環(huán)氧樹(shù)脂涂覆鋼筋防腐在水工混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用

環(huán)氧樹(shù)脂涂覆鋼筋防腐在水工混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用探討水工混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕鋼筋處于混凝土中，混凝土減緩了氧和水分向鋼筋的滲透，同時(shí)由于水泥在水化過(guò)程中生成大量的氫氧化鈣，使混凝土空隙中充滿(mǎn)了飽和氫氧化鈣溶液，其堿性介質(zhì)對(duì)鋼筋有良好的保護(hù)作用，使鋼筋表面生成難溶的Ｆｅ2Ｏ3和Ｆｅ3Ｏ4，稱(chēng)為純化膜，它能阻止陽(yáng)極鐵的溶解，保護(hù)鋼筋不被銹蝕。因此，一般情況下，通過(guò)提高混凝土密實(shí)性、控制保護(hù)層厚度等措施可有效防止鋼筋的銹蝕。但是，混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料，由于施工和本身變形、約束等一系列問(wèn)題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫。在荷載、溫差等長(zhǎng)期作用下，通常無(wú)害的微裂縫就會(huì)不斷的擴(kuò)展和連通，最終形成我們?nèi)庋劭梢?jiàn)的宏觀(guān)裂縫，也就是混凝土工程中常說(shuō)的裂縫，裂縫的存在和發(fā)展使混凝土內(nèi)的鋼筋產(chǎn)生腐蝕。另一方面，水工混凝土結(jié)構(gòu)多處在惡劣的環(huán)境中，受泥沙、水流、物理、化學(xué)、氣溫等影響因素頗多，混凝土碳化、凍融破壞極為常見(jiàn)。碳化使混凝土的堿度降低，當(dāng)碳化超過(guò)混凝土的保護(hù)層時(shí)，就會(huì)使混凝土失去對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，在水與空氣存在的條件下，鋼筋開(kāi)始生銹；凍融破壞致使混凝土表層削落、結(jié)構(gòu)疏松，鋼筋裸露、銹蝕。在較為惡劣的強(qiáng)侵蝕環(huán)境中，由于廣泛存在的氯離子和二氧化碳等使鋼筋表面的氧化膜破壞，進(jìn)而導(dǎo)致處于潮濕環(huán)境未采取進(jìn)一步有效防護(hù)措施的鋼筋發(fā)生嚴(yán)重的銹蝕。鋼筋銹蝕不僅削弱了鋼筋強(qiáng)度，也使鋼筋與混凝土間的結(jié)合性能遭到破壞，從而嚴(yán)重地影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與安全性。防止新建工程中鋼筋的銹蝕和對(duì)原有建筑物中已銹蝕鋼筋進(jìn)行處理，已成為一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。在鋼筋表面涂覆環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行防護(hù)通過(guò)在鋼筋表面涂覆環(huán)氧樹(shù)脂涂層直接保護(hù)鋼筋防止鋼筋銹蝕，是國(guó)外發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)，在我國(guó)還處于起步階段。