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新型防腐涂料在纯碱建筑物的应用

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申鹏

(唐山三友化工工程设计有限公司技术中心,河北丰南063305)

摘要:分析目前纯碱工业厂房的结构构件腐蚀严重的原因,介绍一种新型防腐涂料—陶瓷墙体抗菌防腐涂层的性能、特点及涂装方法。

关键词:纯碱行业;结构构件;原因分析;防腐措施;陶瓷涂层

中图分类号:TU528.33;TQ114.1 文献标识码:B 文章编号:1005-8370(2011)06-38-02

我国现有的纯碱企业多数兴建于上世纪八九十年代,现役的各类建构筑物由于使用时间较长,并长期受到海洋性气候的腐蚀,出现了大量的结构裂缝、面层剥落、钢筋外露等现象,对企业的安全和生产都造成了严重的影响,对这些建构筑物及相应的结构构件进行新的防腐就变的十分的必要。同时,随着纯碱行业的不断壮大,新增扩建建筑的不断增多,更应加强对新增建筑物结构防腐工作的重视,延长结构构件的使用年限,达到更好的经济效益。

1纯碱厂房水泥砂浆及混凝土腐蚀原因的分析

纯碱生产厂房的钢筋混凝土结构的胶结材料常用的是普通的硅酸盐水泥,它的一般组成是:

公式1

此外,还有少量的三铝酸五钙(5CaO·3Al2O3)、铁酸二钙(2Ca·Fe2O3)等。水泥加水和骨料拌和成水泥砂浆或混凝土时,与水发生一系列的水化反应。水泥水化时,可生成大量的水化硅酸二钙、铝酸三钙等,水化硅酸二钙因大量Ca(OH)2的存在而不溶于水呈胶质状态存在,Ca(OH)2及水化铝酸三钙微溶于水也很快形成过饱和,连续水化反应的结果也呈胶质状态存在,胶质态物包围未水化的水泥微粒形成胶质体并具有粘合能力及机械强度。

母液对水泥砂浆的腐蚀主要是铵盐与水泥中的Ca(OH)2反应,使Ca(OH)2不断消耗及溶出,使水泥砂浆逐步解体。另外母液中的重碳酸盐也可与Ca(OH)2反应腐蚀水泥。母液浸入水泥砂浆中时可发生如下反应:

公式2

水泥砂浆中呈饱和状态存在的Ca(OH)2与铵盐等反应后,立即呈不饱和状态,结晶状态存在的Ca(OH)2就会不断溶解补充,溶液状态的Ca(OH)2的不断消耗和结晶状态的不断溶解,使水泥砂浆出现空隙并使强度降低,如图1所示。随着水泥砂浆中Ca(OH)2溶出量的增加,可明显的看出砂浆强度急剧下降。所以当硅酸盐水泥中的Ca(OH)2因反应而全部消耗完时,水泥砂浆即完全粉化。由于钢筋混凝土表面常有母液侵蚀,使表面水泥被腐蚀而剩下骨料,表面呈麻面状态。同时混凝土内的钢筋也受到NH4Cl溶液的腐蚀而生锈,随着锈蚀的不断进行,将会引起建筑物结构强度的整体降低,并导致建筑物的倒塌。造成生产和人身事故,由此可见纯碱行业厂房的建筑物防腐特别重要。

图1 CaO浸出量

图1 CaO浸出量

2 新型防腐涂料性能分析

新型防腐涂料多为陶瓷墙体抗菌防腐涂层,其性能具有以下特点:

2.1陶瓷涂层的防护性

就陶瓷涂层的组织结构来说,是将具有高度耐蚀性和耐温性的无机物结构二氧化硅与有机的环氧丙烷苯基醚相连接,形成了新型的无机———有机结构化合物。这个结构化合物不含有羟基和酯基,而代之以(—C—O—C)这个最强的化学键,因此具有突出的耐蚀性和耐温性。

2.2陶瓷涂层的附着力

陶瓷涂层通过微观“分子桥”提高了漆膜在基材的附着力。由于陶瓷涂层在水解后能形成三烃基的硅醇,醇羟基之间可以互相反应生成一层交联的致密网状疏水膜,由于这种膜表面有能够和陶瓷涂层起反应的有机官能基团,因此,对漆膜的附着力会大大提高,抗腐蚀,抗磨擦,抗冲击的能力也随之提高。经测试表明其附着力可以达到1级(画圈法),即16kg/cm2以上。比一般防腐涂层的附着力提高3~5倍。

2.3陶瓷涂层的耐温性

由于二氧化硅在共缩聚反应过程中,使低分子环开裂,高分子重排引起链的增长,从而提高其成膜后的耐温和高温抗氧化能力。使其可以达到在高温(≤260℃)情况下使用15~20年。

2.4与其它材料的物理性能比较

良好的防护涂层应具有介质渗透率小,硬化收缩率小,耐介质及抗氧化性能优良等特点。

3 新型防腐涂料在防护使用中的特点

①耐药、耐酸碱及氯根、耐盐雾、抗菌、抗环境污染,使用寿命长(大于15年),与墙体结合强度高。

②高弹性,高追踪性,不龟裂、不脱落、不褪色、防止白化、消除白化。

③超长的耐候性和呼吸功能,是保证其使用寿命的重要基础。

④面漆光泽度高,颜色可调,能最大限度满足用户使用性和装饰性的要求,达到功能和装饰的和谐统一。

⑤抗冻融、抗高温、抗紫外线,涂装后的建筑物表面,难以燃烧。

⑥单组分,操作简便、经济低耗、省工、省力、省时、省料。

⑦优良的防水、防潮、防腐、防霉功能,耐摩擦、抗冲击、抗老化。

⑧储运安全、方便、防火、不能燃烧。

⑨施工温度要求低,可以在-10℃以上施工,干燥时间快,12h实干。

4 新型防腐涂料与聚合物水泥砂浆的性价比

表1 性价比对比表

表1 性价比对比表

5 新型防腐涂料在施工中的涂装方法

新型防腐涂料施工方法可选用滚涂、刷涂及喷涂等。其表面处理如下:

①水泥砂浆基材要进行压光处理;以保证基材的平整光滑和涂刷防腐涂料的表面质量。混凝土及水泥砂浆基材需经过28d养生含水量低于15%,pH值≤9时,方可进行防腐涂料的涂刷。

②混凝土等建筑物涂装时,需将表面浮灰及油污用钢刷,扫帚清理干净,表面平整干燥。水泥砂浆及混凝土等建筑物表面,清理后达到表面平整干燥,二底二面涂装4道,施工作业时应通风良好(每道间隔4h左右),常温下实干启用。

③钢构件防腐时,钢结构表面应彻底清理,做到表面无锈迹、油污、焊渣、毛刺、粉尘和水渍,采用喷砂除锈,除锈等级为St3。钢结构防腐采用防腐涂料时,应首先刷底漆两道,每道干膜厚度40μm,然后刷面漆3道,每道干膜厚度35μm,每道间隔16h。

6 结语

总之,随着纯碱行业的不断发展,建设规模逐年扩大,各种项目越来越多,建筑物的防腐蚀工程将显得更加重要,其防腐蚀工作的质量将直接影响到整个工程的质量和寿命。因此,施工时对防腐涂料的选择及施工方法尤为重要,并应引起建设单位和施工单位的重视。

参考文献

[1]张炎明.从两个国家重点项目的防腐蚀工程看防腐蚀业的重要性[J].全面腐蚀控制,2007(1)

[2]贾鹏林.防腐蚀工作面临的新形势[J].石油化工腐蚀与防护,2005(1)

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