复合防腐涂层（共7篇）
复合防腐涂层 篇1
近年来, 我国公路基础建设迅猛发展, 跨越大江、大河、海湾的公路桥梁越来越多, 这些大型桥梁往往自然条件较为恶劣, 对桥梁混凝土防腐蚀性能提出较高要求。为了确保大型桥梁混凝土的耐久性, 仅仅靠科学合理的混凝土配合比是难以做到的, 还需要采取复合涂层、憎水处理等附加防腐蚀措施。硅烷浸渍与复合防腐涂层都是曾经单独在大型桥梁施工中使用过的防腐蚀措施, 而将硅烷浸渍与复合防腐涂层联合使用, 其附着性能和抗渗性能需经试验研究。
1 工程概况
长山大桥位于大连市长海县, 是目前国内最大跨径的预应力混凝土矮塔斜拉桥, 是东北地区第一座真正意义上的跨海大桥, 是连接长山群岛中的第一座连岛大桥。大桥全长1790m, 主桥跨径组合为 (140+260+140) m, 全宽23m, 桥面以上塔高37.4m, 桥下通航净空27.4m。引桥跨径布置为25×50m, 全宽21m, 采用移动模架逐孔现浇。主通航孔可以满足1000t级船舶双向通航, 副通航孔可以满足1000t级船舶单向通航。长山大桥横跨长山东水道, 连接大、小长山岛, 地处北方冰冻海域, 外海孤岛施工, 受潮汐、台风、大雾、严寒等影响极大, 受强腐蚀海水和北方冬季影响极大, 对桥梁混凝土防腐蚀要求极高。
2 气候环境特点
(1) 大连地区是暖温带半湿润的季风气候兼有海洋性的气候特点。本区处于北半球中纬度地带, 所受太阳辐射一年四季比较大, 大气环流以西风带和副热带系统为主, 再加上一面依山、三面靠海的地理环境影响, 所以本区的气候特点是:四季分明、气候温和、空气湿润、降水集中、季风明显、风力较大。年平均气温为8~11℃, 自南向北降低, 是我国东北地区最温暖的地区。8月最热, 1月最冷。年降水量为550~1000mm, 自西南向东北递增。降水中心位于庄河市北部山区。降水四季分布不均, 60%~70%的降水集中在夏季。本区处于东亚季风范围, 夏半年盛行偏南风, 冬半年盛行偏北风, 年平均风速3~6m/t, 是我国东北地区风速较大的地区之一。
(2) 大长山岛是长山群岛中最大的岛屿, 年均气温在9.8~10.8℃之间, 海域水温最低在2月份为0℃, 最高在8月份为23.9℃。长山群岛北部海域为低盐区, 南部海域为高盐区, 大小长山岛一北一南纵贯高低盐区, 水域情况较为复杂。群岛均属规则半日潮, 潮汐流速平均为2m/s, 年平均降水量625~664.7mm, 7、8月降水量集中。平均风速5.6m/s, 最大风速25m/s。8月份为台风多发季节。3~6月多海雾。无霜期217.1d。
3 腐蚀环境分析
对于构造物耐久性研究来说, 构造物所处的腐蚀环境或者微腐蚀环境的判定是进行耐久性设计和选择耐久性处理方法的前提条件。2007年实施的交通行业标准JT/T695—2007《混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件》中对腐蚀环境的划分是结合了国内外相关标准进行环境归类和划分的, 根据该标准, 长山大桥墩身所处大气环境为海洋大气环境, 混凝土大气区所属环境属于强腐蚀“Ⅲ-2”型, 分级标准见表1。
注:1.某些特殊腐蚀环境和交叉腐蚀负荷作用下, 腐蚀加剧。2.海洋大气环境下, 随湿度、温度的增大, 腐蚀加剧。
4 防腐方案
根据腐蚀类型和等级, 为保证混凝土耐久性, 拟采用硅烷浸渍与复合防腐涂层联合使用的方案, 详见表2。
5 未采用硅烷浸渍的防腐涂层试验
5.1 未采用硅烷浸渍, 防腐涂层采用体系1和体系2
5.2 体系1试验 (采用面层1作为面漆体系的涂层)
(1) 清洁待涂混凝土表面, 彻底除去混凝土表面上的不牢灰浆、尖角、碎屑、油污等污染物及其它松散附着物。
(2) 涂环氧封闭漆一道约50μm, 使用前首先使用电动搅拌工具将组份A搅拌均匀, 其配比为100/25, 再将组份A和组份B按照比例混合, 使用电动工具搅拌均匀并熟化30min。封闭漆实干后对混凝土表面气孔、蜂窝和缺陷等, 使用环氧腻子修补平整, 确保涂层的光滑连续。
(3) 涂封闭漆24h后, 涂环氧厚浆漆两道200μm, 每道间隔4~6 h, 使用前首先使用电动搅拌工具将组份A搅拌均匀, 其配比为100/20, 再将组份A和组份B按照比例混合, 使用电动工具搅拌均匀并熟化5~10min。使用期不能超过2h (23℃) 。
(4) 涂中间漆24h后, 涂丙烯酸聚氨酯面漆两道80μm, 每道间隔4~6h, 使用前首先使用电动搅拌工具将组份A搅拌均匀, 其配比为100/15, 再将组份A和组份B按照比例混合, 使用电动工具搅拌均匀并熟化30min。使用期不能超过6~8h (23℃) 。漆膜经7d养护后进行试验, 试验结果见表3。
5.3 体系2试验 (采用面层2为面漆体系的涂层)
(1) 涂装环氧封闭漆和环氧厚浆漆操作方法同体系1步骤。
(2) 涂装中间漆24h后, 涂装丙烯酸聚氨酯面漆一道40μm, 使用前首先使用电动搅拌工具将组份A搅拌均匀, 其配比100/15, 再将组份A和组份B按照比例混合, 使用电动工具搅拌均匀并熟化30min。间隔4~6h后涂氟碳面漆一道40μm, 漆膜经7d养护后进行试验, 试验结果见表4。
6 采用硅烷浸渍的防腐涂层试验
6.1 采用硅烷浸渍的防腐涂层方案
6.2 体系3试验 (硅烷+环氧封闭漆涂层)
涂异丁烯三乙氧基硅烷一道浸渍深度2~3mm, 间隔4h涂环氧封闭漆50μm, 养护7d, 期间异丁烯三乙氧基硅烷不能沾水, 试验结果见表6。
6.3 体系4试验 (硅烷+湿固化环氧封闭漆涂层)
操作方法同上, 试验结果见表7。
7 硅烷浸渍、环氧底漆抗渗透性试验
将水分别滴在涂有硅烷浸渍剂、环氧底漆和无任何防护涂层的混凝土样板, 各个样板的渗水情况见图1~图3。
从上述试验可以看出异丁烯三乙氧基硅烷和环氧底漆均具有憎水效果, 抗水渗透的能力很强, 根据国外工程使用经验, 硅烷憎水效果可达15年以上, 环氧底漆长期抗渗透效果也不会发生变化。而无任何防护涂层的混凝土, 水珠在混凝土基材表面很快渗透到基材里面。
8 结论
