HU187088B

HU187088B - Method for forming water-proof easy decontaminable coating of concrete and reinforced constrete surfaces at constructions of atomic power stations

Info

Publication number: HU187088B
Application number: HU220583A
Authority: HU
Inventors: Hartmut Kasper; Michael Ahlner; Peter Riess; Kurt Eckhardt; Wolfram Diecke; Eberhard Drehmel; Ingrid Boetius; Hartmut Demmler; Manfred Schaffer
Original assignee: Magdeburg Spezialbau
Priority date: 1982-06-22
Filing date: 1983-06-21
Publication date: 1985-11-28
Also published as: DD223043A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer wasserdichten, gegenueber Dekontaminationsloesungen bestaendigen Beschichtung mit glatter und porenfreier Oberflaechenstruktur, die den angewandten Reinigungsverfahren im Kernkraftwerksbetrieb wie Wisch- oder Schlauchreinigung gerecht wird und fuer die Beschichtung von Betonoberflaechen besonders von vorgefertigten Stahlbetonplatten geeignet ist. Sie verfolgt das Ziel, ein Verfahren zu schaffen, welches unter optimalen Materialeinsatz und minimiertem Arbeitszeitaufwand die Herstellung von Beschichtungen mit hoher Qualitaet, die die Nutzungsanforderungen im Kernkraftwerksbetrieb allseitig erfuellen, beinhaltet. Das Wesen der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe einer Grundierung auf Reaktionsharzbasis ohne Betonoberflaechenvorbehandlung eine Haftung zur nachfolgenden Beschichtung aus einem Vlies, welches in einem Klebespachtel auf der Basis von Reaktionsharz oder einem Plastdispersionsspachtel eingewalzt worden ist, geschaffen wird. In Kombination mit der Endlackierung auf Reaktionsharzbasis werden von diesen Beschichtungen die Nutzungsanforderungen allseitig erfuellt.The invention relates to a method for producing a waterproof coating which is resistant to decontamination solutions and has a smooth and non-porous surface structure which satisfies the cleaning process used in nuclear power plant operation, such as wiping or hose cleaning, and which is particularly suitable for the coating of concrete surfaces of prefabricated reinforced concrete slabs. Its aim is to create a process which, with the optimum use of materials and minimum labor costs, includes the production of high-quality coatings that meet all requirements for use in nuclear power plant operation. The essence of the invention is characterized in that by means of a primer on reaction resin base without Betonoberflaechenvorbehandlung adhesion to the subsequent coating of a nonwoven, which has been rolled in an adhesive filler on the basis of reaction resin or a plastic dispersion spatula, is created. In combination with the reaction resin-based finish coating, these coatings meet the usage requirements on all sides.

Description

A találmány tárgya eljárás vízzáró, dekontamináiószereknek ellenálló, sima, pórusmentes felületi struktúrával rendelkező bevonatok előállítására. Az eljárással készült bevonatok az atomerőmüvekben szokás szerint alkalmazott dekontaminálóeljárásokkal, így letörléssel vagy leslaugolással tisztíthatok. Az eljárás különösen alkalmas előregyártott vasbetonlapok vagy egy tömbίβΛίΙφΜφί betonfelületek bevonására.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process for making waterproof, decontaminating resistant coatings with a smooth, pore-free surface structure. The process coatings can be cleaned by decontamination processes, such as wiping or descaling, commonly used in nuclear power plants. The process is particularly suitable for coating prefabricated reinforced concrete slabs or a block of concrete.

Ismert, hogy az atomerőművi berendezésekben ^ívketonfelüleíeket elsősorban különféle epoxid- mint könnyen dekontaminálható bevonattal - szokás ellátni. A nagy epoxidgyanta-szükséglet mellett ezen eljárások ne5díUsezen_tgljesííhető követelményeket támasztanak aIt is known that nuclear ketone surfaces are primarily provided with various types of epoxide as an easily decontaminated coating. In addition to the high demand for epoxy resin, these processes are subject to cost-effective requirements.

