潮差區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)表面防腐涂裝質(zhì)量控制

摘 要：根據(jù)潮差區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕環(huán)境和涂裝環(huán)境特點，從涂料產(chǎn)品、施工工藝和涂層質(zhì)量檢驗3個方面對混凝土結(jié)構(gòu)表面涂層防腐技術(shù)的質(zhì)量控制進行了全面論述。指出只要合理選材，施工過程控制到位，就能取得理想的防護效果。

關(guān)鍵詞：橋梁混凝土；腐蝕防護；潮差區(qū)；涂裝；質(zhì)量控制

中圖分類號：TU561.67 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1004 – 227X (2008) 03 – 0050 – 03

1 前言

　　隨著我國大型跨海橋梁和其它海港工程建設(shè)的迅速發(fā)展，橋梁工程的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕問題越來越受到重視。特別是潮差區(qū)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受富含氧氣及氯離子的海水嚴(yán)重侵蝕，其腐蝕環(huán)境更加惡劣。在眾多的混凝土結(jié)構(gòu)防腐措施中，表面涂層技術(shù)日益受到重視[1-3]。但是，由于潮差區(qū)惡劣的涂裝環(huán)境，對涂料的質(zhì)量和涂裝工藝均提出了更高的要求。為此，本文依據(jù)JTJ 275–2000《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》和JT/T 695–2007《混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面涂層防腐技術(shù)條件》，并結(jié)合杭州灣跨海大橋海中承臺涂裝的實踐經(jīng)驗，介紹潮差區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)表面防腐涂裝質(zhì)量控制的要點。

2 涂料產(chǎn)品質(zhì)量控制

　　混凝土涂裝用防腐涂料的一般要求包括：封閉底漆必須具有優(yōu)異的耐堿性和滲透性，面漆應(yīng)具有一定的耐候性，整個涂層配套體系應(yīng)具有優(yōu)良的抵抗CO2、O2、氯離子等腐蝕因子滲透的能力，既要有相容性，又要有一定的韌性以適應(yīng)混凝土的形變[4-5]。用于潮差區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)除應(yīng)滿足常規(guī)涂層體系的性能要求外，還應(yīng)滿足下列要求：(1)對潮濕基面有良好的適應(yīng)性，對潮濕混凝土基面有良好的潤濕鋪展性和附著力；(2)每道涂料涂裝后，經(jīng)過短時間空氣固化后浸入海水中，可經(jīng)受海水的沖擊并能夠在海水中完成固化；(3)涂層體系具有較高濕度下施工的適應(yīng)性，同時涂層體系的防腐性能不下降。

　　模擬海水漲落潮情況下的涂層體系性能應(yīng)滿足表1的要求。

　　試驗方法如下：將混凝土試塊放在模擬海水中，浸泡24 h 后從水中撈出，迅速用濕布抹去表面明水，在空氣中放置15 min 后，涂裝封閉底漆；然后，在空氣中固化，2 h 后浸入水中；12 h 后撈出水面，用淡水沖洗漆膜表面；10 h 后涂裝中間漆，再在空氣中固化，2 h 后浸泡在水中，10 h 后撈出并用淡水清洗表面；10 h后涂裝面漆，4 h 后浸入水中，然后以12 h 水中─12 h空氣中的方式循環(huán)，7 d 后測試涂層性能。

3 施工工藝質(zhì)量控制

3. 1 施工工藝流程圖

　　要實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的涂裝工程，僅靠優(yōu)質(zhì)的材料遠遠不夠，涂裝工藝過程控制起著更加重要的作用。特別是潮差區(qū)，涂裝的環(huán)境條件惡劣，可施工時間短，對涂裝工藝過程控制提出更高的要求。潮差區(qū)施工工藝流程如下：

　　基層檢查─基層處理─表面處理─涂封閉漆─刮膩子、打磨─涂裝中間漆─涂裝面漆。

3. 2 施工工藝[6-8]