環(huán)氧涂覆材料分干粉和液體兩種。干粉環(huán)氧樹(shù)脂涂覆方法之一是靜電法，其原理是將環(huán)氧樹(shù)脂粉末涂覆鋼筋表面，通過(guò)加熱，粉末融化后便形成連續(xù)的薄膜，我國(guó)已有鋼廠(chǎng)生產(chǎn)這種涂覆鋼筋。與液態(tài)環(huán)氧涂膜相比，干粉環(huán)氧涂膜具有附著力高，針孔數(shù)量少等優(yōu)點(diǎn)，但由于需工廠(chǎng)生產(chǎn)、運(yùn)輸、加工不方便及技術(shù)要求高，尤其在中小型工程中推廣使用有一定困難。液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂涂覆就是用刷子、噴槍等把環(huán)氧樹(shù)脂涂覆在鋼筋表面，干燥后形成涂層。這一方法工藝簡(jiǎn)單，且在現(xiàn)場(chǎng)操作，既可用于中小型新建建筑物鋼筋的防腐，也可用于對(duì)結(jié)構(gòu)中已銹蝕鋼筋的處理。1.環(huán)氧樹(shù)脂涂料配方環(huán)氧樹(shù)脂涂料配方由環(huán)氧樹(shù)脂基液、固化劑、溶劑組成。其中環(huán)氧樹(shù)脂基液是在環(huán)氧樹(shù)脂（6101）中加入填料鋅粉組成，鋅粉用量（填料/干膜重）60%～70%。填料可提高防腐涂層的屏蔽作用，減少氯離子等的透過(guò)，并能增強(qiáng)涂層與鋼筋的附著力。通過(guò)對(duì)不同配合比例時(shí)的粘度、厚度、附著力、柔韌性、耐蝕性的對(duì)比試驗(yàn)，并考慮便于施工操作等因素，提出環(huán)氧樹(shù)脂防腐配方如下表：環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料配方（重量比）意環(huán)氧樹(shù)脂妥基液銅固化劑（山乙二胺）血溶劑（二谷甲苯：丁把醇納=需7奔：檔3哥）縮100狹2殼0租～甜25關(guān)2恐0遞～為30固化劑和溶劑的用量應(yīng)隨氣溫的高低及施工方法適當(dāng)調(diào)整。該配方適用于氣溫15℃～25℃。氣溫低于15℃固化很慢，10℃以下難以固化。環(huán)氧樹(shù)脂涂膜厚度應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足柔韌性、粘結(jié)力和耐蝕性的要求，根據(jù)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTMA-775-81，涂膜厚度應(yīng)在130～300μm之間。該配方單層涂膜厚度30～60μm，涂覆2～4層，涂膜總厚度為130～240μm。2.施工工藝液態(tài)環(huán)氧涂料的涂覆工藝較簡(jiǎn)單，施工方法有三種：刷涂法、噴涂法和浸漬法。涂覆工藝如下圖：鋼筋除銹、加工鋼筋除銹、加工晾干涂刷（或噴涂、浸漬）成品堆放晾干涂刷（或噴涂、浸漬）成品堆放制備環(huán)氧樹(shù)脂涂料制備環(huán)氧樹(shù)脂涂料嗎液態(tài)環(huán)氧嶼樹(shù)脂的涂棋覆工藝圖望（舍1萄）鋼筋表挺面處理辰未經(jīng)處理眠的金屬表磁面有油脂避、水分、致塵埃和鐵名銹等污垢闖及腐蝕物給質(zhì)，這些選物質(zhì)影響俘涂膜與金腥屬表面直瞧接接觸，辟造成附著壟力下降，無(wú)從而影響腰涂膜的防識(shí)腐效果。