由于混凝土材料本身性能所限,要達(dá)到長壽命防護(hù)需求,僅通過內(nèi)部防護(hù)是不現(xiàn)實(shí)的,即使能實(shí)現(xiàn),成本也十分巨大,而且不具備可維修性。因此,外部防護(hù)是最有效、最經(jīng)濟(jì)、可維修的方式.外部防護(hù)可分為5類:滲透劑、封閉劑、涂層、水泥基覆層及復(fù)合體系.
 

　　(1)滲透劑
 

　　水分是造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕的重要因素,起到腐蝕微環(huán)境的載體作用。因此,世界各國紛紛開發(fā)防水防滲的材料用于混凝土結(jié)構(gòu)的防護(hù)。
 

　　早在1969年,Dynamit Nobel AG公司就開始使用硅烷做滲透劑處理混凝土表面的技術(shù),但實(shí)踐證明,效果并沒有想象的那么好。
 

　　1972年,美國開始采用丙烯酸單體做滲透劑用于橋梁混凝土表面處理,效果好于有機(jī)硅滲透劑,但是費(fèi)用較高,且丙烯酸單體有毒,施工安全性有問題.日本1980年代開發(fā)了有滲透性有機(jī)硅防水添加劑,缺點(diǎn)是防護(hù)時間短。
 

　　某些小分子量的合成樹脂,如環(huán)氧樹脂等,配以合適的溶劑,具有較好的滲透深度,同時具有較好的耐介質(zhì)性能、抗?jié)B透性等,是理想的滲透劑。
 

　　(2)封閉劑
 

　　封閉劑介于滲透劑和涂料之間,通過堵塞基材孔隙起保護(hù)作用.與滲透劑相比,封閉劑粘度較大,會在混凝土表面形成一層薄膜。由于滲透深度小,而形成的膜又較薄,因此,單獨(dú)使用封閉劑作用有限。
 

　　如果僅以滲透劑或封閉劑來作為主體防護(hù)手段,雖然具有一定的“呼吸”作用,但在我國北方橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的防護(hù)中卻存在缺陷,不僅防護(hù)壽命短,更為重要的是對凍融破壞無能為力,阻止“融雪鹽”的腐蝕能力也是十分有限的。
 

　　(3)水泥基覆層
 

　　水泥基覆層有普通水泥砂漿、聚合物水泥砂漿等,有一定的裝飾作用和保護(hù)作用。水泥基覆層往往加入“晶體生長材料” 德國、挪威、加拿大、美國等國家開發(fā)了數(shù)十個品牌的無機(jī)滲透結(jié)晶材料,并大量應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)的防水和防護(hù)工程中。這些材料號稱能遷移到基材的微孔中,然后結(jié)晶堵住微孔,但是真正的效果令人懷疑。
 

　　(4) 涂層
 

　　涂層良好的屏蔽作用可以基本上隔絕水、氣等腐蝕介質(zhì)的滲透,對底材(無論是金屬、木材還是混凝土)都具有良好的保護(hù)作用,可以這樣認(rèn)為,在外涂層破壞之前,底材是不會受到外界腐蝕介質(zhì)的侵蝕的。同時涂層可制成不同顏色和光澤,具有極好的裝飾效果，,并且使用方便、成本較低,同時具有良好的可維修性。
 

　　(5)復(fù)合體系
 

　　由滲透劑、封閉劑、水泥基覆層、涂層防護(hù)中的兩種或多種組成的復(fù)合防護(hù)體系為混凝土結(jié)構(gòu)提供了最大的保護(hù)功能。涂層有優(yōu)異的屏蔽阻擋能力,隨科技的進(jìn)步,涂層材料本身的耐候性、耐腐蝕性也在大幅度提高,因此,由涂層和滲透劑、封閉劑組成的復(fù)合涂層防護(hù)體系已成為性能最可靠、最有發(fā)展前途的混凝土防護(hù)技術(shù)。

 

常用的混凝土表面防護(hù)技術(shù)比較見表2。

　　