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3. 2. 1 砼基層檢驗

　　檢查砼基層是否滲水，混凝土表面是否存在裂縫、缺陷等，如果存在則按規(guī)定程序進行處理。

3. 2. 2 涂裝前表面處理

　　(1)金屬預(yù)埋件進行防腐蝕處理，手工(電動工具)打磨至St3 級，涂一層環(huán)氧富鋅底漆和一層環(huán)氧中間漆，其范圍從深入混凝土內(nèi)100 mm 處起，至露出混凝土外的所有表面。

　　(2) 外露鐵件鑿去鐵件周圍混凝土的深度不少于60 mm。除去鐵件后，用飲用水清洗干凈混凝土表面，涂刷一道環(huán)氧類混凝土界面處理劑，并用不低于原有混凝土質(zhì)量等級的水泥砂漿修補平整。

　　(3) 若混凝土表面存在裂縫、缺陷等，應(yīng)使用與涂層系統(tǒng)相容的材料修補平整。

　　(4) 采用高壓（≥20 MPa）水清潔待涂混凝土表面，徹底除去混凝土表面上的不牢灰漿、尖角、碎屑、海生物、苔蘚、油污等污染物及其它松散附著物。

　　(5) 用飲用水將待涂表面沖洗干凈，并用濕固化改性環(huán)氧膩子修補平整。

　　(6) 采用外加熱源或壓縮空氣除去殘留在混凝土表面上的水珠、水跡，必要時可用棉布、海綿等吸濕工具抹去。涂裝前的混凝土表面應(yīng)無明顯的流水、滲水現(xiàn)象，盡量使混凝土表面處于表干狀態(tài)。

3. 2. 3 涂裝施工

　　(1) 涂裝前核實涂料品種和數(shù)量，所用涂料應(yīng)有出廠證明文件，且在有效期內(nèi)使用。

　　(2) 按封閉漆、中間漆、面漆的工序進行施工，各種涂料的使用應(yīng)按規(guī)定的方法進行。第一道封閉漆施工后，如有可見的混凝土表面氣孔、缺陷等，應(yīng)使用濕固化改性環(huán)氧膩子修補平整。

　　(3) 表濕區(qū)混凝土宜采用高壓無氣噴涂方法施工。當(dāng)條件不允許時，可采用刷涂或滾涂。

　　(4) 按規(guī)定的比例混合涂料，用機械式攪拌器攪拌3 min 以上?；旌虾玫耐苛辖?jīng)熟化后待用。必須在規(guī)定的適用期內(nèi)使用，超過了適用期則不能繼續(xù)使用。

　　(5) 在混凝土涂層上涂裝下一道涂層前，應(yīng)對上一道涂層進行表面清潔。用飲用水徹底除去涂層上的鹽分、泥塵、油污等污染物，用清潔劑清除油污。

　　(6) 涂層之間的重涂間隔應(yīng)參照規(guī)定及由現(xiàn)場溫度確定。如上一道涂層超過最大重涂間隔時間而影響下一道涂層的粘結(jié)強度時，應(yīng)對上一道涂層進行打毛處理。

　　(7) 用涂料廠商指定的稀釋劑調(diào)節(jié)黏度和清洗工具。稀釋劑的添加量不應(yīng)超過規(guī)定的最大用量。

　　(8) 涂裝應(yīng)在無雨的天氣下進行，現(xiàn)場風(fēng)力小于4 級。涂裝過程做好施工記錄。

3. 3 施工工藝關(guān)鍵控制因素

　　根據(jù)杭州灣跨海大橋承臺小區(qū)涂裝試驗具體情況（由11 家單位共同實驗），潮差區(qū)涂裝工藝關(guān)鍵控制因素匯總?cè)缦拢?/P>

　　(1) 首先，對施工接縫處和一些表面的蜂窩進行涂裝前的預(yù)處理。因為在施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)這些部位不斷地有水滲出，這些明水的存在對涂層的防護非常不利，它也是造成涂層起泡、脫落的主要因素。

　　(2) 表面盡可能達到表干。雖然封閉底漆具有濕固化功能，但是潮濕的基面會影響涂料的滲透性，從而影響附著力。如果現(xiàn)場天氣晴好，一般在海水退潮15 min 后，混凝土表面會變白，此時便可涂裝。

