1、江西建材试验与研究252023年1 月作者简介：段莹（1973-），女，湖北武汉人，大专，工程师，主要研究方向为土建防腐工程及预决算。混凝土防腐涂料侵蚀性能研究段 莹西北铅锌冶炼厂，甘肃 白银 730900 摘 要：文中采用盐溶液干湿循环实验法对混凝土防腐涂料抗氯离子侵蚀性能进行研究。结果表明：添加防腐涂层的混凝土试件，对氯离子侵蚀具有良好的防护作用；6 种不同类型的防腐涂料对氯离子抗侵蚀性能，E-26 性能最优，而 FS-3 防腐性能最差，其余4种防腐涂料的抗侵蚀性能相当。关键词：混凝土；防腐涂料；侵蚀性能中图分类号：TU56 文献标志码：B文章编号：1006-2890（2023）01-00
2、25-02Study on Erosion Performance of Concrete Anticorrosive CoatingsDuan YingNorthwest Lead and Zinc Smelter,Baiyin,Gansu 730900Abstract:In this paper,the chloride ion corrosion resistance of concrete anticorrosive paint was studied by salt solution dry-wet cycle experiment.The results show that the
3、 concrete specimens with anticorrosive coating have a good protective effect against chloride ion erosion.Among the six different types of anticorrosive coatings,E-26 has the best anticorrosive performance,while FS-3 has the worst anticorrosive performance.The other four anticorrosive coatings have
4、the same anticorrosive performance.Key words:Concrete;Anticorrosive coating;Erosion performance0 引言随着建筑行业的快速发展，大量的钢筋混凝土结构建筑被广泛应用。相较于其他的建筑结构，钢筋混凝土结构具有抗震性能强、使用年限长等诸多优点。但随着使用年限的增长，钢筋混凝土结构难免会遭受外界环境不同程度的侵蚀，尤其是在一些诸如跨海大桥、海港码头以及海上石油平台等特殊的场所，这些建筑所使用的钢筋混凝土结构因为长期浸泡在海水之中，易被氯离子侵蚀，进而对建筑结构造成破坏，影响了建筑的安全性。混凝土的侵蚀主要有两
5、方面的原因：一种是自然界中的光照、水汽等；另一种则是现代工业生产中所排放出的各种酸碱物质。对于第一种侵蚀，普通的建筑涂料就能够起到很好的防护作用，而对于由现代工业生产所排放出的腐蚀性介质，就需要使用特殊的防腐涂料。例如在碱性的环境中，则应使用耐碱性优良的防腐涂料，我们通常将这种材料称之为混凝土防腐涂料。混凝土防腐涂料是一种能够有效避免钢筋混凝土被氯离子、酸性气体以及各种有害物质所侵蚀的材料，具有经济、高效、施工流程简单等优点，受到市场的认可和青睐。根据作用机制的不同，可以将混凝土防腐涂料划分为成膜型、渗透型以及复合型三种类型。本文就采用盐溶液干湿循环法对钢筋混凝土的抗氯离子侵蚀性能进行研究，实
