CN110358451A - 一种盐卤区混凝土重度防腐涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种盐卤区混凝土重度防腐涂料及其制备方法，由以下组分按重量百分比制备而成：基质沥青55~75%、防腐增强剂25~40%、抗流挂剂0.5~2%。其制备方法为：将基质沥青预热至140~150℃，在低速搅拌状态下加入防腐增强剂，高速搅拌10min后转入中速搅拌时加入抗流挂剂，维持中速搅拌10min。本发明产品具有盐卤浸泡条件下性能保持性好以及立面施工抗流挂性良好的主要特点，适用于盐卤地区混凝土构件的附加防腐，用于提高混凝土结构的耐久性。

Description

一种盐卤区混凝土重度防腐涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于混凝土结构附加防腐技术领域，具体涉及一种盐卤区混凝土重度防腐涂料及其制备方法。
背景技术
混凝土由水泥、砂石骨料、水、或有矿物掺合料组成，其中水泥、矿物掺合料以及水反应后生成的水泥石是混凝土强度的主要来源。由于水泥中不同矿物的数量以及水化进程均存在随机性，因此在水泥水化后形成的多矿物集合体中，存在一定数量的介稳状态化合物。当水泥石与环境中的腐蚀介质接触时，介稳状态化合物转化为稳定化合物的过程中产生水泥石破坏现象。当环境腐蚀介质浓度达到一定水平时，依靠混凝土本体的抗腐蚀能力已经不能保持混凝土自身的物理和力学性能，必须采取外加防护技术进行防腐处理。
环氧树脂、聚氨酯树脂、沥青等是常见的混凝土重度防腐涂料。由于盐卤区需防腐的混凝土结构埋置土中，其服役环境通常呈现出低温、潮湿等特征，限制了常见重度防腐涂料的使用。如环氧树脂涂料在低温环境下脆性特征明显，易出现开裂导致防腐失效；聚氨酯树脂涂料难以在潮湿基面保持长期粘接牢固，无法有效阻止腐蚀介质侵入；沥青虽然具有较好的耐低温和耐潮湿性能，但沥青成分复杂，必须通过增厚涂装层才能保证质量相对均匀，但沥青温度敏感性高，厚涂后易发生堆拥流挂，难以保证防腐质量。为此，本发明提供一种盐卤区混凝土重度防腐涂料及其制备方法。
发明内容
本发明的主要目的是在沥青耐低温、耐潮湿性能基础上，通过提高其抗腐蚀和抗流挂能力，提供一种盐卤区混凝土重度防腐涂料及其制备方法。
本发明适用于盐卤区混凝土构件的重度防腐涂料，主要由基质沥青、防腐增强剂和抗流挂剂组成，各组份的质量份用量为：
基质沥青 55~75%；
防腐增强剂 25~40%；
抗流挂剂 0.5~2%；
上述适用于盐卤区混凝土构件的重度防腐涂料，所述基质沥青的针入度为6~8mm，软化点为45~60℃。该组份作为重度防腐涂料的基材，赋予重度防腐涂料最基本的隔离盐卤腐蚀介质的功能。
上述适用于盐卤区混凝土构件的重度防腐涂料，所述防腐增强剂由质量比为7.5份的漂珠经100℃高温脱水3小时后和2.5份的融合油拌合，在不低于0.09MPa真空容器内浸润30min而成。其中，漂珠的堆积密实度应不小于85%、耐酸度不低于95%，融合油为煤油、润滑机油或柴油中的一种或几种任意组合。该组份中的漂珠部分产品具有浅表缺陷或内外相连通道，经融合油预先进行真空浸润后，提高了和沥青的结合能力并降低因漂珠吸收沥青中的轻质油而产生的涂料内部缺陷。漂珠具有良好的颗粒级配，具有合理堆积密实度的漂珠在涂抹或喷涂压力作用下挤嵌密实后，环境中的腐蚀离子深入涂层必须要绕行漂珠，该措施有效延长了腐蚀离子进入的通道长度，因此涂料的防腐能力得到显著增强。
上述适用于盐卤区混凝土构件的重度防腐涂料，所述抗流挂剂为长度3~5mm的短切聚酯纤维。该组份主要成分为聚对苯二甲酸已二酯，与沥青具有良好的相容性。数量庞大的短切纤维均匀分布在沥青中，起到加筋拉结作用，防止沥青的堆拥流挂。