未采用硅烷浸渍的体系1和体系2涂层, 附着力达到3MPa以上;采用硅烷浸渍的体系3和体系4涂层, 附着力达到2MPa以上;均高于《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》 (JTJ 275-2000) 中不小于1.5MPa的标准。
硅烷浸渍剂和环氧封闭漆涂层均具有一定的憎水效果, 联合使用时将具有极强的抗水渗透能力, 并起到双层保护的作用。
硅烷浸渍剂与复合防腐涂层联合其试验性能使用能够达到标准要求, 但附着力有所降低。
复合防腐涂层 篇2
低碳钢加工性能优良、强度高、韧性好,应用广泛,但在潮湿的空气中极易受到侵蚀,尤其在沿海地区更为严重。涂层保护是最简单有效的方法之一,传统涂层材料多以溶剂型为主,给环境构成巨大危害,涂层材料的水性化是今后发展的趋势。丙烯酸酯乳液具有良好的耐候性和成膜性,是水性防腐蚀涂层材料的首选[1]。但是涂层的屏蔽性能不够理想,很难实现苛刻条件下对金属的长期保护。
有机氟是一类低表面能单体,将其引入丙烯酸酯聚合物中,在成膜过程中含氟链段可以向涂层表面迁移,降低涂层的表面能,提高涂层的疏水性[2]。同时,氟原子的电子云可以屏蔽碳-碳主链,使改性后的聚合物具有良好的耐久性和抗化学药品性[3],从而为涂层提供良好的防腐蚀性能。但是,含氟单体是一种硬单体,其引入会降低丙烯酸酯乳胶涂层与基材的湿态附着力。叔碳酸乙烯酯分子链柔韧性好,将其引入聚合物中可以克服含氟丙烯酸酯乳液的缺点;同时,叔碳单体较大的空间位阻所产生的伞型屏蔽效应,可以保护自己及周围的基团,协助氟原子改善聚合物的附着力和耐水性[4,5],进一步提高涂层的防腐蚀性能。聚苯胺(PANI)性能稳定,对环境友好,且其氧化还原电位远高于低碳钢等金属,在酸性或中性介质中可以通过电子转移作用和氧化还原作用使金属表面钝化,形成起保护作用的氧化层,在腐蚀防护方面受到广泛的关注[6]。但是聚苯胺本身成膜性不好,将其与丙烯酸酯聚合物混合制备复合涂层可以共同发挥防腐蚀作用。目前,报道的聚苯胺/丙烯酸酯复合防腐蚀材料的制备方法有两种,一种是将聚苯胺粉末溶于特定的溶剂中再与丙烯酸酯树脂混合[7];另一种是将聚苯胺粉末加入丙烯酸酯树脂中共同研磨分散[8]。以上这两种方法都难以用于制备水性聚苯胺/丙烯酸酯复合材料,限制了聚苯胺在水性涂料中的应用。肖伟玲[9]将聚苯胺包裹炭黑乳液与聚丙烯酸酯乳液共混制备了防腐蚀涂层,但其防腐蚀效果要小于聚苯胺乳液和聚丙烯酸酯乳液的,故还有待研究。
本文作者前期研究了聚苯胺乳液与含氟丙烯酸酯乳液复合涂层的防腐蚀性能[10]。为了进一步提高水性复合涂层的防腐蚀性能,本工作研究了不同乳化剂对合成聚苯胺乳液稳定性及其与叔氟丙烯酸酯(VFAc)乳液混溶稳定性的影响,同时研究了复合乳胶涂层在不同p H值的Na Cl溶液中对Q235钢的防腐蚀效果,结合聚苯胺的氧化还原特性、叔氟丙烯酸酯的疏水性和附着力,将聚苯胺/叔氟丙烯酸酯水性复合乳液乳胶涂层用于金属的腐蚀防护,具有实际意义。
1 试验
1.1 聚苯胺乳液的合成
将十二烷基苯磺酸(DBSA,分析纯)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS,分析纯)、十二烷基硫酸钠(SDS,分析纯)、壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10,分析纯)分别和20.000 g水加入到三口瓶中,搅拌至完全溶解,然后加入0.093 g苯胺(An),搅拌0.5 h。缓慢滴加含0.228g过硫酸铵(APS,分析纯)引发剂的水溶液,滴加完毕后,恒温反应6 h,得到不同乳化剂的聚苯胺乳液。苯胺与各乳化剂的摩尔比均为1∶1,反应温度为10℃。
1.2 叔氟丙烯酸酯(VFAc)乳液的合成
叔氟丙烯酸酯乳液的合成[11]:将一定量乳化剂烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(DNS-86,工业级)、引发剂过硫酸铵(APS,分析纯)、缓冲剂(Na HCO3,分析纯)在蒸馏水中溶解后,加入装有电动搅拌机、冷凝管、温度计的250 m L四口烧瓶中,当体系的温度达到80℃时,同时滴加丙烯酸丁酯(BA,分析纯)、甲基丙烯酸甲酯(MMA,分析纯)、甲基丙烯酸(MAA,分析纯)组成的核单体和APS、DNS-86组成的引发剂乳化剂溶液,调整滴加速度,使核单体与引发剂乳化剂溶液同时滴完,滴加完毕后,保温反应40 min,得到核乳液;然后向核乳液中加入BA、MMA、MAA、叔碳酸乙烯酯(Veova10,工业级)、甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA,工业级)组成的壳单体和APS、DNS-86组成的引发剂乳化剂溶液,滴加完毕后,继续反应1 h,得到VFAc乳液。
1.3 聚苯胺/叔氟丙烯酸酯复合涂层的制备
对Q235钢依次用240,600,1 000号金相砂纸打磨,然后在抛光机上抛光,用丙酮、乙醇擦净表面,然后采用环氧树脂进行封装制成电极,使裸露电极面积为1 cm2,干燥备用。
将制备好的聚苯胺乳液分别与丙烯酸酯乳液(Ac,工业级)或自制的VFAc乳液按质量比2∶1混合,并在磁力搅拌器上搅拌10 min。将得到的复合乳液均匀涂于电极表面,放入50℃烘箱中干燥24 h,涂膜厚度为(50±5)μm。
1.4 性能测定
(1)乳液稳定性
将制备好的聚苯胺乳液放置24h,观察乳液是否分层。
(2)与Ac、VFAc乳液的混溶稳定性
将制备好的稳定的聚苯胺乳液分别与Ac乳液或VFAc乳液按质量比2∶1混合,并在磁力搅拌器上搅拌10 min,放置2 h后观察混合后乳液是否有分层、破乳或凝胶现象。
(3)乳液粒径分布
采用LS-POP(Ⅲ)激光粒度分析仪,以去离子水作分散剂,通过静态非超声波振动法测定乳胶粒子尺寸及其分布。
(4)乳胶膜接触角和吸水率
选用洁净基材制备乳胶膜,用静滴法在JY-82型接触角测定仪上测定乳胶膜表面对水的接触角;将乳胶膜在去离子水中浸泡48 h,取出后擦干表面的水,根据下式计算乳胶膜的吸水率:
(5)乳胶膜附着力
按GB/T 9286-1998的规定用HGQ漆膜划格器测试乳胶膜的干态附着力;湿态附着力是先将试样在水中浸泡24 h,然后擦干表面的水,再按GB/T 9286-1998的规定用HGQ漆膜划格器测试。