武因此，在葉涂覆前，取必須對(duì)鋼博筋進(jìn)行表斧面預(yù)處理棚。常用的慣表面處理勸的方法有掏：手工鐵提刷或砂紙斷除銹，酸框洗除銹，蛛噴砂除銹久等。贊（拋2服）環(huán)氧樹(shù)晌脂涂料制拐備惠環(huán)氧涂料句由富鋅環(huán)場(chǎng)氧樹(shù)脂基何液、固化罰劑、溶劑葬三部分組扎成。配方孝見(jiàn)上表。著應(yīng)根據(jù)實(shí)族際要求、恭氣溫情況困及施工方扁法通過(guò)試嫂配確定固孟化劑和溶捐劑的具體餃用量。革涂料配合佩時(shí)首先向押干凈容器甩中加入環(huán)菌氧防腐涂夠料基液，甚再按比例早加入固化汗劑、溶劑港，并用鐵舊棒充分?jǐn)嚽鸢杈鶆?。殊?yīng)根據(jù)需壘要確定配井量，一次純配量不宜狹過(guò)多，并絮應(yīng)注意即變配即用。保氣溫低儲(chǔ)于帆1僻0番℃密時(shí)涂料難弊以固化，競(jìng)除非采取政加熱措施引，否則不裳宜施工。派（至3啞）涂覆方宵法①涂刷法排首先焊制茄擺放鋼筋看的支架，快支架應(yīng)堅(jiān)烈固、穩(wěn)定飼，高度也宗要使工人鴉便于操作婚不易疲勞道。涂刷應(yīng)尸在室內(nèi)或種室外陰涼誰(shuí)、通風(fēng)且唱無(wú)粉塵污宣染處進(jìn)行弄。葬把經(jīng)過(guò)表范面處理的灰鋼筋平鋪傅在支架上啞，鋼筋之澆間應(yīng)留一任定空隙，前防止涂層花干燥前接嘴觸。將配君置好的環(huán)代氧涂料攪貫拌均勻，錦然后用普浙通毛刷涂膚刷鋼筋，回涂刷時(shí)要音注意涂層蔽均勻、不下流淌，對(duì)圈于螺紋鋼肌筋，應(yīng)順蓮螺紋方向肝涂刷。每拾層涂膜表顧干后，再防刷下一層姨。固化時(shí)配間隨固化約劑用量及醋氣溫而變象，一般爭(zhēng)為能12鋸h后左右。②噴涂法呆用噴槍將傻液態(tài)環(huán)氧缸涂料噴涂脹在鋼筋表該面，操作評(píng)時(shí)應(yīng)特別皮注意噴涂扛均勻且不析產(chǎn)生流淌告。每層涂銷(xiāo)膜表干后膛，再?lài)娡烤跋乱粚?。③浸涂法篩這種方法希需要一個(gè)議特制的液毛槽，先把聚液態(tài)環(huán)氧變涂料倒入足槽內(nèi)，再百把經(jīng)過(guò)表愛(ài)面處理的寺鋼筋浸入被液體中，變?nèi)〕龊蠓烹p在支架上衡晾干。該雕法可在大參批量處理叼鋼筋時(shí)使旱用，掌握干不好很難餃涂覆均勻訴，為提高闖涂料與鋼潛筋的基本佩粘著，需配增大溶劑掩的含量。之（索4濃）注意事徹項(xiàng)婚環(huán)氧涂覆層鋼筋的使頌用和方法偷與普通鋼丑筋沒(méi)有原昂則性區(qū)別飲，施工人依員只需掌罩握一些常賀識(shí)即可。散但由于環(huán)集氧涂膜具割有一定的餓脆性，在須使用過(guò)程傳中要特別鹽注意涂膜強(qiáng)的完整性懶，以確保另涂覆鋼筋智的耐蝕性常能。資運(yùn)輸與貯昆存貢吊裝涂覆瓣鋼筋時(shí)，觸不宜用金俯屬吊索，斧宜用尼龍花或性PV籃C牙繩捆扎結(jié)乖實(shí)，以防輔沖撞和滑希落。堆放陡時(shí)，地面趁需鋪墊塑緣料墊板。狹彎曲與裝釋配慈最好在涂遍覆前進(jìn)行帖鋼筋的彎受曲與焊接謎。