本发明的重度防腐涂料制备方法，主要包括以下步骤：首先将基质沥青在容器内预热至140~150℃备用，启动搅拌功能后在低速（维持线速度为0.08~0.12m/s）搅拌状态下徐徐加入防腐增强剂，提高搅拌速度并维持高速（线速度0.48~0.52m/s）搅拌10min，最后降至中速（线速度0.18~0.22m/s），加入抗流挂剂，维持中速搅拌10min后进行分装。
本发明具有以下优点：（1）原材料均为惰性和耐腐材料，重度防腐涂层失效概率极低；（2）漂珠经粒度组合设计后具有85%以上的高堆积密实度，腐蚀通道经漂珠绕行后增加长度2倍以上；（3）掺加数量适宜的短切纤维后，防腐涂料的软化温度由45℃提高至60℃，抗流挂能力可满足高温季节的施工和运输要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
本发明的沥青混凝土用骨料界面增强剂的组成及质量含量如表1所示。
表1 各实施例的组成及质量含量
按以下步骤制备重度防腐涂料：将基质沥青在容器内预热至140~150℃备用，启动搅拌功能后在低速（设置线速度为0.10m/s）搅拌状态下徐徐加入防腐增强剂，提高搅拌速度并维持高速（设置线速度为0.50m/s）搅拌10min，最后降至中速（预设线速度为0.20m/s），加入4mm长度的抗流挂剂，维持中速搅拌10min后进行分装。
以不掺防腐增强剂和抗流挂剂的基质沥青作为基准样，实施例1至实施例5为对比样，分别计算涂料的腐蚀离子通道理论长度、测试防腐涂料的抗流挂性。
防腐涂料的腐蚀离子通道理论长度计算方法为：维持涂料中的基质沥青用量不变，漂珠按最可几分布状态悬浮于基质沥青中，腐蚀离子理论通道长度增加倍数=（1.5+π）×（漂珠掺量百分数） 。
防腐涂料的抗流挂性按《沥青软化点测定法（环球法）》GB/T4507进行，以软化温度进行表征。
腐蚀离子通道理论长度计算结果和抗流挂性试验结果如表2所示。
表2 腐蚀离子通道理论长度计算结果和抗流挂性试验结果
从表2可以看出，在相同基质沥青用量的前提下，随着漂珠用量增加，涂料涂层可抵抗腐蚀离子进入的通道理论长度随之增加，防腐能力得到有效提高；随着短切纤维的增加，涂料抗流挂软化温度随之提高，抗流挂能力增加明显。
防腐增强剂的用量可根据防腐涂层厚度和表2中的通道理论长度增加倍数进行设计，抗流挂剂用量可根据工程所在地环境温度并参考表2中的抗流挂软化温度进行设计。
虽然本发明已经通过实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种变化。

Claims (4)

1.一种盐卤区混凝土重度防腐涂料及其制备方法，其特征在于：该重度防腐涂料由以下组分按重量百分比制备而成：
基质沥青 55~75%；
防腐增强剂 25~40%；
抗流挂剂 0.5~2%；
其中基质沥青的针入度6~8mm，软化点45~60℃；抗流挂剂为长度3~5mm的短切聚酯纤维。
2.如权利要求1所述重度防腐涂料，其特征在于所述防腐增强剂是由质量比为7.5份的漂珠经100℃高温脱水3小时后和2.5份的融合油拌合，在不低于0.09MPa真空容器内浸润30min而成。
3.如权利要求2所述的漂珠，其堆积密实度应不小于85%，耐酸度不小于95%。
4.如权利要求1所述重度防腐涂料的制备方法，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：首先将基质沥青预热至140~150℃，然后在低速（线速度0.1m/s左右）搅拌状态下加入防腐增强剂，维持高速（线速度0.5m/s左右）搅拌10min，最后降至中速（线速度0.2m/s左右），加入抗流挂剂，维持中速搅拌10min后进行分装。
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