       復(fù)合涂層
 

　　鑒于我國北方橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕特征,最主要的腐蝕因素是凍融破壞、融雪鹽破壞、氯離子滲透和碳化(中心化),因此采用復(fù)合涂層的防護(hù)方式是最有效的措施。不僅防護(hù)壽命長、年平均投入低、可維修、裝飾性強(qiáng),同時還具有表現(xiàn)橋梁設(shè)計(jì)理念和景觀作用。一般涂層防護(hù)體系都由封閉底漆+中間漆+耐候面漆組成。
 

　　(1)底漆
 

　　涂層體系中的底漆必須具有良好的滲透性,滲透性優(yōu)異的封閉底漆,不僅具有封閉混凝土的多孔結(jié)構(gòu)，還具有對混凝土結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的作用,同時也為后道防護(hù)涂料提供良好的基面。按照J(rèn)T/T 695-2007《混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面涂層防腐技術(shù)條件》,封閉底漆對混凝土表面應(yīng)具有良好的潤濕性、滲透性、耐堿性和附著力。
 

　　滲透深度是封閉漆對混凝土表面保護(hù)作用的耐久性的表征。由于混凝土是多孔性的物質(zhì),因此如果封閉漆的分子量足夠小的話,在毛細(xì)作用下,它就可以滲入混凝土內(nèi)部。環(huán)氧清漆作為封閉底漆使用是—種經(jīng)典的處理方法。
 

　　一般來講,封閉漆的滲透深度越高越好,但是對于環(huán)氧聚酰胺體系來講,很難做到滲透深度和封閉漆的柔韌性以及抗沖擊性能兼顧,只能在它們之間找到平衡點(diǎn)。881-D05和881-SOl環(huán)氧封閉漆在混凝土結(jié)構(gòu)的滲透深度2～3mm,對整個防護(hù)涂層體系起到封閉、錨定作用,能完全滿足性能要求。
 

　　(2)中間漆
 

　　中間漆應(yīng)具有優(yōu)異的屏蔽性能。一般的涂層體系中,底漆和面漆都較薄,中間漆的主要作用是增加漆膜厚度,起到主導(dǎo)的屏蔽作用,并為面漆提供良好的附著面。
 

　　(3)面漆
 

　　通常有機(jī)涂層易受到光、氧、熱、水等的作用,發(fā)生老化降解或交聯(lián)而降低其使用性能并導(dǎo)致防護(hù)失效。因此,面漆應(yīng)具有良好的耐候性。目前廣泛使用的面漆主要有丙烯酸面漆、聚氨酯面漆、氟碳面漆。
 

結(jié)束語
 

　　隨著國家交通網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,我國北方橋梁建設(shè)進(jìn)入了空前發(fā)展的狀態(tài),混凝土結(jié)構(gòu)在公路橋梁、鐵路橋梁、市政橋梁、高鐵和城際橋梁設(shè)施中廣泛應(yīng)用。但北方橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的防腐重視程度相較于南方還不夠,特別是北方內(nèi)陸區(qū)域跨江跨河橋梁、市政橋梁和城際橋梁尤為突出。
 

　　雖然我國北方地區(qū)相比于南方地區(qū)大氣環(huán)境腐蝕更緩和一些,但以凍融破壞和“融雪鹽”破壞為特征的北方橋梁混凝土腐蝕因素的破壞力是相當(dāng)大的,應(yīng)引起防腐界高度重視。復(fù)合有機(jī)涂層是應(yīng)用最廣泛最有效的防護(hù)手段。
 

　　隨著材料科學(xué)的發(fā)展,一些新的防護(hù)涂層體系被開發(fā)出來并得到了—定程度的應(yīng)用,例如透明清水混凝土防護(hù)體系、柔性防護(hù)體系、自清潔防護(hù)體系,等等。當(dāng)然這些新涂層防護(hù)體系還需要不斷的數(shù)據(jù)積累和實(shí)際應(yīng)用的驗(yàn)證及提高。同時,我們也應(yīng)該看到,兼具高防護(hù)性能和環(huán)境友好性的防護(hù)體系是未來發(fā)展的重要方向。

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