(6)电化学性能
用INTERFACE 1000电化学工作站对涂覆涂层的电极进行电化学阻抗和极化曲线测试,以铂丝电极为辅助电极,Ag/Ag Cl电极作为参比电极,涂有复合乳胶膜的Q235钢作为工作电极,工作面积为1 cm2。测试的腐蚀介质为3.5%Na Cl溶液,通过添加盐酸或氢氧化钠调节p H值为1,4,10,13。电化学阻抗谱的交流扰动电压为10 m V,测试频率范围为1×(10-1~105)Hz;极化曲线的测试电压范围为-0.3~0.4 V(相对开路电位)。
2 结果与讨论
2.1 聚苯胺乳液的性能
表1给出了用不同乳化剂制备的聚苯胺(PANI)乳液的性能;粒径分布见图1。可以看出:用阴离子乳化剂DBSA、SDS和SDBS制备的PANI(分别记为DBSA-PANI、SDS-PANI、SDBS-PANI)乳胶粒子的粒径大小虽有不同,但乳液的放置稳定性都比较好;而用OP-10非离子乳化剂制得的PANI乳胶粒子的粒径很大,乳液放置24 h后会分层,说明该乳化剂制备的PANI乳胶粒子处于团聚状态。综上所述可知,用阴离子乳化剂可以制备较稳定的PANI乳液。另外,以DBSA为乳化剂制备的PANI乳液与Ac乳液和VFAc乳液混溶后均破乳,而以SDS和SDBS为乳化剂制备的PANI乳液与Ac乳液和VFAc乳液混溶后均是稳定的,这是因为DBSA的酸性较强,破坏了Ac乳液和VFAc乳液的稳定结构,而SDS和SDBS本身就是制备丙烯酸酯类乳液的良好的乳化剂。因此,选用SDS和SDBS为乳化剂可以制得能与VFAc乳液混溶的PANI乳液。同时,也说明了自制的VFAc乳液同购买的Ac乳液一样,具有较好的稳定性。
2.2 复合涂层的防腐蚀性能
2.2.1 复合涂层的疏水性和附着力
表2给出了复合涂层的接触角、吸水率、干态附着力和湿态附着力数据。从表2可以看出,VFAc涂层的接触角为100.2°,远高于Ac涂层的;VFAc涂层的吸水率为2.90%,低于Ac涂层的,说明VFAc涂层的疏水性比Ac涂层好;VFAc涂层的干态附着力和湿态附着力也都达到0级,较Ac涂层好;在VFAc乳液中混入聚苯胺乳液后制备的SDS-PANI/VFAc复合涂层和SDBS-PANI/VFAc复合涂层的疏水性与附着力均与VFAc涂层的基本一致,说明聚苯胺乳液的引入并没有破坏涂层原有的疏水性和附着力。
2.2.2 复合涂层在3.5%Na Cl溶液中的电化学行为
图2为涂覆Ac、VFAc、SDS-PANI/VFAc和SDBS-PANI/VFAc乳胶涂层电极在p H=7的3.5%Na Cl溶液中的极化曲线,拟合数据见表3。可以看出:VFAc乳胶涂层的腐蚀电流密度低于Ac的,说明制备的VFAc乳胶涂层的防腐蚀性能比Ac的好;而SDS-PANI/VFAc和SDBS-PANI/VFAc乳胶涂层的自腐蚀电流密度均低于VFAc乳胶涂层,说明PANI的引入有利于提高涂层的防腐蚀性能,尤其是以SDS-PANI的引入,使涂层具有最低的腐蚀电流密度,为7.03×10-8A/cm2。这是因为SDBS呈碱性,而SDS偏弱酸性,用SDS合成PANI乳液具有较好的掺杂状态,从而提供了更好的防腐蚀性能。
图3为涂覆VFAc、SDS-PANI/VFAc和SDBS-PANI/VFAc乳胶涂层电极在p H=7的3.5%Na Cl溶液中的电化学阻抗谱。由图3知,涂覆SDS-PANI/VFAc乳胶涂层电极的电化学阻抗谱的容抗弧半径比涂覆VFAc和SDBS-PANI/VFAc的都大(见图3a),阻抗值也最大(见图3b),说明SDS-PANI乳液能给复合涂层提供更好的防腐蚀性能。
图4是涂覆VFAc、SDBS-PANI/VFAc和SDS-PANI/VFAc复合乳胶涂层电极在p H=7的3.5%Na Cl溶液中浸泡不同时间后的腐蚀电流密度曲线。从图4可以看出:随着浸泡时间的延长,VFAc乳胶涂层的腐蚀电流密度呈先缓慢后急剧再缓慢增大的趋势,这是因为最初涂层对腐蚀介质的渗入具有较强的阻止作用,随着时间的延长,腐蚀介质越来越多地渗入涂层,所以腐蚀电流密度急剧增大,随后生成的腐蚀产物吸附在电极表面,对腐蚀起到了短暂的抑制作用;SDBS-PANI/VFAc和SDS-PANI/VFAc复合乳胶涂层的腐蚀电流密度先增大,然后有所下降,最后再次增大,这是因为随着浸泡时间的延长,腐蚀介质逐渐向涂层内部渗透,腐蚀电流密度逐渐增大,当腐蚀介质扩散到金属表面时,会产生腐蚀电流,微弱的电流使聚苯胺本身会发生氧化还原反应,在金属表面形成致密的钝化膜,因而腐蚀电流密度下降,随着浸泡时间延长,直到钝化膜发生破坏,金属开始腐蚀,腐蚀电流密度再增大;SDS-PANI/VFAc复合乳胶涂层的腐蚀电流密度在浸泡过程中一直小于SDBS-PANI/VFAc的,说明SDS-PANI/VFAc复合乳胶涂层的防腐蚀效果更好。
2.2.3 不同p H值介质中复合涂层的防腐蚀性能
图5是涂覆SDS-PANI/VFAc复合乳胶涂层电极在不同p H值的3.5%Na Cl溶液中的极化曲线,拟合数据见表4。从图5可以看出,在不同p H值的Na Cl溶液中,电极的腐蚀电流密度变化不大,腐蚀电流密度均在10-8A/cm2的数量级上,说明该涂层可用于较为宽泛的环境中。
3 结论
(1)以DBSA、SDS和SDBS为乳化剂制备的PANI乳液稳定性较好。
(2)以SDS和SDBS为乳化剂制备的PANI乳液与VFAc乳液的混溶稳定性较好。
(3)SDS-PANI/VFAc复合乳胶涂层具有更好的防腐蚀性能,在25℃3.5%中性Na Cl溶液中,其腐蚀电流密度为7.03×10-8A/cm2,阻抗可达到108Ω·cm2;在p H=1到p H=13的3.5%Na Cl溶液中,其腐蚀电流密度均在10-8A/cm2的数量级上,在p H值较为宽泛的腐蚀环境中均可应用。
参考文献
[1]Jana M,Jaromír,Lubo2 P,et al.Effect of functionalised core-shell microgels prepared by emulsion polymerisation on acrylic coatings properties[J].Progress in Organic Coatings,2008,63(2):175~181.