- betoii<üáppl|! szemben, s e követelmények betartása- betoii <üáppl |! compliance with these requirements

- a bj^natj&ínkeióképességét, valamint gazdaságos-ságát HSgy mértékben meghatározza. A betonalapnak. sima felületűnek kell lennie, mentesnek a kidudorodásoktól, üregektől, lyukaktól és kaviesfészkektől. Ez okból a beton- illetve vasbetonszerkezetek felszínének költséges és fáradságos előkezelésére van szükség. Ráadásul a bevonat megtapadásának biztosítására követelmény, hogy a betonfelületek szennyeződésektől mentesek legyenek, beleértve a betontechnológiában elválasztószerként alkalmazott, zsaluzásnál használt olajok s viaszfélék maradványait, valamint a cementlerakódásokat is. Felületkezelési eljárásként az említett felületi szenynyezödések kiküszöbölésére mindenekelőtt homoklefúvatást vagy acélszemcsés lefúvatásí alkalmaznak. A gyakorlatban kitűnt, hogy a lefúvatásos felületkezelés az említett szennyeződéseket messzemenően kiküszöbölte, ugyanakkor a pórusok és légzárványok a felületen megmaradtak. Ezek a tények a számításbajövő felületi bevonatképző eljárások kiválasztását illetően meghatározó fontosságúak. Ezáltal nem alkalmazhatók a szokványos festékbevonatok és a 2 mm vastagságú ún. vékonybevonatok sem, miután ezek a rendszerek felhordás után pórusokat és légbuborékokat képeznek, ami a bevonatban hibahelyek létrehöttéhez vezet.- determines the capacity and economy of bj ^ natj & For the concrete foundation. it must have a smooth surface, free from protrusions, cavities, holes and cavities. For this reason, the surface treatment of concrete and reinforced concrete structures requires costly and laborious pre-treatment. In addition, the adhesion of the coating requires that the concrete surfaces be free from contamination, including oils and wax residues used as a separating agent in concrete technology, and cement deposits. As a surface treatment method, sand blasting or blasting with steel grains is used primarily to eliminate said surface contamination. In practice, it has been found that blast-cleaning surface treatment has largely eliminated these contaminants, while pores and air seals remain on the surface. These facts are of decisive importance for the selection of the future surface coating methods to be calculated. Conventional paint coatings and so-called 2 mm thick coatings are therefore not applicable. even thin coatings, since these systems, after application, form pores and air bubbles, leading to defects in the coating.

Megemlítendök továbbá az epoxidgyanta-aiapú bevonatok feldolgozásának nehezen teljesíthető követelményei. A hőmérsékleti viszonyok és a páratartalom nem megfelelő volta gyakran vezeí a bevonatréteg minőségének romlásához. Ezek a minőséghibák többnyire abban a formában lépnek fel, hogy a bevonatban a légzárványok aránya magas. A bevonatrendszer megválasztásánál arra is ügyelni kell, hogy alkálikus közegekkel szemben ellenálló, nagymolekulasúlyú polimereket alkalmazzanak; azaz a bevonat megkívánt ellenállóképességére való tekintettel olyan bevonatrendszereket kell alkalmazni, amelyek a beton saját alkalitásáva! szemben és a tiszíószerekkel szemben is ellenállóképesek. Ezt a célt egy többrétegű, anyagában különböző rétegekből felépülő bevonatrendszerre! lehet elérni. Ehhez szükség van a betonfelületnek egy alkáliákkal szemben ellenálló alapozóréteggel - pl. epoxidgyantávaí - vaió fedésére, amire egy újabb epoxidgyanta réteget hordanak fel. Erre a rétegre további finiselő lakkrétegek kerülnek, amelyeknek az alkalmazott dekontaminálóA szerekkel szemben ellenállóknak kell lenniük. Ezek az idő- és anyagigényes eljárási lépések lehetetlenné teszik az atomerőmüveknél felhasznált dekontaminálható felületű létesítmények építési idejének a csökkentését. A szükséges munkafeltételek, így a hőmérséklet és a páratartalom biztosítása, különösen a téli félévben nagy energiafelhasználással jár,Also mentioned are the difficult requirements for processing epoxy resin based coatings. Inadequate temperature conditions and humidity often lead to deterioration of the coating layer quality. These quality defects usually occur in the form of a high degree of air-tightness in the coating. When selecting a coating system, care should also be taken to use high molecular weight polymers which are resistant to alkaline media; that is, with respect to the required resistance of the coating, coating systems should be used which are of the alkalinity of the concrete itself! and resistance to cleaning agents. This is the purpose of a multilayer coating system composed of different layers of material! can be achieved. This requires an alkali-resistant primer on the concrete surface - eg. epoxy resin, which is covered with another layer of epoxy resin. Further coatings are applied to this layer which must be resistant to the decontaminating agents used. These time- and material-intensive procedural steps make it impossible to reduce the construction time of decontaminated surface facilities used by nuclear power plants. Providing the necessary working conditions such as temperature and humidity, especially in the winter semester, involves high energy consumption,

