PC构件外露钢筋水性防腐涂料的开发与应用.pdf
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1、第 卷 第 期 山东商业职业技术学院学报 .年 月 .构件外露钢筋水性防腐涂料的开发与应用张 绪彭 浩付弯弯孙子豪刘明晓谭晓明(武汉轻工大学 土木工程与建筑学院湖北 武汉)摘 要:钢筋防腐是当前世界各国比较关注的问题 每年因钢筋锈蚀都会造成大量的经济损失钢筋混凝土装配式构件在未交付使用前其外露钢筋会受工业大气、雨水等侵蚀从而影响构件外观钢筋锈蚀严重的还会存在安全隐患 水性防腐涂料是防腐涂料当今乃至以后重要的发展方向之一 本文主要对装配式外露钢筋水性丙烯酸体系防腐涂料的开发、性能测试以及应用前景进行了阐述最后分析了其存在的不足以及日后改进的方向关键词:水性防腐涂料丙烯酸乳液装配式建筑中图分类号:
2、.文献标识码:文章编号:()():.:收稿日期:基金项目:武汉轻工大学“装配式建筑预制构件外露钢筋防锈涂料开发”()作者简介:张绪()男天津蓟州人硕士研究生研究方向为新型水性防腐涂料的开发与应用通讯作者:彭浩()男高级工程师博士主要从事腐蚀与防护、金属表面纳米结构、材料涂镀层开发及性能评价及金属材料腐蚀机理相关的研究工作 引言钢筋防腐是目前世界各国面临的一个重要问题每年因金属腐蚀对交通、建筑等造成的直接经济损失约占年国民生产总值的 目前在建筑领域国内各地相继出台了对房屋建筑装配率的要求装配式建筑得到广泛关注但装配式构件一般较大室内储存不太现实这就会造成在交付使用前装配式构件外露钢筋遭到不同程度
3、的锈蚀近而影响结构承载力随着我国建筑行业的快速发展和人民生活水平的不断提升我国人民对环保的意识也不断增强绿水青山就是金山银山的思想不断深入骨髓与之相匹配的环保型钢筋防腐涂料的开发与应用是必然趋势传统防腐油漆中易挥发性有机溶剂较多对环境、生物等都造成一定影响 水性防腐涂料不仅具有易贮存、低、环保等优势而且在施工上较为便利 目前水性涂料在建筑涂料使用占比高达 之多 本文主要以丙烯酸乳液为主体开发水性防腐涂料用于装配式构件外露钢筋的防腐 装配式构件由于施工现场的工期、气候条件、运输周期等问题使生产出来的构件在时间上或长或短都会被露天存放一段时间其外露钢筋很容易被工业大气、雨水等腐蚀从而在一定程度上影
4、响验收和使用如果锈蚀严重还会存在一定安全问题目前国内各地均陆续出台对新建建筑装配率的要求未来装配式建筑前景可期所以针对装配式构件外露钢筋水性防腐涂料的开发很有必要 材料与方法.实验材料与试剂丙烯酸乳液:广州立诺新材料科技有限公司润湿剂、增稠剂、成膜助剂、增稠剂:广州市润宏化工有限公司钛白粉:晟鹏化工沉淀硫酸钡:盛达微粉亚硝酸钠:上海郡马科技有限公司防闪锈剂:青岛恩泽化工有限公司分散剂、消泡剂、消泡剂:迪高助剂三氧化二铁:麦克林.实验仪器搅拌机:常州荣华仪器制造有限公司烘箱:上海一恒仪器分析天平:赛多利斯科学仪器(北京)有限公司电化学工作站:武汉科思特仪器股份有限公司漆膜冲击试验机:德杜仪器附着
5、力测试仪:衡州艾普计量仪器有限公司.试验方法.基本配方表 为配方一水性丙烯酸防腐涂料基本配方表 为配方二水性丙烯酸防腐涂料基本配方表 基本配方一序号药品名称设计加入量/去离子水增稠剂.消泡剂.分散剂.润湿剂.钛白粉序号药品名称设计加入量/沉淀硫酸钡丙烯酸乳液消泡剂.成膜剂 成膜剂 防闪锈剂亚硝酸溶液增稠剂.表 基本配方二序号药品名称设计加入量/丙烯酸乳液去离子水增稠剂.消泡剂.分散剂.润湿剂.沉淀硫酸钡铁红亚硝酸钠溶液消泡剂.成膜剂 成膜剂 防闪锈剂.增稠剂.制备工艺配方一:按照所需加入去离子水、增稠剂 控制搅拌机的转速在/低速搅拌 搅拌结束后向容器内加入消泡剂、分散剂、润湿剂试剂加入结束后控