[2]Zhou J H,Zhang L,Ma J Z.Fluorinated polyacrylate emulsifier-free emulsion mediated by poly(acrylic acid)-b-poly(hexafluorobutyl acrylate)trithiocarbonate via ab initio RAFT emulsion polymerization[J].Chemical Engineering Journal,2013,223:8~17.
[3]杨婷婷,王世敏,徐祖顺,等.全氟丙烯酸酯聚合物乳液研究进展[J].高分子通报,2003(6):13~18.
[4]Nootens C.Veo Va 10 vinyl ester based binders for interior silk and exterior architectural paints[J].Paint India,2014,64(3):54~58.
[5]Koukiotis C,Sideridou I D.Synthesis and characterization of latexes based on copolymers BA/MMA/DAAM and BA/MMA/VEOVA-10/DAAM and the corresponding 1K crosslinkable binder using the adipic acid dihydrazide as crosslinking agent[J].Progress in Organic Coatings,2010,69(4):504~509.
[6]Riaz U,Nwaoha C,Ashraf S M.Recent advances in corrosion protective composite coatings based on conducting polymers and natural resource derived polymers[J].Progress in Organic Coatings,2014,77(4):743~756.
[7]Solange D S.Smart coating based on polyaniline acrylic blend for corrosion protection of different metals[J].Surface and Coatings Technology,2007,201(16/17):7 574~7 581.
[8]Plesu N,Ilia G,Pascariu A,et al.Preparation,degradation of polyaniline doped with organic phosphorus acids and corrosion essays of polyaniline-acrylic blends[J].Synthetic Metals,2006,156(2/4):230~238.
[9]肖伟玲.聚苯胺/聚丙烯酸酯包裹炭黑乳液的制备及防腐蚀性能的研究[D].武汉:武汉科技大学,2008:28~35.
[10]Li Y F,Zeng Z P,Wang D,et al.Polyanline/Flurocarbon Composite Emulsion Coatings for Anticorrosion to Mild Steel[J].Applied Mechanics and Materials,2012,151:323~326.
管道内防腐涂层厚度检测系统 篇3
目前在石油化工等行业生产中大量实用各种管道, 为了延长管道的使用寿命, 必须对管道内壁进行防腐处理, 通常采取表面涂覆漆膜的办法来达到防腐目的。漆膜的厚度和均匀程度直接关系到生产成本的高低和防腐效果。据不完全统计, 在我国东部油田企业, 每年由于管道腐蚀造成的经济损失已超过亿元, 可见提高防腐涂层质量具有重要的实际意义。因此可靠地检测防腐涂层的厚度和均匀度是防腐处理工作中必须解决的问题。为此, 国内外专家就防腐层的厚度测量问题进行大量的研究工作, 出现了射线法、超声波法、涡流法及电磁法等测量方法, 但对长度较大且直径小于准150mm管道内层厚度测量仍然是工程实践中的一个难题。本文介绍的检测系统是针对管道内防腐涂层厚度的测量, 实现了定点采样, 具有高精度、高稳定性等优点。该系统主要包括测量车、测量电路、驱动电路和控制及信息处理等部分。
2 测量车
测量时由测量车在管道内的单片机控制下实现行走运动, 进行定点测量。测量车包括驱动结构、集成装置、测量装置及定心装置等, 其结构如图1所示。
1.计程轮2.光电传感器3.电磁铁4.测厚传感器5.直流电机6.驱动轮7.车体
2.1 驱动机构
测量车的左右侧各装有一个直流驱动电机、一套传动机构和一对驱动轮。直流电机输出轴经一对斜齿轮减速后, 将运动传递给蜗杆转动, 蜗杆与蜗轮相啮合, 带动蜗轮转动, 实现第二级减速, 从而驱动同轴的驱动轮也同步转动。为了保证驱动轮与被检测管道内壁有足够的摩擦力, 并在一定范围内对不同的被测管径有较强的适应性, 在车体上另装有张紧装置。
2.2 计程装置
左侧驱动直流电机的一端装有计程轮, 它的外缘置于红外光电传感器的发送端与接收端之间, 当电机带动计程轮转动时, 光电传感器便发出截止与导通交替信号, 经整形后变为脉冲信号, 每个脉冲当量为0.2mm, 采用此计程装置可使测量车被较精确地定位在被测管道中。
2.3 测量装置
涂层厚度测量采取专用测量传感器, 它是整个测量系统的核心。该传感器基于磁法效应, 对铁磁性基体表面非磁性涂层的厚度实现测量[1]。传感器有开路磁芯的激磁线圈, 线圈两端由振荡器提供振幅和频率稳定的交流电源。当开路磁芯的两个磁极接触被测涂层表面时, 由于涂层厚度的不同, 磁回路产生的磁阻也不一致, 因而测量线圈中便产生不同的感应信号。根据此信号实现涂层厚度的测量。
