混凝土用防腐涂料检测中常见问题的探讨

李 欣，赵 苑，杨表芳

(广州合成材料研究院有限公司，广东广州510665)

混凝土材料作为一种耐久性材料，本质上是一种非均匀的多孔材料，在二氧化碳、水、氯离子、硫酸盐等介质的侵蚀作用下，使其破坏加速，特别是在海港工程、桥梁工程、铁路工程中，混凝土所处环境复杂，受到各种环境因素的共同作用，如果不采取防腐措施，其使用寿命将大为缩短，维护成本大大增加。因此，对混凝土进行防腐保护是非常重要的一个环节。

在防腐过程中除了对混凝土添加处理剂外，混凝土表面涂料是对钢筋混凝土防腐最有效、最经济的防护措施。该类型的涂料在美国和日本受到了高度重视，并形成了完善的国家标准和检测体系。混凝土防腐涂料除了需要满足常规的性能外，还需要满足特定的防腐要求。

目前国内对该类产品使用最多的检测规范是JTJ275－2000《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》，因此我们以该标准为例，着重探讨该标准在检测过程中需要特别注意的问题。

1 检测底材的选择和处理

JTJ275－2000中7.1规定了涂层的性能要求，项目大体上分为涂层外观(包括耐老化试验1000h后，耐碱试验30d后，标准养护后三种情况)、抗氯离子渗透性以及涂层与混凝土表面的粘结力这几个方面。涂料产品的检测首先要对实验底材进行选择和处理，其次是对样品进行制备和养护，接下来才是按照标准方法进行各项测试。

由于该类产品是用于混凝土表面，因此底材上我们要选择合适的混凝土。需要注意的是，多数非专业检测混凝土的实验室往往无条件自行制备相关混凝土底材试件，因此从第三方耗材供应商选择购买时一定要注意是否符合要求。处理底材时，需要进行打磨和除去毛刺，不能在浇筑面上直接进行测试。

混凝土用防腐涂料往往是一个涂料体系，适用的涂料品种主要有环氧树脂涂料、聚氨酯涂料、氯化橡胶涂料、乙烯树脂涂料、丙烯酸树脂涂料等。

该涂料体系主要由底漆、中间漆、面漆组成。底漆主要对混凝土起到封闭的作用，它能深入渗透进混凝土，反应固化后锚固和封闭基面，为后续涂装提供良好表面;中间漆往往是一种高固体份厚膜产品，它具有极佳的附着力、耐碱性和抗渗透性，涂装后增加涂层厚度，增强整个涂层的抗渗透性;面漆涂膜应具有极佳的耐盐雾性、耐海洋大气腐蚀性，在强烈日光紫外线照射下不易降解、粉化和变色，能使涂层长期保持良好外观，在防腐的基础上也会有一定的装饰作用。同时这类产品由于最经常使用于海港工程，而海洋腐蚀区域分为海水浸泡区、干燥区、潮汐区和浪溅区，因此我们在制板时，要根据企业提供的相关产品的施工厚度及施工道数，在合适的条件下进行施工和养护。

2 涂层外观

JTJ275－2000中涂层外观这个项目，主要分三个方面来检测。

2.1 标准养护后的涂层外观

该项目主要考察的是涂料体系和混凝土表面的一个相容性情况，如果标准养护后，涂层本身就和混凝土不相容，表面出现了不均匀、流挂、斑点、起泡、龟裂或剥落等异常状况，那么这种涂料体系就无法起到防腐的作用。

2.2 耐老化试验后的涂层外观

该项目主要考察的是涂料体系的耐久性，依据GB/T1865的要求，对相关产品进行1000h的氙灯人工气候加速老化，观察老化试验后，漆膜表面有无粉化、起泡、龟裂、剥落等现象。如果涂料体系的耐久性不好，在大自然苛刻的环境中，就很容易失去对混凝土的保护，从而降低了使用寿命，也增加了维护成本。

2.3 耐碱试验后的涂层外观

由于混凝土属于强碱性建筑材料，因而要求混凝土防腐蚀涂层具有良好的耐碱性。该项目规定使用不低于C25的混凝土制成试验用混凝土块试件，试件尺寸为100mm×100mm×100mm。

