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混凝土防护涂层研究现状——有机类涂层

2024.10.10
Qingdao Zhongfu
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目前提高混凝土抗腐蚀性的方法主要包括两大类:改善内部结构和添加表面涂层。其中,改善内部结构主要借助掺入引气剂和减水剂等外加剂、调整成分配比等方法以提升其自身的密实性;表面涂层则是通过隔绝腐蚀因子与混凝土的直接接触,从而提升混凝土的耐久性。

相对而言,混凝土表面涂层具有使用简单、适用范围广泛等优势,是提升混凝土抗腐蚀性的热点手段。


有机类涂层

环氧树脂涂层

环氧树脂,即分子中含有两个及以上环氧基团的有机聚合物,具有附着力强、韧性好、价格适中等优势,被广泛应用于涂料行业。

环氧树脂涂层与矿物涂层、溶剂型涂层和水溶性涂层相比表现出最好的性能,具有较高的剥离黏合强度、较低的吸水率和碳化速率。

随着国家环保政策的颁布和涂料应用趋势的改变,环保型水性涂料及改性环氧树脂涂料应运而生。新型的环氧树脂涂层具有较好的耐腐蚀性能、疏水性能、抗氯离子渗透性及抗紫外老化性,附着力良好。


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丙烯酸涂层

丙烯酸涂料通常由丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类通过溶液聚合或乳液聚合制备得到,固化后的丙烯酸薄膜具有抗渗透性好、耐污性强及耐候性强等优异性能。

相较于普通混凝土,涂有丙烯酸涂层的混凝土其吸水率及氯离子渗透率得到了有效降低。丙烯酸涂层在102天内水下磨损后仍能够承受一定的磨蚀负荷,具有较好的黏结强度,可起到保护混凝土的效果。

后来,Negim等合成了由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-乙基己酯和甲基丙烯酸组成的三元共聚体丙烯酸,发现涂层与混凝土基体间的黏结强度随着丙烯酸-2-乙基己酯含量的降低而增加,涂层的力学性能随着甲基丙烯酸甲酯含量的升高而增强,表明通过调控丙烯酸涂料生产过程中各组分的含量,可以制备出性能更佳的丙烯酸涂层。


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聚氨酯涂层

聚氨酯涂层含有多个氨基甲酸酯(-NHCOO-)单元,具有力学性能好、丰满度高、耐溶剂和耐低温等优点。

研究结果显示了硫酸环境下聚氨酯涂料对混凝土的保护效果,聚氨酯涂层的使用可将混凝土的使用寿命提高14倍以上。

唐建辉等研究了不同温度下水性聚氨酯涂层对混凝土粘结强度等指标的影响,结果显示水性聚氨酯的质量损失随着温度的升高而加快,在50℃下的拉伸强度会先提高再倒缩,宏观上随着温度的增高而升高。因此对于不同温度环境下的混凝土构筑物,应该合理选择涂层类别,才能使得涂层对混凝土的防护效果达到最佳。


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