测量车在被测管内行走时, 测厚传感器测头在弹簧作用下退至测量车内, 处于非测量状态。每当测量车行走5mm时, 测量车停止行走转为测量状态, 单片机发出控制命令接通磁铁, 通过弹簧片使测厚传感器测量端伸出测量车外, 并与被测管壁可靠接触, 使之转为测量状态, 测量值采样后控制电磁铁断电, 传速器测头退回。
2.4 定心装置
为确保测量车在工作中始终处于被测管道的中央, 测量车中左右各备有一个定心装置。该装置由三个等长的支撑杆及弹簧所组成, 支撑杆在弹簧的作用下以相同的角度张开, 根据被测管直径的不同, 支撑杆张开的角度也各异, 从而使测量车在同一管径中无论行进在任何位置, 测量传感器都与被测管壁等距, 以满足测量的精度要求。
3 测量和控制系统
3.1 信号采集及处理
图2是管道内涂层厚度的信号采集及处理系统图。
振荡器为涂层厚度传感器提供一个稳频稳伏的正弦波交流信号, 经功率放大后, 送至传感器的激磁线圈, 当涂层厚度变化时, 使传感器的测量线圈电感量也随之发生变化, 导致线圈两端电压变化, 完成了从非电量到电量的转换。经信号调理电路进行放大、滤波和电压-频率转换后, 送单片机T0和INT1端进行数据处理, 然后计算出对应测量点的涂层厚度值、最大涂层厚度值及最小涂层厚度值, 并判断是否合格。
3.2 控制与驱动电路
控制部分由以AT89C2051为主芯片的单片机系统来完成, 它除了完成数据采集和信号处理外, 还要对测量车进行前进、后退控制, 以及对电磁铁吸合与断开进行控制[2]。控制及驱动电路图如图3所示。
P1.1、P1.2口线控制电机旋转方向, 当P1.1=“1”、P1.2=“0”时电机正转, 而P1.1=“0”、P1.2=“1”时, 电机反转。同理, P1.3控制电磁铁的吸合与断开。逻辑电路可确保电机旋转时 (即测量车处于行走状态时) 处于非测量状态, 电磁铁不吸合;当测量车停止行走时, 电磁铁吸合进入测量状态[3]。
4 实验数据
在激磁电压为1V, 激磁频率为1350Hz情况下, 用标准膜作为涂层厚度进行试验, 膜厚与测量装置输出的电压关系见表1。
从表1可见, 传感器存在非线性, 为此在数据处理程序中, 根据测量装置输出电压采样值, 利用查表法确定涂层厚度。
5 结论
管道内防腐涂层厚度测量系统在大庆油建所实验基地长时间工作表明, 在管道长度200m, 管内径104~150mm范围内, 涂层厚度0~500μm之间, 行走速度5~8m/min时, 涂层厚度误差2~3μm, 达到预定的技术指标。由于该系统结构简单, 使用方便, 测量车行走灵活, 控制可靠, 因此有很大的实际应用价值。
摘要：在现代工业生产中, 管道内层防腐涂层厚度的检测一直占有重要地位, 针对当前存在的小口径长距离测量困难的问题, 开发研制了新型检测系统。该系统依据磁法效应, 利用单片机技术, 在软硬件配合下, 驱动测量车在管道内行走实现自动定点测量。实验结果表明, 该系统测量准确、数据可靠、精度高, 是一种在工业现场中实用的测量系统。
关键词：厚度,检测,MCU
参考文献
[1]姚广人.数字式涂层测厚仪[J].电子技术运用, 1991 (12) :16-18.
[2]郭强.单片微机系统实用教程[M].北京:电子工业出版社, 2010.
储油罐内外壁涂层防腐探析 篇4
1 储油罐内外壁涂料的选择
1.1 内壁防腐涂料选择
在腐蚀与防护的施工过程中, 涂层防腐技术十分重要, 业内常有“三分涂料, 气氛施工”的说法。根据我国《石油和石油设施雷电安全规范》的相关要求, 内壁在进行防腐施工时要选择导静电涂料。目前, 我国生产的导静电涂料有以下几个种类:金属粉体、导电炭黑及石墨粉, 导电复合云母粉。金属粉体价格相对较高, 虽然对钢铁的阳极有加速腐蚀作用, 但是对阴极有很好的防锈的效果。导电炭黑及石墨分的颜色只能深色, 吸油量较高, 防锈性不高。导电复合云母粉的漆膜致密性好, 导静电性能持久有效, 但是市场价格较高。
1.2 外壁防腐涂料选择
储油罐的使用寿命一般较长, 所以在对外壁进行防腐施工时最好选择防锈性能好的底漆, 屏蔽性能强的中层涂漆以及保光保色性能好、可覆涂的面漆。
目前使用得最多的底漆是环氧富锌底漆和无机富锌底漆。这两种漆锌含量高, 对于钢铁的阴极有很好的保护作用, 并且耐油, 干燥速度快。在很多深度防腐的体系中就经常选这两种漆作为底漆。中层漆的主要需求是“屏蔽性”要好, 所以常选用环氧云铁中涂漆。这种漆含有大量鳞片状的云母氧化铁, 能够形成类似于迷宫的结构, 因而具有良好的屏蔽性, 能够有效的防止基材收到腐蚀。除此之外, 环氧云铁中涂漆还有一个优点, 对底层的富锌漆有很好的附着效果, 与面漆的配套性好, 能够很好的连接底层漆和面漆。面漆由于要接触自然环境, 需要面漆具有优良的保光保色性能。所以聚氨酯面漆是比较合适的选择, 不仅具有很好的保光保色性能, 而且有很好的装饰性, 同时又具有良好的可覆涂性, 覆涂时间不受限制。
2 储油罐内外壁涂层防腐施工技术
2.1 表面施工
储油罐的表面在进行涂漆之前要经过喷砂处理, 经过检测处理效果要达到Sa2.5级。对于某些不方便使用喷砂处理的角落要采用动力工具除锈, 效果要达到St三级。然后使用压缩空气除掉储油罐中的灰尘和沙砾, 内壁的油垢要使用特定溶剂除去。内外壁要保持平整, 对于凹凸不平的地方要设法磨平或者填补。做完这些处理后, 便可以开始进行涂漆工作, 但是要在6小时内全部涂完。
2.2 施工环境
涂漆工作对环境要求较高, 雨天、雾天等空气湿度较高的天气不适合进行涂漆工作。涂漆环境的最适宜温度5至35℃, 气温过高或过低都会影响漆的干燥速度。在涂漆的过程中对储油罐要做适当的遮蔽措施, 这是防止灰尘及雨水落在未干的漆面上, 影响漆的效果。
2.3 涂漆技术
