混凝土防护涂料施工工艺实验研究

张敏孝　艾洪雷

混凝土是当今建筑材料使用量最大,价格低廉的一种材料,就我国建筑工程而言,80%以上建筑物采用混凝土制造,且大多是在上世纪五六十年代兴建起来的建筑工程。目前这些混凝土建筑物大都出现老化状态,若重新修建这些工程要花费大量人力物力。采用将损坏面用水泥砂浆修补,表面上大面积采用混凝土表面防护涂料涂复的方法,是减缓建筑物老化,节省财力物力的有效办法,而表面防护涂料施工质量的好坏直接影响涂料的使用效果,施工工艺占整个施工质量的主导地位。涂膜的质量直接影响被涂物件的装饰效果和使用价值,而涂膜的质量决定于涂料和涂装的质量。涂料对被涂物件表面的保护作用是以其在物件表面所形成的涂膜来体现的。因此,对涂料而言,涂装是其能否得到优良漆膜,并能发挥作用的关键过程。涂料施工工艺一般包括以下三个内容(1)被涂物底材的表面处理;(2)涂布;(3)涂膜干燥。由于经济及设备的限制,本实验只讨论了用手工涂装时一些影响因素。

一、实验部分

1.仪器

TJ-1碳化实验装置上海建筑材料研究所

HH-S恒温水浴箱江苏医疗器械厂

JJ-2电动搅拌装置江苏金坛医疗器械厂

2.主要实验方法

碳化实验:采用GBJ82-85实验规程

黏结强度实验:采用水泥砂浆8字模法

耐水性实验:用恒温水浴实验箱在55~60℃实验

二、施工时影响涂料性能的主要因素

影响涂料对混凝土防护性能的主要因素有以下几种:

1.基面干燥程度

旧混凝土表面发生严重脱落和裂缝时,根据裂缝的大小和脱落的面积,采用新混凝土或水泥砂浆补平。新混凝土、水泥砂浆表面具有多孔性,且内部含有水分,水分挥发易引起涂层饰面的破坏,使涂层鼓泡、脱皮和变色,新浇混凝土和水泥砂浆表面,一般要求含水率不大于8%才可在其表面涂敷涂料。因各种条件不同,各混凝土干燥的时间也不同。在温度20℃,相对湿度60%时,普通混凝土在28天以后含水率可降至8%以下,水泥砂浆的含水率降至8%的时间不到28天,可考虑涂敷涂料。

测定该涂料的黏结强度与基面的干燥时间的关系列于表1。由表1可知基面的干燥程度对涂料与混凝土的黏结强度有一定的影响。

2.基面的碱性对底涂料的影响

基面混凝土涂装时碱性要求PH值低于8。旧混凝土表面PH值一般小于8,而新浇混凝土表面PH值为12～14左右,相当于浓度为1%氢氧化钠的PH值。

通过涂料底漆耐碱性实验表明,底漆在饱和氢氧化钙中3个月漆膜无变化。由第二部分报告数据表明,涂料耐10%氢氧化钠4个月无变化,是耐碱性良好的底漆,可适于直接涂装到混凝土表面,而不必进行新混凝土表面碱性中和处理过程。

3.施工温度对涂料性能的影响

通过实验发现,施工温度大于35℃时,涂敷的涂膜在300倍显微镜下观察,表面呈鳞坑状,可能是由于溶剂挥发过快,引起漆膜干燥速度加快,在漆膜未经流平时表面已干燥。涂膜表面的鳞坑可减少该处涂膜的厚度,易使水分子穿透,导致漆膜鼓泡,使漆膜失去作用。所以,该涂料的适宜的施工温度应低于35℃。

4. 腻子封闭程度的好坏对防碳化的影响

在底漆涂敷前,应将混凝土表面空隙用腻子填平,如果混凝土表面的空隙封闭不好,空气中的二氧化碳仍会通过空隙进入混凝土内部,中和混凝土的碱性,引起混凝土碳化,从而使漆膜达不到保护混凝土的作用。表2为封闭效果不同对碳化数据的影响。

不同腻子的封闭效果不同,腻子可分为溶剂型和交联固化型。溶剂型的腻子如过氯乙烯腻子、聚苯乙烯腻子在涂敷时往往由于溶剂的大量挥发造成封孔效果较差,而交联固化型腻子如环氧腻子,不饱和聚酯腻子等在固化时挥发物质较少,所以封闭效果较好。通过实验发现,封闭腻子的遍数一般为两遍,才可达到良好的封闭效果。封闭时不宜大面积刮涂,以防造成整个漆膜柔韧性降低,减弱对混凝土的保护作用。

5.漆膜干燥程度对防碳化性能的影响

溶剂型漆的干燥是通过溶剂的挥发而达到漆膜干燥,漆膜干燥程度决定溶剂的挥发速度。溶剂型漆的优点是表干快,缺点是实干较慢,这是由于表干后,可阻碍底层漆膜的溶剂挥发速度,减缓涂料的固化时间。若未经实干既进行使用,可使漆膜不能达到应有的防护性能。

三、涂料的施工工艺

混凝土的防护涂装是比较困难的,由于混凝土组成各种各样,表面性质差别很大,其表面结构不仅多孔,而且充满了疏松的颗粒,其数量可达500～1500mg/cm2,混凝土表面含有可溶性物质含量较多,其强碱性对底漆有破坏作用。施工质量的好坏直接影响涂料的使用效果。施工工艺占整个施工质量的主导地位。通过实验,该涂料的施工工艺如下:

1.基面处理:将混凝土表面浮土、油物等杂质清除干净,并经过适当刷毛,或经喷砂处理,再用高压水冲洗干净。根据裂缝和表面破损程度用混凝土或水泥砂浆进行修补。干燥约24h,其表面无水气,补浇的混凝土一般放置28天干燥后再涂漆。

2.涂刷底涂料,可用手工涂刷,涂刷时均匀走向,以流平为原则。亦可采用机械喷涂。喷涂压力一般为0.4MPa左右。

3.刮涂腻子:用环氧腻子或用其他腻子刮缝填孔,进行压平抹实,裂缝较大时,可加贴玻璃丝布加固,常温干燥48h。

4.涂刷二道底涂料,自然干燥6h。

5.涂刷面涂料,整个涂层可涂刷2～3遍,每道间隔6h左右,常温自然干燥12天使用。□(编辑/李舶)