海工混凝土滲透成膜防護涂料的制備與性能研究.pdf

1、隨著海洋經(jīng)濟的發(fā)展，混凝土被廣泛地應(yīng)用于海洋基礎(chǔ)設(shè)施中，由于海洋環(huán)境復(fù)雜性和多變性，混凝土腐蝕問題日益突出，嚴重影響了海工構(gòu)筑物的耐久性和安全性。涂層防護技術(shù)是提高混凝土耐久性的有效手段，目前常用的海工混凝土防護涂料主要有滲透型和表面成膜型兩種涂料，然而，滲透型防護涂層不能阻止腐蝕氣體的進入，表面成膜型防護涂層在出現(xiàn)局部破壞或施工缺陷時腐蝕介質(zhì)很容易進入混凝土內(nèi)部，防護效果都不夠理想。因此，開發(fā)一種具有良好滲透性且可在混凝土表面形成致密

2、保護膜的混凝土防護涂料對提高混凝土耐久性具有更為重要的意義。
　　 本文采用耐老化性能優(yōu)良的聚硅氧烷和環(huán)氧樹脂為主要原料，通過催化劑、固化劑的選用，制備滲透性好且可在混凝土表面成膜的混凝土防護材料，并對所合成的滲透成膜涂料進行表征，系統(tǒng)研究滲透成膜涂料在光熱老化、碳化、化學(xué)腐蝕、凍融破壞、干濕破壞等單一腐蝕條件和多重影響因子協(xié)同作用下對海工混凝土耐久性的影響。主要研究結(jié)論如下:
　　 (1)采用雙酚A型環(huán)氧樹脂(E-44

3、)和聚硅氧烷(DC-3074)為原料，以占聚硅氧烷質(zhì)量2％的二月桂酸二丁基錫為催化劑，在140℃下反應(yīng)3.5h，可以獲得聚硅氧烷-雙酚A環(huán)氧樹脂。
　　 (2)滲透成膜防護涂料具有良好的滲透性能、抗氯離子滲透性能和抗碳化性能，對于C40海工混凝土滲透深度達3.7mm;未涂刷涂料的空白樣對C40海工混凝土氯離子滲透系數(shù)為128.5×10-14m2/s，而施涂滲透成膜防護涂料的試件氯離子擴散系數(shù)僅為6.4×10-14m2/s;未涂刷

4、涂料的空白樣在標準條件下碳化56d后碳化深度為12.2mm，而施涂滲透成膜防護涂料的試件對應(yīng)的碳化深度僅為0.9mm。
　　 (3)滲透成膜防護涂料具有很好的抗光熱老化性能，且隨著聚硅氧烷含量增加，涂料抗光熱老化性能逐漸增強;與60℃熱氧老化相比，40℃紫外老化對涂層的影響更大。
　　 (4)涂刷滲透成膜防護涂料可以有效提高海工混凝土的抗凍融破壞能力和抗干濕破壞性能。經(jīng)過100次凍融循環(huán)后，涂刷硅烷涂料的試件抗壓強度保留

5、率和抗折強度保留率分別為75.9％和54.4％，而涂刷滲透成膜防護涂料的試樣抗壓強度保留率和抗折強度保留率分別為88.3％和70.9％;經(jīng)過20次干濕循環(huán)破壞后，涂刷硅烷涂料的試件抗壓強度保留率和抗折強度保留率分別為83.5％和67.6％，而涂刷滲透成膜防護涂料試樣的抗壓強度保留率和抗折強度保留率分別為88.6％和80.9％。
　　 (5)滲透成膜涂料在酸、堿、鹽等化學(xué)腐蝕作用下均表現(xiàn)出良好的防護性能，經(jīng)過酸腐蝕140天后，未涂