涂漆之前, 涂料需要充分搅拌均匀, 根据实际情况来选择专用的配套稀释剂稀释到适合的粘度。然后根据施工现场的环境, 储油罐的面积以及涂料的施工性能来选择施工技术。常用的方法有刷涂法、辊涂法、空气喷涂法等。刷涂法, 使用油漆刷刷涂, 采用纵涂和横涂交错的方式, 保证刷涂得完整。对于焊缝、边角处等不方便的地方要预先刷涂;辊涂法, 与刷涂法一样, 预先要处理焊缝、边角处等地方。涂漆时辊筒上下左右缓缓辊动, 要多注意不能让油漆溢出辊筒两边;空气喷涂法, 使用喷枪喷涂, 效率较高。首先喷涂铆钉头、焊缝等部分, 其他部分在喷涂时, 喷枪与被涂表面的角度要适中, 可稍微倾斜, 距离以30至50cm最为合适。移动喷枪时, 喷孔和被涂面的距离要保持不变。
2.4 安全防范措施
油漆是一种易燃液体, 所以在施工现场要做好安全防范措施。首先施工现场要有必需的消防措施, 谨防漆料起火, 在施工时采用防爆的照明设备。油漆易挥发, 且挥发的气体大多有毒性。所以在施工现场必须要做好通风措施, 作业人员也需要佩戴保护用品, 在储油罐对内壁进行涂漆时, 要采用轮流作业。清洗工具及储油罐内的废气溶剂, 有剧毒, 对环境污染大, 要妥善处理。
3 结语
为保证储油罐的防腐效果, 首先需根据实际情况选择合适的涂料, 然后在施工中, 要严格控制施工质量。尤为重要的是, 在涂漆的过程中存在种种安全隐患, 相关负责人员必须要做好必要的防护措施, 切勿忽视安全工作而导致施工事故的发生。
参考文献
[1]张朝晖, 储油罐防腐涂料选用及施工[J].安全健康环境, 2008, (02) [1]张朝晖, 储油罐防腐涂料选用及施工[J].安全健康环境, 2008, (02)
[2]李红旗, 刘玲莉, 刘严强.石油储罐防腐蚀技术现状[J].管道技术与设备, 1999 (4) :14-16[2]李红旗, 刘玲莉, 刘严强.石油储罐防腐蚀技术现状[J].管道技术与设备, 1999 (4) :14-16
[3]宋广成, 石油储罐导静电涂料使用情况的调研报告[J].防腐蚀, 2002 (6) [3]宋广成, 石油储罐导静电涂料使用情况的调研报告[J].防腐蚀, 2002 (6)
[4]赵应龙, 防腐保温保冷工程设计与施工手册[M].北京:石油大学出版社, 1996[4]赵应龙, 防腐保温保冷工程设计与施工手册[M].北京:石油大学出版社, 1996
浅谈钢结构防腐涂层质量控制 篇5
为了防止涂层中产生气孔等缺陷、增大涂层孔隙率和降低涂层结合强度, 必须保证喷砂和喷涂用的压缩空气干燥、清洁。
将空压机产生的压缩空气, 通过高压气管, 接入空气过滤系统 (包括冻干式空气干燥器、初级过滤器和精密过滤器) , 得到干燥、清洁的压缩空气, 然后通过高压橡胶管接入高效喷砂机、气动式高压无气喷涂 (也可以采用电动式高压无气喷涂) 和超音速电弧 (或火焰) 喷枪。
2 工件喷砂处理
电弧喷涂涂层结合机理以机械结合为主, 为了保证涂层的质量, 喷涂前的预处理致关重要。必须严格执行《表面粗糙度参数及其数值》 (GB1031-95) 、《热喷涂金属件表面预处理通则》 (GB11731-89) 与《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》 (GB8923-88) 等标准。
2.1 净化表面处理
采用10—20#棕刚玉打磨工件表面, 喷砂除锈等级达到Sa2.5级 (GB8923) , 即彻底清除工件表面油污、氧化皮、锈和杂质等。钢结构涂装前的喷砂除锈等级为Sa2.5级 (GB8923) , 即较为彻底的喷砂除锈, 要求去除表面所有氧化皮, 除锈程度应达到95%。
2.2 毛化表面处理
采用10-20#棕刚玉打磨经过净化处理的钢结构表面, 喷砂后表面粗糙度应达到Ra40~80µm, 呈现出一致的金属本色。喷砂之前, 必须保证选用的砂粒清洁, 满足国家标准的要求, 粒度在0.5mm~1.5mm之间。喷砂过程中, 喷砂枪操作方向为钢结构表面夹角70°~80°。喷砂结束后, 技术人员应该认真检查工件表面的喷砂质量, 如果有局部漏喷或者局部未彻底清理干净, 必须立即补喷或重喷。
2.3 电弧喷涂处理
电弧喷涂施工应该符合GB9795和YSJ411的规定, 喷砂结束后, 立刻进行电弧喷涂涂层。由于客观原因造成电弧喷涂过程停止, 则喷砂与喷涂工艺的间隔时间在天气状况良好时不超过6小时;当相对湿度为70%~80%时, 最长间隔时间为3小时, 当相对湿度为80%~85%时, 最长间隔时间为2小时;当相对湿度大于85%时, 不允许喷涂。否则, 喷砂表面氧化或者吸附空气里的水分和灰尘, 应该重新喷砂处理。大面积喷涂和圆杆件喷涂适合于自动电弧喷涂, 控制喷涂距离和喷枪移喷砂过程中, 喷砂枪操作方向为钢结构表面夹角70°~80°。
喷砂结束后, 技术人员应该认真检查工件表面的喷砂质量, 如果有局部漏喷或者局部未彻底清理干净, 必须立即补喷或重喷。
喷涂过程中, 技术人员应监控喷涂的整个过程, 按照GB9795和GB9796等标准进行检验并达到以下标准:100%工件作外观质量检查, 如果涂层出现表面粗颗粒、起皮、裂纹等缺陷, 应立即停止喷涂, 找出原因, 并立即进行返修。
3 封孔处理
由于涂层中存在一定的孔隙率, 如果不立即进行封闭处理, 腐蚀介质将通过涂层的孔隙直接腐蚀母材, 或者减少涂层的有效厚度, 降低涂层的寿命。因此, 喷涂结束后应立刻进行封孔处理 (栓接面除外) 。
在本工程施工中采用高压无气喷涂或手工刷涂方法进行两道环氧漆施工, 将电弧喷涂涂层表面进行及时的封孔处理, 底漆总干膜厚度≥30µm, 由于封孔剂具有一定的流动性和渗透性, 能有效的形成复合涂层。
无气喷涂施工时, 保持喷距300mm~380mm;喷幅150mm~400mm, 较大平面以300mm为宜;喷枪喷射角度为30°~80°;喷幅搭接宽度为幅宽的1/6~1/4;喷枪运行速度约为70cm/s。
4 面漆涂装施工
采用高压无气喷涂施工可覆氟碳面漆两道, 每道涂装干膜设计厚度均≥40µm, 涂层必须均匀、平整, 不允许有鼓包、裂纹、针孔、分层脱落及漏漆, 否则, 应返工排除缺陷。
同样, 高压无气喷涂面漆施工时, 保持喷距300mm~380mm;喷幅150mm~400mm, 较大的平面以300mm为宜;喷枪喷射角度为30°~80°;喷幅搭接宽度为幅宽的1/6~1/4;喷枪运行速度约为70cm/s。
