沿海水闸砼防腐处理探讨

巩向锋　赵昌迁

摘 要：海洋和近海地区接触海水氯化物的配筋混凝土结构构件，应按海洋氯化物环境進行耐久性设计。对处于化学侵蚀性环境中的混凝土，应采用抗侵蚀性水泥，掺用活性掺合料，必要时可采用特殊的表面涂层等防护措施。本文结合胶州市云溪河防洪闸，对沿海砼防腐处理进行了方案比选，提出了处理方案，取得了较好的应用效果。

关键词：沿海水闸 混凝土 防腐处理

中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2011）10（c）-0023-02

1 防腐处理的必要性

云溪河防洪闸位于云溪河入大沽河主河槽（桩号109+000）西侧900 m，距胶州湾2 km，与营旧公路跨云溪河桥合建。防洪闸主要工程内容包括上游护底、上游铺盖、闸室、下游消力池、海漫、防沖槽、检修桥等内容。

根据中华人民共和国住房和城乡建设部2009年5月1日实施的《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）的相关要求，海洋和近海地区接触海水氯化物的配筋混凝土结构构件，应按海洋氯化物环境进行耐久性设计。

根据中华人民共和国水利部2009年2月10日实施的《水工混凝土结构设计规范》（SL191-2008）3.3.10条的规定，对处于化学侵蚀性环境中的混凝土，应采用抗侵蚀性水泥，掺用活性掺合料，必要时可采用特殊的表面涂层等防护措施。

由于云溪河防洪闸距胶州湾只有2 km，海水经常性的侵蚀防洪闸砼。因此，从工程的耐久性和经济性角度考虑，对云溪河防洪闸的砼进行防腐处理是非常有必要的。

2 防腐处理方案

本工程设计根据实际情况，选取了两种防腐方案进行比选。

方案一：涂抹环氧树脂表面防腐。

（1）环氧树脂优点。

①环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧基，因而与金属、玻璃、水泥、木材、塑料等多种极性材料，尤其是表面活性高的材料具有很强的粘接力，同时环氧固化物的内聚强度也很大，所以其胶接强度很高。

②环氧树脂固化时基本上无低分子挥发物产生。胶层的体积收缩率小，约1%～2%，是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一，因此内应力小，对胶接强度影响小。加之环氧固化物的蠕变小，所以胶层的尺寸稳定性好。

③环氧树脂、固化剂及改性剂的品种很多，可通过合理而巧妙的配方设计，使胶黏剂具有所需要的工艺性，并具有所要求的使用性能。

④耐腐蚀性及介电性能好。能耐酸、碱、盐、溶剂等多种介质的腐蚀。体积电阻率1013～1016 Ω·cm，介电强度16～35 kV/mm。

⑤通用型环氧树脂、固化剂及添加剂的产地多、产量大，配制简易，可接触压成型，能大规模应用。

⑥从经济角度看，它的价格与聚脲比较相对较低。

（2）环氧树脂的缺点。

①不增韧时，固化物一般偏脆，抗剥离、抗开裂、抗冲击性能差。

②对极小的材料粘接力小，必须先进行表面活化处理。

③有些原材料如活性稀释剂、固化剂等有不同程度的毒性和刺激性。

（3）实施方案。

建议桥墩、闸底板、闸墩、消力池砼采用涂抹环氧树脂表面防腐。

材料选用环氧树脂E-44，涂抹分底层、中层、和面层，总厚度不小于0.3 mm。

环氧树脂涂抹面积12550 m2，单价60元/m2，共计约75.3万元。

方案二：喷涂聚脲表面防腐。

（1）聚脲优点。

①不含催化剂，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象，5 s凝胶，1 min即可达到步行强度。

②对湿气、温度不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响。

③优异的理化性能，如抗张强度、伸长率、柔韧率、耐磨性、耐老化、防腐蚀等。

④具有良好的热稳定性，可在120 ℃下长期使用，可承受350 ℃的短时热冲击。

⑤使用成套设备，施工方便，效率极高，一次施工即可达到设计厚度要求，克服了以往多层施工的弊病。设备配有多种切换模式，既可喷涂，也可浇注。

⑥可以像普通涂料一样，加入各种颜、染料，制成不同颜色的制品。

⑦原形再现性好，涂层连续、致密，无接缝、无针孔，美观实用。

（2）聚脲缺点。

价格与环氧树脂比较相对较高。

（3）实施方案。

建议桥墩、闸底板、闸墩、消力池砼采用喷涂聚脲表面防腐。

聚脲表面防腐材料选用聚脲spua-4，喷涂遍数为2～3遍，厚度不小于2 mm。

聚脲喷涂面积12550 m2，单价200元/m2，共计约251万元。

3 方案选择

由于本工程涂抹面积大，且为固定建筑物，无较大冲击力影响，建议选用方案一，即价格低廉的环氧树脂作为防腐涂层。

4 施工工艺及措施

（1）表面处理：规范性的表面处理是防腐涂料赖以附着于基体表面必不可少的前提，是最大限度的发挥涂料防腐性能的基础，表面处理好坏，直接影响涂料的附着力、施工质量和使用寿命。