6、验结果证实，加入了防腐涂料的混凝土，在抗氯离子侵蚀方面表现出了优异的性能，能够有效延缓钢筋混凝土的锈蚀，提升其结构的耐久性。1 实验部分1.1 实验目的针对不同配比的混凝土试件和不同类型的防腐涂料，测量试件在干湿循环法作用下的氯离子侵蚀深度，并对试件各个深度范围内所含有的氯离子浓度进行测定，将其和未添加防腐涂料的试件进行比对，来量化防腐涂料对氯离子侵蚀能力的抵抗性能。1.2 实验方法干湿循环法是一种对长期浸泡方法的优化和改良。使用干湿循环法对混凝土防腐涂料的侵蚀性能进行研究，首先，需将混凝土试件浸泡在一定浓度的盐溶液中，然后将其取出放入烘箱，利用高温对混凝土试件进行烘干，待重复上述操作若干个周
7、期之后，采用专业的工具对试件进行取样，研究其性能。相较于长期浸泡的方法，干湿循环法能够充分利用其试件的毛细孔吸附力，提升混凝土对于氯离子的吸附作用，加快氯离子对于混凝土的侵蚀速度。实验证实，在氯离子的扩散速度保持一定的前提下，采用干湿循环法进行混凝土防腐材料的抗侵蚀实验，能够有效缩短实验周期。但干湿循环法也存在着很多的影响因素，使用该方法进行实验的周期仍然较长。1.3 实验材料本次实验所采用的水泥为42.5级，满足GB 8076-2009 混凝土外加剂 中对于水泥的相关要求1。实验所使用的粗骨料为碎石，其直径范围为520mm。细骨料采用的是河砂，直径大小约为5mm。高效减水剂的减水率为18%，
8、添加量为总质量的1%。具体的混凝土配比如表1 所示。江西建材试验与研究262023年1 月表1 混凝土配比混凝土种类水灰比原料用量/（kg/m3）减水率/%砂率/%抗压强度/MPa水泥水砂石A0.68 366.09251767.2 1101.8-3833.8B0.63 436.15270632.1 1122.5-3734.2C0.47 476.55225619.0 1089.7183735.41.4 实验步骤（1）混凝土试件制备，试件尺寸统一为200mm200mm150mm，试件数量为 A型、B型和 C型均为7 个2。待混凝土试件制作成型之后，在湿度90%。20 左右的环境下养护30d，然后依
9、据防腐涂料的使用要求，对试件进行涂覆，见表2。（2）配置氯离子溶液，采用工业用盐配置氯离子浓度为6.15%的氯化钠溶液，并要求试件完全浸没于溶液之中。（3）待试件在氯化钠溶液中浸泡24h之后，将试件放置于温度为50 的烤箱内烘48h，再将试件放置于室内环境下风干48h3，共计5d时间完成一个干湿循环。（4）待试件完成6 个、12 个、18 个、24 个循环后，首先去除试件表面的防腐涂料，然后分别在试件深度为5mm、10mm、15mm的处取粉末样本。（5）采用专用的仪器对样本中的氯离子浓度进行测定和分析。表2 防腐涂料及涂覆工艺防腐涂料名称编号涂层作用机理涂料类型涂料用量涂覆工艺Dekguard
10、s1底层渗入混凝土复合型0.40L/m21 次涂敷面层表面成膜0.18L/m22 次涂敷AC-1002-表面成膜成膜型0.10L/m21 次涂敷E-263底层渗入混凝土复合型101g/m21 次涂敷中间层表面成膜330g/m21 次涂敷面层表面成膜208g/m21 次涂敷CIT4-渗入混凝土渗透型449g/m23 次涂敷FS-25-渗入混凝土120g/m22 次涂敷FS-36-渗入混凝土200g/m21 次涂敷2 实验结果分析采用盐溶液干湿循环实验法测试的各种混凝土试件在第6个、12 个、18 个、24 个循环后，根据氯离子侵蚀深度测试结果，得出以下结论。（1）对无防腐涂料涂层的混凝土试件 A