若必須保涂覆后在取現(xiàn)場(chǎng)彎制幟與切斷，竄由于加工短時(shí)受壓側(cè)佛涂膜易被黑圓鋼棒擦愈傷，而受馬拉側(cè)涂膜帥易出現(xiàn)開(kāi)壓裂，故最指好用尼龍榮布包襯彎凳制鋼筋用犁的圓鋼棒鎮(zhèn)，以減少堡受壓側(cè)涂麥膜的損傷枯。彎曲半翼徑或彎曲湊角度過(guò)小休，受拉側(cè)明涂膜易破借裂，所以駕宜選擇適證當(dāng)?shù)膹澢拾霃胶蛷澩盖嵌?。損傷修補(bǔ)針根據(jù)美國(guó)速標(biāo)罰準(zhǔn)猜ASTM稍A77俯5幅，允許在成運(yùn)輸及裝槐配過(guò)程中挖涂膜有少全量損傷，掛但當(dāng)損傷狠數(shù)榮量超過(guò)規(guī)伐定限值時(shí)脾，損傷處境應(yīng)用與涂唱膜材質(zhì)相洽同的液態(tài)飼樹(shù)脂涂刷泳，涂覆鋼極筋切斷端壞頭及受拉雙側(cè)涂膜的款裂縫則必教須實(shí)行修母補(bǔ)。害澆注混凝犬土途盡管環(huán)氧誰(shuí)涂覆鋼筋煌具有理想極的防腐性忽能，但仍劉應(yīng)澆注優(yōu)匹質(zhì)混凝土遍。布料及愿振搗棒插購(gòu)搗時(shí)不應(yīng)瓜觸碰涂覆鐵鋼筋，以贊防擦傷。錨固長(zhǎng)度內(nèi)在結(jié)構(gòu)設(shè)暖計(jì)中，應(yīng)倆考慮環(huán)氧令涂膜對(duì)粘晨結(jié)的削弱侮作用。通歉常，鋼筋逗在混凝土辦中錨固長(zhǎng)堡度宜比未璃涂覆鋼筋域增擦加虎10令%具。爸三、環(huán)氧辨涂覆鋼筋息的耐腐蝕熱性能柳1奧.立加速試驗(yàn)壘中的耐腐癢蝕性曉通過(guò)鹽水扶浸漬試驗(yàn)碼得知，涂嫌膜的耐鹽俘水性能隨的涂層的厚符度逐漸增返加，但厚壯度臨在膝24扯0期μ伸m響以上時(shí)，乘增幅不再殲明顯。兇采用海水喚循環(huán)浸泡稻法進(jìn)行加母速試驗(yàn)一幸年后所得役的結(jié)果表性明，涂膜遇厚度報(bào)為艱10傘0存μ雜m席，無(wú)缺陷符的涂覆鋼卡筋即便保悅護(hù)層厚乒為蘇20m遭m求，在干濕活交替作用銜下也不發(fā)筑生腐蝕。蛙對(duì)拔出后林鋼筋的觀(guān)君察發(fā)現(xiàn)，赴涂覆鋼筋類(lèi)不僅保持洞了原有的蹦光澤，而晶且還保持解了最初的汪粘結(jié)強(qiáng)度酷和硬度。特而裸鋼筋答在加速試塵驗(yàn)一年后偉根據(jù)保護(hù)態(tài)層厚度和然齡期的不宴同，已發(fā)殊生了不同展程度的侵股蝕。斜2覽.間長(zhǎng)期暴露羊試驗(yàn)結(jié)果園美洲國(guó)價(jià)K.W.謠J.Tr養(yǎng)eada古wa斑y患等在骨灰坊比戀6披：豈1劍和季8似：罵1斃兩種混凝莖土中分別訴埋入直夏徑吼10m閃m答環(huán)氧涂覆駐鋼筋，環(huán)績(jī)氧涂膜的槳厚度勻?yàn)殓?式0摸μ排m乞。試件脫切膜后置于歷大氣暴露猜環(huán)境中勁，絕5航年后對(duì)所婚有試件進(jìn)皮行電化學(xué)冶和破型檢痰查。試驗(yàn)望結(jié)果表明咬，環(huán)氧樹(shù)蠢脂涂覆鋼孕筋均未受嫁到腐蝕，限在沒(méi)做修隊(duì)補(bǔ)處理的聰鋼筋截?cái)嗾芴幊霈F(xiàn)了蛙混凝土表照面的裂縫父，破型后耐可觀(guān)察到餐黑色銹蝕謠產(chǎn)物。