混凝土表面处理。

①用铲刀、钢丝刷或磨光机除去表面已经起鼓、剥皮的老化漆膜、浮尘、水泥渣及疏松的混凝土颗粒，并用清洗剂彻底清洗干净。

②混凝土基体必须坚固、密实、平整，不应有起砂、起壳、裂缝、蜂窝麻面及油污现象。

③基体表面必须进行表面处理，在深为20 mm厚度内，混凝土含水率不应大于6%，特别是桥墩、桥台底部应做彻底的清理，保证创造并达到标准施工条件。

（2）涂料的调配：所用材料开桶后应首先检查是否有失效或结皮现象，如果失效杜绝使用，结皮应从桶中取出，不允许捣碎混入漆液中，使用前必须充分搅拌，将桶底沉积的颜料和填料全部搅起并搅拌均匀，以保证涂膜成份及性能的一致性，确保涂料的质量及与金属表面的附着力。搅拌均匀的涂料经过滤除去涂料中的杂质和脏物，方可使用。调料时应根据环境条件加入适量的专用稀释剂，将涂料调至适宜操作的粘度，一般浓度以35～40 s为宜。稀释剂只能用明确规定的稀释剂。环氧树脂是双组份涂料，调配时应分别按照说明书中各自的配比使用方法调配，并充分搅拌均匀，以备后用。底漆为增加涂料与基体的浸润能力和粘结力应适当的调稀一些，浓度以25～35 s为宜，面漆调制35～40 s为宜。

（3）涂装方法：精心施工，规范性涂装是保证质量和防腐效果的重要保证，本项目混凝土结构计划采用环氧树脂2底3面。漆膜厚度180 um左右。

1）施工工艺流程。

表面处理涂刷环氧树脂底漆一道涂刷环氧树脂中间漆一道刷环氧树脂中间漆一道涂刷环氧树脂面漆一道涂刷环氧树脂面漆一道验收移交（漆膜厚度达180 um）。

2）施工方法：采用人工刷涂和機械喷涂。

①涂刷底漆：表面处理验收合格后，在6 h内涂刷已经调制好的环氧底漆，底漆起着承上启下的作用，与基体有优异的附着力，第一道底漆涂刷前，应用棉纱蘸汽油首先将表面擦洗干净，除去表面的杂物和浮尘，底漆要求均匀一致，无流淌、无漏涂、无针孔、无气泡，表面漆膜要光滑，薄厚一致。漆膜厚度25～35 um。底漆用量80～90 g/m2。转弯处、阴阳角要多刷一遍。涂刷时，立面要先上后下、先左后右、先难后易、纵横交错涂刷。待第一道底漆自然固化后，表面除出杂物和浮尘，即可用同样的方法涂刷第二道环氧树脂底漆。第二道底漆的厚度35～40 um，用量100 g/m2左右，并保证无针孔、无流淌、无漏涂，表面应平整、均匀、丰满，光泽一致。混凝土表面坑凹不平处、裂缝和漏点应用环氧树脂腻子填补找平，然后在进行涂刷第二道环氧树脂底漆的涂刷。

②涂刷中间漆：待环氧树脂底漆自然固化24 h基本干燥后，经验收合格，即用同样的涂刷方法涂刷环氧树脂中间漆，每道涂料用量110～125 g/m2，漆膜厚度为45 um，并保证无针孔、无流淌、无漏涂，表面应平整、均匀、丰满，光泽一致。

③涂刷面漆：待中间漆彻底干燥，并检验合格后，除去表面浮尘，即可涂刷第一道环氧树脂面漆，用量100～125 g/m2，漆膜厚度40～50 um；待第一层面漆干燥后，依次涂刷第二道面漆，厚度为80～100 um，最后一道面漆是关键的一道工序，涂刷时一定要保证漆液丰满、颜色均一、光滑平整，有一定的光泽，外观美观一致。

（4）注意事项。

①涂刷时层间应纵横交错，每层宜往复进行，涂刷要均匀一致，表面要光滑、平整、无气泡、无漏涂、外观要光泽一致。

②涂刷后每层要用湿膜测厚仪测量湿膜厚度，保证干膜达到设计厚度。

③严格控制间隔时间，根据气候环境和实际施工经验，确定适宜的间隔时间，每道涂料的施工必须控制在上一道工序验收合格之后，才能进行下一道工序的施工。

④涂刷施工的适宜温度应在5～35 ℃之间，湿度低于80%，露点温度3 ℃上，风、雨、雪、雾和较大风尘天气环境，杜绝施工。

⑤涂装后4 h内应有保护措施，免受雨水淋的应急措施，并应保持周围环境的清洁，防止灰尘污染。

⑥认真执行验收规范，作好全过程质量控制工作，施工中要认真作好自检、互检，发现不符合质量标准的部位，要及时进行翻工、修补。

5 应用效果

在桥墩、闸底板、闸墩、消力池砼表面采用涂抹环氧树脂进行防腐处理，既能保证防腐质量，减少了海水对砼的腐蚀，又能降低工程投资。环氧树脂防腐处理在胶州市云溪河防洪闸中的成功应用，可作为其他同类工程的参考依据。

参考文献

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