焊接盖板结束后, 对内部被破坏涂装难以进行喷补, 但是要求焊缝必须具有密封性。
5 提高钢结构防腐工程质量的保障措施
1) 为了确保工程质量, 必须建立完善的质量保证体系;
2) 各职能系统要各施其职, 各尽所能, 严格把关, 对工程质量负责;
3) 工程施工时, 必须建立“自检、互检、专检”的三检制度, 切实做到“三不放过”;
4) 为了充分保证整个工程的质量, 要求钢结构制造工序节段完成后, 如果没有经过严格的验收和签字, 防腐施工工序不能进行施工, 以避免不必要的返工, 造成材料、人工工时的浪费和工程进度的损失;
5) 复合长效防腐涂层质量检测手段与方法。
上一道工序移交的钢结构节段部件, 经过喷砂处理后, 必须认真检查喷砂质量是否达到国标Sa3级要求, 未达到要求必须返工。
每层电弧喷涂涂层施工结束后, 进行外观检测, 采用涂层测厚仪按照标准检测涂层厚度, 采用铁试剂法检测涂层的空隙率是否达到标准。
每层涂装施工时, 首先进行外观检查, 保证涂层均匀、平整, 不允许有鼓包、裂纹、针孔、分层脱落与漏漆;采用湿膜测厚仪测试湿膜厚度, 漆膜干燥后, 采用涂层测厚仪测定干膜厚度, 也可以进行湿膜厚度的实时测量, 未达到设计要求者立即返工排除缺陷。
6) 以优良的工艺、技术方案为顺利的工程施工创造条件, 技术方案要深入贯彻提高工效、保证质量的指导思想, 所有的工程施工均采用先进的设备、优化的简易工装来保障。
6 结论
以上是河南省交通建设工程有限公司在通泰路人行天桥施工中总结出来的提高钢结构防腐工程质量的方法, 该工程为目前郑州地区最大跨径 (39.9m) 的钢结构人行天桥, 天桥采用钢结构及钢筋混凝土结构形式, 在主桥体结构设计上采用人行天桥中创新设计的《单榀钢结构桁架》主梁实现两端人行阶梯及非机动车道坡道均为钢筋混凝土结构工程, 主梁部分采用全焊接结构, 工厂制造, 现场安装, 尽可能减少施工对道路交通的影响, 同时满足可拆性。建设单位对本工程钢结构的防腐工程质量有较高的要求, 而我们公司按以上方法, 有效的提高了钢结构的防腐工程质量, 得到了建设单位和监理单位的好评, 同时也取得的很好的经济效益和社会效益。
摘要：钢结构的防腐工程质量是钢结构设计、施工、使用中必须解决的重要问题, 它牵涉到钢结构的耐久性、造价、维护费用、使用性能等诸方面, 为了保证得到高质量的钢结构防腐涂层质量, 根据国家关于热喷涂技术的标准通则, 现场施工时应按照以下过程及要求进行施工, 才能有效的提高钢结构防腐涂层的质量。
关键词：钢结构,防腐涂层,质量控制
参考文献
[1]刘春生.钢结构的耐火特性及钢结构防火涂料的应用[J].广东建材, 2006 (7) .
长输管线防腐涂层失效的原因分析 篇6
关键词：输油,管线,防腐,涂层,失效,分析
1 前言
原油管道采用防腐层及阴极保护联合保护方式。外防腐层主要采用加强级熔接环氧粉末, 简称FBE。FBE防腐层的特点是其对管体的粘结力强, 具有优良的抗阴极剥离、抗土壤应力、抗化学介质腐蚀和耐老化性能;缺点是抗冲击性能差, 吸水率偏高, 在土壤湿度大的地段容易产生鼓泡。影响防腐层老化与失效的因素较多, 各种自然因素、环境因素和人为因素均可以造成防护措施的失效, 从而使材料直接暴露在腐蚀性介质中, 造成设备及管线在服役期内提前失效。对于FBE防腐层, 涂层成分、固化程度、运行环境、介质离子状况等都可以影响其老化和失效。本文研究了原油管线管道的防腐涂层, 通过目检、测厚、现场测量涂层机械性能、电火花检测等方法直接检查管段防腐层现状, 对现场取样进行SEM、红外、能谱等方法对微观形貌及涂层结构、化学键状态进行深入研究, 分析原油管线管道
防腐涂层现状及失效原因。
2 实验方法
检测地点地貌为水田旁, 挖开点有积水;管线特征为管直径610mm。分别采用Posi Tector6000测厚仪测量涂层厚度、P o s i Te s t附着力测试仪测量涂层附着力、电火花对涂层捡漏、扫描电镜观察涂层微观形貌、红外和能谱分析涂层官能团。
3 结果分析
3.1 防腐涂层现场检测
图1a是挖开点涂层的宏观形貌, 可见涂层出现了不同程度的暗斑块;涂层底部有部分管线金属露出来, 发生了腐蚀 (图1 b) ;并且涂层可成片用小刀剥落 (图1c) 。涂层漏点较多, 达到了10个, 附着力为3.75MPa, 涂层厚度为454μm。
对于管道外防腐层来说, 涂层的附着力检测是相当重要的指标, 越来越受到学术界的重视。有机涂层与金属基体之间的附着力对涂层的保护效果具有明显的影响, 主要是由附着力与有机涂层下金属的腐蚀过程决定。有机涂层下金属的腐蚀主要是由相界面的电化学腐蚀引起的, 附着力的好坏对电化学腐蚀有明显的影响。对于FBE涂层, 新制的涂层附着力应达到20MPa以上, 经过一段时间的老化, 涂层与基体的附着力随时间逐渐下降。涂层的失效是一个从量变到质变的过程, 同时也是一个包含诸多因素、相当复杂的过程。涂层失效的过程大致如下:当涂层同腐蚀介质接触后, 腐蚀性介质中首先是水, 然后是氧气和腐蚀性离子会通过涂层中的宏观缺陷和微观缺陷扩散到涂层/金属基体界面, 形成非连续或连续的水相, 水扩散的动力主要来自于浓度梯度、渗透压和温度梯度的作用。此后, 由于在界面处水分子的介入, 导致涂层湿附着力的持续降低, 涂层失效的发展模式主要是:涂层缺陷—环境介质渗入—附着力降低—鼓泡—防腐层破损—防腐层绝缘电阻降低—涂层失效。
(a) 涂层, (b) 取样处, (c) 附着力测试
3.2 防腐涂层实验室检测