卷英狀國(guó)帶Dakh水i宣l指等根扛據(jù)榆AST職M冬用殲1劍：巷0.4腳5均的水灰比琴，制作賭了好120×偵120×允350m吐m扇的棱柱體舞，每個(gè)棱鋤柱體內(nèi)都逃有閃4枝種長(zhǎng)度的則鋼筋。通襪過(guò)向拌和如用水中加叮入從NaC瞧L谷，得到三父?jìng)€(gè)水平的徐氯鹽外加親劑（分別隔為遞2.燙4腥、賴(lài)4.黎8盯和鋤19.2挽kg/m背3典），并埋本入三種類(lèi)鴨型的鋼筋漸：軟鋼、蘆鍍鋅鋼筋植和環(huán)氧涂吃覆鋼筋。吳在新鮮水挖中養(yǎng)溜護(hù)薄28矮d許后，所有蘭試件都在凡具有典型夠沿海平原燭環(huán)境的沙畫(huà)特阿拉從伯號(hào)Dhah酷ra叫n懷的一個(gè)露凱天場(chǎng)地放說(shuō)置艱了傳7戒年。根據(jù)股混凝土裂奴縫的產(chǎn)生裝與發(fā)展，葡除去疏松昏銹層所引證起的重量型損失及鋼仰筋表面生京銹或產(chǎn)生緞點(diǎn)蝕的百肅分率，對(duì)儀鋼筋的銹甘蝕進(jìn)行評(píng)江定，結(jié)果協(xié)表明銹蝕摔及裂縫的簽嚴(yán)重程度店明顯隨氯葉鹽含量的篩增加而增鳥(niǎo)加。在氯崗鹽含量?jī)H布為扔2.4格kg/m熟3繩的情況下晶，軟鋼便杏產(chǎn)生了重蹲量損失。烈在氯鹽含浙量?jī)H愚為赤4.8駕kg/m恥3筋的情況下蒜，軟鋼出床現(xiàn)了非常免嚴(yán)重的斷榴面損失，司鍍鋅鋼筋糕全部失去盤(pán)了它們的沿鍍鋅層，膠盡管鋼筋月的螺紋仍描然存在，錘的確產(chǎn)生聞了均勻的固銹蝕，而貞環(huán)氧涂覆申鋼筋仍然車(chē)處于一個(gè)孟很好的狀牌態(tài)。只是蘿在氯鹽含站量準(zhǔn)19.2誰(shuí)kg/珠m具3角的混凝土佩中，在環(huán)捏氧涂層上糞產(chǎn)生了與得鋼筋平行糾的裂縫，碰在裂縫處廣有明顯的幫銹蝕。補(bǔ)對(duì)于長(zhǎng)時(shí)現(xiàn)期暴露在露自然環(huán)境古中的情況圖，國(guó)外的元上述試驗(yàn)酷已初步表辣明，環(huán)氧語(yǔ)涂覆鋼筋因的耐蝕性竟要優(yōu)于裸傷鋼和鍍鋅器鋼筋。存在問(wèn)題劑盡管環(huán)氧拳樹(shù)脂與鋼膀筋及混凝費(fèi)土之間的比粘結(jié)能力課都較好，畜環(huán)氧涂層曉的存在仍鑄然會(huì)降低百鋼筋與混舅凝土間的壓粘結(jié)力，止并且這一似影響隨涂鮮層厚度的堵增加而增乓大。根據(jù)由《鋼筋與睡混凝土的營(yíng)粘結(jié)強(qiáng)度鐮試驗(yàn)白》份GB50快152-劣9飼2森規(guī)定的第殲三種試驗(yàn)幫方法即立央方體中心匙拔出試驗(yàn)遲法，進(jìn)行普環(huán)氧涂覆何鋼筋與混文凝土的粘脊結(jié)性能試濾驗(yàn)，得出眾：螺紋鋼伴筋、涂層烤厚度昆為覽27給0遙μ屯m喉時(shí)，鋼筋獨(dú)與混凝土激粘結(jié)強(qiáng)度鋤的降低值品僅集為擔(dān)4.41沫%彈，大大低僅于革AST間M普標(biāo)準(zhǔn)的允您許值。蔑2.摩帖采用環(huán)氧席涂覆鋼筋弦需消耗環(huán)皆氧樹(shù)脂防超腐涂料、塔增加用工進(jìn)，相應(yīng)的夢(mèng)機(jī)械臺(tái)班將用量也會(huì)鳴有所增加套，直接成岸本要比普發(fā)通鋼筋有較一定幅度滋的提高。應(yīng)但采用環(huán)載氧涂覆鋼