11、-0、B-0 和 C-0，伴随着干湿循环实验次数的不断增加，氯离子的侵蚀深度也呈现出了逐渐递增的趋势。比如，在 A-0 无防腐涂料的6 次、12 次、18次、24次干湿循环结束之后，测定氯离子分别对应的侵蚀深度为25mm、50mm、63mm、77mm。而在添加了防腐涂料的6个混凝土试件中，从实验结果可以看出，防腐涂料对于氯离子的侵蚀性能起到了很好的抵抗作用，侵蚀深度大大减小4。以 A型混凝土试件为例，在添加了防腐涂料的6个试件之中，经过6次、12 次、18 次、24 次干湿循环结束之后，测定的氯离子侵蚀深度范围分别在1020mm、1030mm、1035mm、1050mm范围区间之内。（2）添加
12、防腐涂料的混凝土试件中，对氯离子的侵蚀抵抗能力得到了很大提升，其中，氯离子侵蚀深度最大降低率达到了88%。从抵抗氯离子侵蚀深度来看，实验中所使用的6 种不同防腐涂料的性能排序为：E-26 的性能最优，FS-3 的防腐性能最差，其余4 种防腐涂料的抗侵蚀性能相当5。防腐性能最佳的E-26防腐涂料对于氯离子渗透率降低了60%88%，而对于氯离子侵蚀性能最差的 FS-3 防腐涂料抵抗氯离子侵蚀深度则降低了20%66.6%，其余4种不同类型的防腐涂料在24次干湿循环实验后，其抵抗氯离子的侵蚀深度降低了40%80%。（3）经过多次干湿循环之后，不同类型的防腐涂料抵抗氯离子对混凝土试件侵蚀深度的大小基本趋
13、于稳定，这足以说明，防腐涂层不仅能够有效降低混凝土试件的氯离子侵蚀深度，也能够有效降低氯离子对于混凝土试件的侵蚀速度6。对于6 种不同类型的防腐涂料进行干湿循环实验时，防腐涂料对于混凝土氯离子侵蚀深度的保护呈现出了两种不同的趋势。以Dekguards、AC-100以及E-26为例，这三种防腐涂料作用于混凝土试件后，都会在其表面形成一层涂料膜，对混凝土试件起到了较好的保护作用，因此，涂敷了上述三种防腐涂料的混凝土试件，其侵蚀程度较低，并且呈现出了氯离子侵蚀深度保持平稳的趋势。这就说明，上述三种防腐涂料能够在较长的时间内对混凝土起到良好的保护作用。（4）以 CIT、FS-2、FS-3 为代表的防腐
14、涂料的防腐涂层在进行干湿循环实验过程中被破坏，从而导致了保护作用大打折扣。究其原因，上述三种防腐涂料都是单一性的渗透类防腐涂料，其对于混凝土试件的防护作用容易受到外界环境的影响，在防腐涂层被破坏之后，其所保护的混凝土试件被氯离子侵蚀的深度开始逐渐地增大，并且在1824个干湿循环阶段所表现出来的失效效果最为明显7。因此，该类型的防腐涂料在短期内对于混凝土能够起到一定的防护作用，但长期使用效果不佳。3 结论（1）相较于未涂敷防腐材料的混凝土试件，添加了防腐涂层的混凝土试件对于氯离子的侵蚀起到了很好的防护作用。（2）测试6 种不同类型的防腐涂料，E-26 的抗侵蚀性能最优，而 FS-3 的防腐性能最
15、差，其余4 种防腐涂料的抗侵蚀性能相当。研究发现，Dekguards、AC-100 以及 E-26 三种防腐涂料能够在较长的时间内对混凝土起到良好的保护作用，而 CIT、FS-2、FS-3 三种防腐涂料则更适于短期内使用。参考文献 1 刘其城.混凝土外加剂M.北京：化学工业出版社，2009.2 罗素蓉，王圳，王德辉.掺石灰石粉混凝土抗硫酸盐侵蚀性能及改善机理J.硅酸盐通报，2020，39（10）：3175-3183.3 胡蝶.机制砂混凝土的工作性能、力学性能及抗氯离子侵蚀性能研究D.广州：广州大学，2018.4 姚国友，徐梦珍，安雪晖，等.防腐涂料的防附着与抗侵蚀性能试验J.水力发电学报，2016，35（5）：31-39.5 陈宇轩，水中和，陈伟，等.LDHs 改性偏高岭土基地聚物涂料对混凝土耐久性的影响研究J.硅酸盐通报，2015，34（7）：1968-1973.6 李漠，周景润.粉煤灰与聚合物水泥防水涂料对混凝土抗氯离子侵蚀性能的影响J.新型建筑材料，2010，37（8）：73-76.7 赵羽习，杜攀峰，金伟良.混凝土防腐涂料抗氯离子侵蚀性能试验研究J.建筑科学与工程学报，2009，26（2）：26-31.