　　(3) 每道涂裝均要注意對漏涂的孔洞進行補涂。許多完工的試驗片存在孔洞，有的孔洞直達混凝土表面，施工現(xiàn)場能發(fā)現(xiàn)這些孔洞不斷有水緩慢滲出。這樣的涂裝，不僅短期內(nèi)影響防腐效果，時間久了還會造成涂層附著力下降，甚至脫落，導(dǎo)致防腐失敗。

4 涂層質(zhì)量控制

4. 1 涂層厚度檢驗

　　涂層厚度是保證涂層體系設(shè)計壽命的關(guān)鍵因素，涂層的厚度控制與檢驗通常有下列幾種方法：

　　(1) 濕膜測試法。此法的局限性在于混凝土表面的不平整以及施工環(huán)境條件的不同，比如在氣溫高、有風(fēng)的天氣，溶劑揮發(fā)快，反之則揮發(fā)慢；同一濕膜在不同條件下測得的結(jié)果可能不相同，導(dǎo)致濕膜測試法不準(zhǔn)確。但濕膜測試法可以檢測涂膜是否均勻，這是濕膜測試法的可取之處。

　　(2) 掛片對比測試法。此法的局限性在于現(xiàn)場監(jiān)督不嚴(yán)或涂裝工藝不同，有可能出現(xiàn)掛片比實際的混凝土面多涂的現(xiàn)象，所以此法也有可能不準(zhǔn)確。

　　(3) 涂料用量控制法。此法的局限性在于無法控制涂料的使用情況，不能保證涂料完全用于涂裝，所以此法也有可能不準(zhǔn)確。但只要對涂料使用情況進行有力的監(jiān)督，也可以保證涂層厚度。

　　(4) 測厚儀測試法。此法的局限性在于測厚儀對基材的平整度非常敏感，而混凝土表面本身很不平整，所以此法測量的結(jié)果也不準(zhǔn)確。

　　鑒于以上各種測試方法的局限性，綜合考慮，用濕膜測試法、測厚儀測試法和涂料用量控制法相結(jié)合可以有效地控制漆膜厚度。只要加強涂料使用情況的監(jiān)督，通過涂料用量控制法保證涂層的厚度，采用濕膜測試法控制涂膜的均勻性，就可保證涂層的質(zhì)量。

4. 2 涂層體系粘結(jié)強度檢驗

　　涂層經(jīng)7 d 自然養(yǎng)護后，用拉脫式涂層粘結(jié)強度測定儀測定涂層系統(tǒng)的粘結(jié)強度。以測點的粘結(jié)強度算術(shù)平均值為涂層系統(tǒng)的粘結(jié)強度代表值。涂層系統(tǒng)的粘結(jié)強度代表值應(yīng)不小于3 MPa，最小粘結(jié)強度測點值應(yīng)不小于2.5 MPa。測定涂層粘結(jié)強度后，應(yīng)立即觀察鋁合金鉚釘頭型圓盤座的底面粘結(jié)物的情況，如果底面有75%以上的面積粘附著涂層或混凝土，則試驗數(shù)據(jù)有效。如果底面少于75%的面積粘附著涂層或混凝土，而且粘結(jié)強度小于3 MPa，則可在該測點的附近涂層面上重做粘結(jié)強度檢測。當(dāng)涂層粘結(jié)強度不能達到3 MPa 時，可在原檢測點附近的涂層面上，按加倍測點數(shù)量重做涂層粘結(jié)強度檢測。如仍不合格，應(yīng)重新涂裝施工。

4. 3 涂層外觀檢驗

　　涂裝后應(yīng)進行涂層外觀目視檢查。涂層厚度和色澤應(yīng)均勻，無氣泡、針孔、裂縫等缺陷。

5 結(jié)語

　　混凝土結(jié)構(gòu)表面涂層防護的機理是物理隔絕腐蝕介質(zhì)，與增加鋼筋的混凝土保護層厚度和提高混凝土的致密性是同樣道理，雖然潮差區(qū)腐蝕環(huán)境嚴(yán)重，涂裝環(huán)境惡劣，但只要選材合理，施工過程控制到位，就能夠取得理想的防護效果。

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