A találmány célja ennélfogva az, hogy eljárást biztosítson az atomerőmű-építkezéseknél a betonfelületek vízzáró, dekomaminálható bevonattal való ellátására. Ezt a célt e találmány szerinti eljárásban egy több rétegből felépített bevonatta! érjük el, amelyben a különböző anyagösszetételü rétegeknek különböző funkcióik vannak. A bevonat az alapfelszín előzetes (pl. liomoklefúvatásos) kezelése nélkül felhordható és a bevonat létesítésének költsége alacsony.It is therefore an object of the present invention to provide a process for sealing concrete surfaces with a waterproof, decomaminable coating for nuclear power plant construction. This object is coated with a multi-layer coating in the process of this invention. in which layers of different material composition have different functions. The coating can be applied without prior treatment of the substrate (e.g., by blasting) and the cost of applying the coating is low.

A találmány alapvető feladata, hogy a fentiek értelmében dekontaminálható bevonatok ipari körülmények között történő, optimális előállításának kritériumait meghatározza. A találmány alapfeladatát úgy oldjuk meg, hogy a vasbetonlapokat a majdani alkalmazási területnek megfelelően megválasztott alapozással látjuk el, amely olajjal és viaszokkal elegyedő oldószerben feloldott reaktív gyantákból áll. Ez az alapozás a vasbetonfelüleL· stabilizálását és a lúgos kémhatású víz káros behíh tásának megakadályozását szolgálja.It is a fundamental object of the present invention to provide criteria for the optimal production of decontaminable coatings under industrial conditions. The basic object of the present invention is solved by providing the reinforced concrete slabs with a substrate selected according to the field of application, consisting of reactive resins dissolved in a solvent miscible with oil and waxes. This priming is used to stabilize the reinforced concrete surface and prevent the damaging effect of alkaline water.

Ez utóbbi lúgos kémhatású víz a friss betonból származik, amelyet a fíitőanyagcellákká összeszerelt lemezek közé dolgoznak be. Az alapozással ellátott betonfelületekre az üzembehelyezés és a próbaüzemelés után uralkodó igénybevételeknek megfelelően, egy olyan, tixotróp adalékot tartalmazó, pigmentált, képlékeny, - előnyösen poiiakrilát-alapú — diszperziós réteg kerül, amelyet ecsettel, kefével, kenőhengerrel vagy porlasztóberendezéssel lehet felhordani. Más esetben olyan tixotróp tapaszréteget viszünk fel, amelynek alapja előnyösen telítetlen poliésztergyantákból álló keverék (UP-gyanla).The latter alkaline water comes from fresh concrete, which is processed between plates assembled into filler cells. According to the prevailing demands on the primed concrete surfaces after installation and trial operation, a pigmented, plastic-based dispersion layer containing a thixotropic additive, preferably based on polyacrylate, can be applied by brush, brush, lubricating roller or spray. Alternatively, a thixotropic patch layer, preferably based on a mixture of unsaturated polyester resins (UP resin), is applied.