试验过程和一般涂料耐液体介质试验不同的是:涂料涂层面需朝上，半浸于水或饱和氢氧化钙溶液中。试验结束后，观察涂层外观是否起泡、开裂或剥离等现象，并检测涂层的干膜总厚度。

3 抗氯离子渗透性

抗氯离子渗透是一个重要的检验项目，且和一般常规的防腐涂料检测项目不同。由于目前使用的混凝土结构中一般含有钢筋，例如桥梁的墩身以及横梁，还有沉箱等，都属于钢混结构，而混凝土是一种多孔的结晶体，在海上工程、桥梁建筑、公路铁路等项目使用时，海水或者雨水等很容易渗透进去。而当水中的氯离子进入钢筋混凝土结构后，会对金属产生电化学腐蚀，造成钢混结构强度的下降，从而影响工程的使用寿命。

值得注意的是，该项目检测时无需实验底材，只需要将涂料体系制成类似防水涂料检测中单独的涂膜，然后通过特定加工的装置，将其固定在两种液体中间，一边是一定浓度的氯化钠溶液，一边是去离子水，两种溶液不连通。放一段时间后置，检测去离子水的氯离子含量。通过这个含量我们可以判断出该涂料体系的涂膜是否具有较好的抵抗氯离子渗透的能力。

这个实验中我们需要使涂膜制样尽量保持平整，厚度尽量均匀一致，样品需彻底干燥。同时该涂料体系应具备一定的柔韧性，因为太刚性的涂膜容易产生裂纹或脆裂。实验装置的加工一定要密封，确保两边液体不会渗漏，装置的材质也不能和液体起反应，以免影响实验的准确性。

4 涂层与混凝土表面的粘结力

该项目测试中，要求使用尺寸为500mm×500mm×500mm的C30混凝土试件，共选取10件。其中为了模拟海上作业的潮汐和浪溅情况，需要分别对表湿试件和表干试件进行湿固化涂料粘结力试验。

该试验系采用拉开法测定涂层与被涂物体之间的粘结力，具体方法参照了GB/T5210《色漆和清漆拉开法附着力试验》，采用的测量设备为便携式拉拔仪。

标准中提到该方法适用于室内试验，也适用于现场测试。但是该标准中采用的底材重量非常大，其实并不特别适合在实验室操作。而且使用便携式拉拔仪的精确度和重现性均不如使用拉力机测试的效果好，因此笔者认为采用合适尺寸的混凝土底材，并用拉力机进行测试更符合在实验室的检测要求。而便携式拉拔仪更适合在工程现场检测，用于工程验收或者试验段的测试。

5 结语

近年来我国对混凝土用防腐涂料开始逐渐重视，很多国内的厂家也开始研发生产相关产品。从产品的检测标准上看就可见一斑。即将修定的行业标准HG/T2454－××××《溶剂型聚氨酯涂料(双组分)》，也特别增加了一类常温固化型混凝土表面用涂料。还有新制定的国家标准《色漆和清漆海上建筑及相关结构用防护涂料体系性能要求》(等效采用ISO 20340∶2009)也即将发布。在这个标准中，特别针对海上的环境特点，增加了耐阴极剥离性试验、海水浸泡试验等;对老化试验的要求采用了耐循环老化性，即紫外老化—盐雾—低温暴露的循环模式。相比JTJ275－2000中的氙灯老化，这种试验对于现实的老化条件具有更好的模拟性。

我们在日常检测的过程中需要注意以上这些问题，确保实验的准确性，遇到可疑数据需追溯整个实验过程，找出原因。今后，随着行业的深入发展和相关国家标准的建立，我们的检测工作将会更加规范，为混凝土用防腐涂料行业提供更有力的保障。

［1］陈肇元.范立础.刘建航，等.混凝土结构耐久性设计与施工指南［M］.北京:中国建筑工业出版社，2004:92－94.

［2］庞启财.防腐蚀涂料涂装和质量控制［M］.北京:化学工业出版社，2003:206.

［3］JTJ275－2000.海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范［S］.