混凝土防護涂料施工工藝實驗研究

張敏孝　艾洪雷

混凝土是當今建筑材料使用量最大,價格低廉的一種材料,就我國建筑工程而言,80%以上建筑物采用混凝土制造,且大多是在上世紀五六十年代興建起來的建筑工程。目前這些混凝土建筑物大都出現老化狀態,若重新修建這些工程要花費大量人力物力。采用將損壞面用水泥砂漿修補,表面上大面積采用混凝土表面防護涂料涂復的方法,是減緩建筑物老化,節省財力物力的有效辦法,而表面防護涂料施工質量的好壞直接影響涂料的使用效果,施工工藝占整個施工質量的主導地位。涂膜的質量直接影響被涂物件的裝飾效果和使用價值,而涂膜的質量決定于涂料和涂裝的質量。涂料對被涂物件表面的保護作用是以其在物件表面所形成的涂膜來體現的。因此,對涂料而言,涂裝是其能否得到優良漆膜,并能發揮作用的關鍵過程。涂料施工工藝一般包括以下三個內容(1)被涂物底材的表面處理;(2)涂布;(3)涂膜干燥。由于經濟及設備的限制,本實驗只討論了用手工涂裝時一些影響因素。

一、實驗部分

1.儀器

TJ-1碳化實驗裝置上海建筑材料研究所

HH-S恒溫水浴箱江蘇醫療器械廠

JJ-2電動攪拌裝置江蘇金壇醫療器械廠

2.主要實驗方法

碳化實驗:采用GBJ82-85實驗規程

黏結強度實驗:采用水泥砂漿8字模法

耐水性實驗:用恒溫水浴實驗箱在55~60℃實驗

二、施工時影響涂料性能的主要因素

影響涂料對混凝土防護性能的主要因素有以下幾種:

1.基面干燥程度

舊混凝土表面發生嚴重脫落和裂縫時,根據裂縫的大小和脫落的面積,采用新混凝土或水泥砂漿補平。新混凝土、水泥砂漿表面具有多孔性,且內部含有水分,水分揮發易引起涂層飾面的破壞,使涂層鼓泡、脫皮和變色,新澆混凝土和水泥砂漿表面,一般要求含水率不大于8%才可在其表面涂敷涂料。因各種條件不同,各混凝土干燥的時間也不同。在溫度20℃,相對濕度60%時,普通混凝土在28天以后含水率可降至8%以下,水泥砂漿的含水率降至8%的時間不到28天,可考慮涂敷涂料。

測定該涂料的黏結強度與基面的干燥時間的關系列于表1。由表1可知基面的干燥程度對涂料與混凝土的黏結強度有一定的影響。

2.基面的堿性對底涂料的影響

基面混凝土涂裝時堿性要求PH值低于8。舊混凝土表面PH值一般小于8,而新澆混凝土表面PH值為12～14左右,相當于濃度為1%氫氧化鈉的PH值。

通過涂料底漆耐堿性實驗表明,底漆在飽和氫氧化鈣中3個月漆膜無變化。由第二部分報告數據表明,涂料耐10%氫氧化鈉4個月無變化,是耐堿性良好的底漆,可適于直接涂裝到混凝土表面,而不必進行新混凝土表面堿性中和處理過程。

3.施工溫度對涂料性能的影響

通過實驗發現,施工溫度大于35℃時,涂敷的涂膜在300倍顯微鏡下觀察,表面呈鱗坑狀,可能是由于溶劑揮發過快,引起漆膜干燥速度加快,在漆膜未經流平時表面已干燥。涂膜表面的鱗坑可減少該處涂膜的厚度,易使水分子穿透,導致漆膜鼓泡,使漆膜失去作用。所以,該涂料的適宜的施工溫度應低于35℃。

4. 膩子封閉程度的好壞對防碳化的影響

在底漆涂敷前,應將混凝土表面空隙用膩子填平,如果混凝土表面的空隙封閉不好,空氣中的二氧化碳仍會通過空隙進入混凝土內部,中和混凝土的堿性,引起混凝土碳化,從而使漆膜達不到保護混凝土的作用。表2為封閉效果不同對碳化數據的影響。

不同膩子的封閉效果不同,膩子可分為溶劑型和交聯固化型。溶劑型的膩子如過氯乙烯膩子、聚苯乙烯膩子在涂敷時往往由于溶劑的大量揮發造成封孔效果較差,而交聯固化型膩子如環氧膩子,不飽和聚酯膩子等在固化時揮發物質較少,所以封閉效果較好。通過實驗發現,封閉膩子的遍數一般為兩遍,才可達到良好的封閉效果。封閉時不宜大面積刮涂,以防造成整個漆膜柔韌性降低,減弱對混凝土的保護作用。

5.漆膜干燥程度對防碳化性能的影響

溶劑型漆的干燥是通過溶劑的揮發而達到漆膜干燥,漆膜干燥程度決定溶劑的揮發速度。溶劑型漆的優點是表干快,缺點是實干較慢,這是由于表干后,可阻礙底層漆膜的溶劑揮發速度,減緩涂料的固化時間。若未經實干既進行使用,可使漆膜不能達到應有的防護性能。

三、涂料的施工工藝

混凝土的防護涂裝是比較困難的,由于混凝土組成各種各樣,表面性質差別很大,其表面結構不僅多孔,而且充滿了疏松的顆粒,其數量可達500～1500mg/cm2,混凝土表面含有可溶性物質含量較多,其強堿性對底漆有破壞作用。施工質量的好壞直接影響涂料的使用效果。施工工藝占整個施工質量的主導地位。通過實驗,該涂料的施工工藝如下:

1.基面處理:將混凝土表面浮土、油物等雜質清除干凈,并經過適當刷毛,或經噴砂處理,再用高壓水沖洗干凈。根據裂縫和表面破損程度用混凝土或水泥砂漿進行修補。干燥約24h,其表面無水氣,補澆的混凝土一般放置28天干燥后再涂漆。

2.涂刷底涂料,可用手工涂刷,涂刷時均勻走向,以流平為原則。亦可采用機械噴涂。噴涂壓力一般為0.4MPa左右。

3.刮涂膩子:用環氧膩子或用其他膩子刮縫填孔,進行壓平抹實,裂縫較大時,可加貼玻璃絲布加固,常溫干燥48h。

4.涂刷二道底涂料,自然干燥6h。

5.涂刷面涂料,整個涂層可涂刷2～3遍,每道間隔6h左右,常溫自然干燥12天使用。□(編輯/李舶)