A még meg nem szilárdult, tixotróp poiiakríláirétegbe vagy a tixotróp UP-gyantarétegbe egy nemez-szerű erősítő anyagot (flizt) hengerlünk bele; ez előnyösen üvegszálakból, vagy karbonszálakból szőtt anyag, pl. üveggyapot lehet, amelynek m²súiya 20-60 g/m².A non-solidified thixotropic polyacrylate layer or thixotropic UP resin layer is rolled into a felt-like reinforcing material (fleece); preferably it is a material made of glass fibers or carbon fibers, e.g. It is glass wool, having a ² m by weight 20-60 g / ^m2.

Ennek a kombinációnak a kiszáradása ill. megkeményedése után egy le mázolható alap áll rendelkezésre, a később felhordandó lakkrétegek számára, A lakkrendszerek előnyösen reaktív poliuretán-, epoxid- vagy telítetlen poliésztergyanla-rendszerek, amelyek megszilárdulás után lakkfelületet képeznek. A poliakrilát- ill. UP-gyanta-rétegek és az erősítő anyag kombinációja olyan alapozást biztosít a rákerülő lakkrétegek számára, amely a betonfelületek ismert hátrányait, ti. a felszíni üregek, kidudorodások és felszín alatti légbuborékok nagy száma már nem mutatja.This combination dries or dries. After hardening, a paintable base is provided for the lacquer coatings to be applied later. The polyacrylate or the polyacrylate. The combination of UP resin layers and reinforcing material provides a primer for the resulting lacquer layers, which provides the known disadvantages of concrete surfaces, e.g. the large number of surface cavities, protrusions and underground air bubbles are no longer visible.

Az ehhez az alapozó réteghez kötődő lakkrendszer sima, jól tisztítható bevonatot képez, amelynek sugárterheihetősége < 10’ Gy/10 év.The lacquer system that binds to this primer coat forms a smooth, easy-to-clean coating with a radiant load <10 'Gy / 10 years.

Az alábbi két kiviteli példával a találmányt közelebbről kívánjuk bemutatni.The following two embodiments are intended to illustrate the invention in greater detail.

187 088187,088

I. példaExample I

Egy megsziiárdult, légszáraz vasbctonlapra, amelynek maradék nedvessége 4 %, kismolekulasúlyú epoxidgyantát (EP; átlagmólsúly: 210), a stö- 5 chiometrikus mennyiségéhez képest 20 % feleslegben vett dieíilén-triainint és olaj- és viaszoldó oldószerként 30 % toluolt tartalmazó alapozó réteget kenünk vagy poriasztunk rá. Mintegy 6 óra múlva egy telítetlen poliészter(UP-)gyantaalapú tapasz- 10 réteget, amely keményítő/térhálósító adalékként 2 % benzoil-peroxidot és 2 % dimetil-anilint továbbá 90 % kaolint is tartalmaz, hordunk fel az alaprétegre.On a solid, air-dried iron sheet with a residual moisture content of 4%, a low molecular weight epoxide resin (EP; average molecular weight: 210), 20% excess of stoichiometric amount of diluent, 30% toluene or 30% toluene as a solvent or oil and wax solvent was used. we dust it. After about 6 hours, an unsaturated polyester (UP) resin-based patch layer containing 2% benzoyl peroxide and 2% dimethylaniline as well as 90% kaolin as a starch / crosslinker is applied.

(Az adalékok mennyisége az UP-gyanta mennyi- 15 ségéhez viszonyítva súly %-ban értendő.)(The amount of additives is expressed as a percentage by weight relative to the amount of UP resin.)

A még meg nem szilárdult rétegbe egy szénszállal erősített, szilikonozott üveggyapotflizt (négyzetmétersúlya·. 50 g/m²) hengerlünk bele.The carbon layer is reinforced with a siliconised glass wool fiber reinforced with carbon fiber (50 g / m ² ).