图2为管道防腐涂层微观形貌。涂层存在微观裂纹等局部缺陷。此处土壤的p H值为6.39, 接近中性。涂层常年埋设在地下, 地下环境介质对管道防腐层具有较大的影响。这些影响主要来自于地下水、水中的溶解盐、酸碱度等等。通过上节的分析, 当涂层有微观缺陷时环境中的水与溶解盐会渗入涂层, 造成涂层的剥离。通过涂层的能谱分析, 涂层的成分主要为C、O、Si、S、Ti等元素。正面涂层中环氧基团的特征峰几乎消失;而背面涂层中环氧基团的特征峰相对较强, 可能是因为固化过快或固化温度过低, 环氧树脂与固化剂反应不完全所致。管道涂层在安装前管段由于种种原因, 在室外放置了较长时间, 相对于新鲜涂层, 部分样品的外表面红外光谱分析结果证实, 涂层内树脂分子上苯环吸收峰消失或削弱明显, 可以推测在紫外线的照射下, 涂层出现不同程度的粉化, 进而涂层脆性增加。SY/T0315-2005规范中要求在强紫外线下放置需采取遮盖等措施, 以保持涂层的完好。
4 结论与认识
(1) 被测管段的防腐层附着力低于5MPa, 远小于涂层初始附着力20MPa, 可轻易剥离。涂层的厚度多分布在400~550mm之间。
(2) 部分样品固化不完全, 并出现微观孔洞、裂纹等缺陷;涂层样品的外侧苯环峰消失或削弱, 推测是涂层受到较长时间的紫外线照射, 导致涂层脆性及微观缺陷增加。
参考文献
[1]卢平.仪长原油管道工程经济形势分析[J].油气储运, 2005[1]卢平.仪长原油管道工程经济形势分析[J].油气储运, 2005
浅谈盐碱地区混凝土防腐涂层施工 篇7
国家重点公路荣成至乌海线新河至辛庄子段高速公路地处渤海湾的盐碱地区,河流沟渠水中CL-和SO42-含量较高,对混凝土具有一定的腐蚀性,非水中结构与盐碱土接触的界面也有结碱发白的现象,属D、E级环境作用等级。为提高结构混凝土防腐蚀耐久性,保证工程质量,延长混凝土结构使用寿命,在混凝土配合比设计中已采取了掺加超细粉、钢筋阻锈剂等措施,混凝土的抗渗等级已达到S12级。
2 防腐方案
防腐方案为涂刷三层防腐涂层,第一层涂刷材料为双组份环氧封闭底漆;第二层涂刷材料为双组份环氧沥青防腐漆;第三层涂刷材料为双组份丙烯酸面漆。防腐年限为15～20年。
双组份环氧封闭底漆由环氧树脂和聚酰胺固化剂及助剂组成,具用极好的渗透性、耐碱性、耐盐性和较强的附着力,与配套中间漆、面漆有良好的粘结性。
双组份环氧沥青防腐漆由环氧树脂、石油沥青和聚酰胺固化剂及助剂组成,具有较强的耐碱性、耐盐性和比较好的附着力及柔韧性。由于材料组分中引进了石油沥青极大地增强对基材的封闭性和柔韧性,因此,具有较强的防腐蚀性能,与配套底漆、面漆有良好的粘结性。
双组份丙烯酸面漆由丙烯酸树脂、进口颜料、助剂和异氰酸酯固化剂组成,具有良好的封闭性、优质的保光保色性能、优异的耐碱、耐水性能、耐洗刷性,有良好的附着力及很好的耐久性。
各层材料涂刷厚度见表1。
3 施工工艺
3.1 施工准备
对于水中结构物先进行筑岛,然后开挖,如果基坑渗水应采取降水措施;对于非水中结构物直接开挖,露出混凝土面。如果混凝土面有蜂窝、露石等明显缺陷,用水泥砂浆进行修补;如果混凝土面有油污,用汽油等适当溶剂抹除油污;然后用钢铲刀消除混凝土表面的碎屑及不牢附着物,再用钢丝刷打磨混凝土表面,最后用高压饮用水进行冲洗,充分晾干,以保证防腐涂层与混凝土构件的有效粘结。
3.2 涂刷步骤
3.2.1 双组份环氧封闭底漆
施工前将A(漆料)、B(固化剂)双组份严格按照10∶0.82(质量比)比例混合搅拌均匀,熟化30min。用辊涂方式涂刷于混凝土表面,要求均匀一致、无漏刷。一般在双组份环氧封闭底漆涂刷施工完毕2～6h后即可进行双组份环氧沥青防腐漆涂刷施工。
3.2.2 双组份环氧沥青防腐漆
将主剂和固化剂按照3∶1(质量比)比例混合搅拌均匀,辊涂在双组份环氧封闭底漆层上,要求均匀一致、无漏刷、无流挂。根据底材的温度确定第二遍的涂刷时间(即表2中的表干时间),进行第二遍涂刷。一般在双组份环氧沥青防腐漆涂刷施工完毕18～24h后进行双组份丙烯酸面漆涂刷施工。
3.2.3 双组份丙烯酸面漆
将A(漆料)、B(固化剂)双组份严格按照10∶1(质量比)比例混合搅拌均匀,熟化30min后使用。辊涂在双组份环氧沥青防腐漆层上,要求均匀一致、无漏刷、无流挂。在第一遍表干(25℃时表干时间为4h)后,进行第二遍涂刷。
以上3层涂刷层的漆膜总厚度应达到200～250um,涂层表面应均匀,无气泡、裂缝等缺陷。
4 试验检测
4.1 材料检测
施工前将三种漆送有相关检测资质的检测机构进行检测,检测结果均合格。检测报告如表3:
4.2 工艺试验
由于混凝土表面粗糙不平等因素很难精确测量混凝土防腐涂层的厚度,为保证涂层漆膜的厚度和控制辊涂质量,在涂装前必须进行工艺试验。现场各选取面积为10m2的混凝土面和金属板面,按施工工艺步骤分别在混凝土面和金属板面上先后辊涂双组份环氧封闭底漆、双组份环氧沥青防腐漆和双组份丙烯酸面漆,分别记录两个试验面上各种漆的用量,用磁性测厚仪测量金属板面的漆膜厚度,每m2面积量取不少于5点,取平均值作为测量厚度,根据单位面积用漆量推算混凝土面的漆膜厚度,试验记录见表7。
5 注意事项
施工环境温度不得低于5℃,空气相对湿度不得高于75%,涂装基材(混凝土)表面温度应在5～35℃。应避免在雨雪、大雾和大风天气作业。
辊涂双组份环氧封闭底漆时混凝土面要充分晾干,不得在潮湿状态下涂装。
当天使用的漆料应在当天配置,不得随意添加稀释剂。
用工艺试验确定的单位面积用量控制辊涂面积,防止偷工减料,并要求必须等漆干透后再辊涂下一层漆。
涂装后的漆膜应认真维护,在固化前要避免雨淋、曝晒、刮擦和污染。
涂装现场要保证通风良好,并远离火源。
施工人员必须佩戴防护用具,防止吸入漆雾,伤及眼睛、皮肤。如漆料溅入眼睛,要立即用大量清水冲洗,并及时到医院检查。
6 结语
由于目前检测条件和检测方法的限制,混凝土防腐涂层各项检测指标现场检测的难度较大,精确度也不理想,因此,施工前应严格控制原材料的检测,确保原材料合格,其次严格进行工艺试验,确定单位面积用漆量;施工过程中严格控制用漆量,不得有漏涂、流挂等现象和气泡、裂缝等缺陷,并在满足相关要求的气候条件下进行施工,确保涂层施工质量。
摘要：盐碱环境对结构混凝土具有较强的腐蚀性,为提高结构混凝土防腐蚀耐久性,保证工程质量,必须对结构混凝土进行防腐蚀处理,介绍了地处渤海湾的新河至辛庄子段高速公路结构混凝土防腐涂层的防腐方案和施工工艺。