6、制搅拌机转速在/搅拌 搅拌结束后加入钛白粉、沉淀硫酸钡加入结束后进行搅拌控制搅拌机转速/搅拌 搅拌结束后加入去离子水、丙烯酸乳液、消泡剂、成膜剂、成膜剂、防闪锈剂、亚硝酸钠溶液试剂添加完成后搅拌机转速控制在/进行搅拌 分钟最后加入增稠剂 搅拌机转速在/搅拌 即可制得水性丙烯酸防腐涂料配方二:按照所需量依次在调漆容器中加入丙烯酸乳液、去离子水、增稠剂 控制搅拌机的转速在/低速搅拌 搅拌结束后向器皿中加入消泡剂、分散剂、润湿剂加入完成后进行分散搅拌机转速控制在/搅拌 搅拌结束后向器皿中加入沉淀硫酸钡、铁红加入完成后进行搅拌搅拌机转速控制在/搅拌 分钟搅拌结束后加入丙烯酸乳液再进行搅拌这时搅拌机转速
7、转入中低速/搅拌 最后依次加入消泡剂、成膜剂、成膜剂、防闪锈剂、亚硝酸钠溶液、增稠剂、防闪锈剂 在转速/下进行搅拌 分钟制成水性丙烯酸防腐涂料 结果与讨论将制得的两种水性防腐涂料与市面所售三种水性防腐涂料进行对比将打磨、清洗、烘干后的马口铁板浸在五种不同涂料中 秒取出悬挂使其自然干燥成膜 漆膜干燥后测得其厚度均在 范围内 对马口铁板上成型漆膜开展附着力(划格法)、柔韧性、耐冲击性、电化学实验其中标准试板参照/制作漆膜厚度测定参照/./:测量漆膜附着力参照漆膜附着力及其测试方法测试柔韧性采用轴棒法测试参照/测试抗冲击实验参照/实验.漆膜干燥时间干燥时间是反映涂料物理性能的重要参数之一一般是指涂料
8、从流体状态到全部形成固体涂膜的时间 涂料的干燥时间长短与涂料施工的间隔时间有比较大的关系与漆膜的质量也有一定的重要关系漆膜按/漆膜、腻子膜干燥时间测定法对其五种水性涂料进行表面干燥以及实际干燥时间测定表面干燥时间的测定选用乙法(指触法)用手指轻触漆膜表面如感到有些发黏但无漆或腻子沾在手指上即认为表面干燥实际干燥时间的测定选用乙法在漆膜表面放置一个脱脂棉球在脱脂棉球上轻轻放置一个干燥时间实验器同时启用秒表 秒后将干燥时间试验器和脱脂棉球拿掉放置 如漆膜表面无棉球的痕迹及失光现象若漆膜上留有 根棉丝但棉球能轻轻掸掉均认为漆膜实际干燥表 为五种涂料表干和实干时间 从表 可以看出配方一、配方二略优于其
9、他三种市售配方表 五种涂料表干、实干时间种类表干时间实干时间配方一约.配方二约.约.市售 约.市售 约.市售 约.漆膜附着力试验漆膜附着力反应漆膜与被涂面之间结合的坚牢程度是涂料涂装性能优劣的重要指标 采用划格法对浸有五种不同种类水性涂料的马口铁板进行附着力测试如图 所示从左到右依次为配方一、配方二、市场售卖品牌(简称市售后面类推)、市售、市售 因所有试验板漆膜厚度均在 以下所以刀片选择 将制备好的马口铁板放置较为坚硬的平台上手持划格器手柄使刀刃垂直马口铁板板面以/的速度匀速划过而后将板面旋转 度重复上述操作使其形成格阵图 用软毛刷在格阵图两边对角线分别向前、后轻刷板面 最后用美国 公司生产的
10、 测试胶带进行测试 将胶带贴在整个划格上然后以最小角度撕下结果根据漆膜被胶带粘落的比例来求得 试验最少在板面三个不同位置进行测试如三个位置结果不同应多于三个位置继续试验 依次在浸涂有五种不同水性涂料的马口铁板上进行试验结果如图 所示 根据试验结果可知附着力由高到低依次为市售、配方二、配方一、市售、市售 图 划格试验后板面情况.漆膜柔韧性测试漆膜柔韧性也是衡量涂料性能的重要指标之一其对涂料的应用场景以及应用季节有很大影响对浸涂有五种不同涂料的马口铁板进行弯曲试验以测试其柔韧性 测试时轴棒直径由大到小依次试验每张铁板至少测试三次如未观察到网纹、裂纹及剥落现象则换用小一级轴棒进行测试通过对五种不同水
11、性涂料进行弯曲试验其中配方二、市售、市售 通过最小轴棒直径 的测试而配方一、市售 则能通过轴棒直径为 的测试 以此说明前三者柔韧性较好.漆膜抗冲击测试漆膜的耐冲击性也是体现涂料性能的重要指标之一 一般是指涂覆在基材上的漆膜在高速率的重力作用下发生快速变形但不出现开裂或从基材基底脱落的能力也体现出被测漆膜的柔韧性和对基材的附着力参照漆膜耐冲击测定法对浸涂有五种不同水性涂料马口铁板进行测试 将冲击器放在稳固的平台上导管应垂直于水平面 如图 所示其为浸涂有五种不同水性涂料的马口铁板在 高度抗冲击试验后结果 从结果来看配方二、市售 的抗冲击能力较其他三种配方好其余三种配方的涂料漆膜有不同程度的剥落或裂
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