、石子、砂、水制备氯氧镁水泥混凝土；
步骤七：将制备好的氯氧镁水泥混凝土浇筑模板并振动，氯氧镁水泥混凝土的浇筑倾落高度不大于1m，养护72h后拆模。
2.根据权利要求1所述的氯氧镁涂层钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：
氯氧镁水泥钢筋混凝土密度为2200～2400kg/m3。
3.根据权利要求1所述的氯氧镁涂层钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：
改性环氧树脂涂层材料为改性环氧树脂中加入稀释剂与固化剂获得；
改性环氧树脂为MASTERSEAL SP120 PF，稀释剂与固化剂为与之对应的MASTERSEALSP120 PF系列，稀释剂用量为改性环氧树脂的5%-20%，固化剂用量为改性环氧树脂的5%-10%。
4.根据权利要求1所述的氯氧镁涂层钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：
制备氯氧镁水泥混凝土的原料为以下质量百分比的组分：
粉煤灰 2.7％；
工业氯化镁 5.8％；
轻烧氧化镁 15.2％；
减水剂 0.6％；
耐水剂 0.2％；
石子 45.3％；
砂 24.4％；
水 余量。
5.根据权利要求4所述的氯氧镁涂层钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：
粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰和Ⅱ级粉煤灰中的一种或两种。
6.根据权利要求4所述的氯氧镁涂层钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：
减水剂为KD萘系高效减水剂。
7.根据权利要求4所述的氯氧镁涂层钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：
耐水剂为磷酸。
8.根据权利要求4所述的氯氧镁涂层钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：
石子最大粒径不超过构件截面最小尺寸的1/4，不大于钢筋间最小净距的3/4。
9.根据权利要求4所述的氯氧镁涂层钢筋混凝土的制备方法，其特征在于：
所述砂为中砂。
10.如权利要求4所述的制备方法制得的氯氧镁涂层钢筋混凝土。
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