A réteg megszilárdulása után egy közepes mole- ²⁰kulasúlyú (EP; átlagmólsúly: 500) epoxidgyanta-alapú pigmentéit lakkréteget hengerlünk rá. A epoxsdgyaníába a stöchiometrikus alapon számított keményílőszer-mennyiségen felül 20 %os feleslegben dipropilén-triamint adagolunk. 25After solidification of the layer ²⁰ is a medium molecular kulasúlyú (EP; átlagmólsúly 500) epoxy resin-based pigmented varnish layer is rolled out. In addition to the amount of starch calculated on a stoichiometric basis, 20% excess of dipropylene triamine is added to the epoxy resin. 25

Az alapozóréteg és az epoxidgyanta fedőlakkréteg találmány szerinti kombinációja sima, könnyen dekontaminálható bevonatot alkot, amely kiváltképpen Ieslaugolásos tisztításra alkalmas.The combination of the primer and epoxy resin top coat according to the present invention forms a smooth, easy to decontaminate coating which is particularly suitable for scrubbing.

A találmány szerinti bevonat olyan igénybevétel- ³⁰nek az elviselésére alkalmas, amelyet 60 °C-os teremhőmérséklet és 10⁵ Gy/10 év-et meg nem haladó sugárterhelés jellemez.The coating of the invention is suitable to withstand a service employed in the ^30's, characterized by C in room temperature and not more than 10 ⁵ Gy / 10 years of exposure was 60 °.

2. példaExample 2

Egy nem frissen készült, megszilárdult, 6 % maradéknedvesség tartalmú vasbetonlapra egy vizes, pigmenttartalmú, tixoiropizáló adalékként kaolint ⁴⁰tartalmazó poliakrilát-réteget ecsettel, kefével, kéri őhengerrel vagy permetszóró készülékkel felhordunk. Ebbe a friss, tixotróp bevonatba egy 60 g/m²sályú szénszállal erősített üveggyapotflizt hengerlünk bele. Az üveggyapot kötőanyagként poliakrilatot tartalmaz.A non-freshly cemented reinforced concrete slab with a residual moisture content of 6% is applied with an aqueous pigment-containing thixourization additive containing kaolin ⁴⁰ as a brush, brush, roller or spray gun. Into this fresh thixotropic coating is a roll of glass wool fiber reinforced with 60 g / m ² carbon fiber. The glass wool contains polyacrylate as a binder.

Egynapi száradás után az így előkészített rétegre egy egykomponensü poliuretánlakk-réteget hengerlünk rá. Az alapozó réteggel együtt az említett poliureíánlakk-réteg egy sima, könnyen dekontaminálható felületi réteget képez, amely különösen letörléses tisztításra ad lehetőséget. A bevonatot 40 °C hőmérsékleti terhelésnek és 10^s Gy/10 év-néí nem nagyobb sugárterhelésnek lehet kitenni.After drying for one day, a one-component polyurethane lacquer layer is rolled onto the prepared layer. Together with the primer layer, said polyurethane lacquer layer forms a smooth, easy to decontaminate surface layer, which allows for especially wiping. The coating may be exposed to a temperature of 40 ° C and a radiation exposure of not more than 10 ^s Gy / 10 years.

Claims

CLAIMS 1. A process for producing a multilayer coating to be applied to a concrete substrate, comprising flame-reinforced reactive resins or polymerized dispersions of a flame-reinforced polymer and a topcoat of polymers, preferably reactive resins, characterized by differentiating against applying a resin and solvent backing layer, after evaporation of the solvent, a thin patch layer of reactive resin and thixotropic fillers is applied, which is rolled into a glass fiber blast, preferably carbon fiber, of 20 g / m ² to 60 g / m ² , after curing, the surface is coated with a reactive resin-based, preferably polyurethane, epoxide or unsaturated polyester, lacquer.

2. A process according to claim 1, characterized in that a primer layer consisting of reactive resins, preferably epoxy resin, is provided with adherent layers on the concrete substrates of different surface structures, with the addition of suitable solvent (s).

Without illustration