基本信息
- 项目名称：
- 环氧涂料及硅烷浸渍在海工高性能混凝土的适用性研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 海工混凝土致密高强，但处于腐蚀性极强的海洋环境中，使用寿命大大减短。本项目拟采用常用于普通混凝土的保护涂层对海工混凝土进行保护，研究其适用性和可行性。并尝试在海洋工程中进行小规模试用。
- 详细介绍：
- 海洋环境下，钢筋混凝土的使用功能会随着时间而劣化，使钢筋混凝土达不到设计使用年限，这将引起巨大的经济损失。在混凝土表面涂层是种可以防止钢筋混凝土结构在设计服役寿命内钢筋腐蚀破坏发生的有效防腐措施。针对涂层这种防腐措施，国内外学者做了大量研究，并都取得了一定的成果。和海港工程钢筋混凝土防腐涂层有关的标准规范已有不少，且随着这种研究的进展和我过海洋生态环境的变化，这些标准规范也在不断更新完善中。但是各种标准规范有一个共同的特点，这体现在标准规范中的混凝土住要是C30的普通混凝土，而当今海港工程普遍使用大于C40的高性能混凝土。高性能混凝土结构较普通混凝土致密，本身具有较高的防腐性能，高性能混凝土中涂料的粘结力和渗透深度与普通混凝土不同。因此，非常有必要对涂层在海港工程钢筋混凝土防腐措施中的经济性、实用性和必要性进行研究。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 在混凝土表面涂装耐腐蚀的涂料，可有效阻止有害介质的渗入，有效延长混凝土结构的防腐蚀寿命，是保护混凝土结构有效而常用的方法之一。但是规范的防腐技术均是涂装在比较疏松的C30混凝土的表面，现有的海工结构采用的是高性能混凝土，本身对海水的腐蚀有很强的抵抗能力。抗腐蚀涂层在高性能混凝土表面能不能有效延长混凝土使用寿命，有没有施涂的必要，是本作品的基本思路。在高性能混凝土而不是在普通混凝土上测试涂料性能是本作品的主要创新点。 主要指标涂料粘结强度，硅烷渗透深度，抗氯离子渗透性，耐酸碱盐等，均要满足规范要求。
科学性、先进性
- 环氧涂料与硅烷防腐是保护混凝土的有效措施，但施涂花费大量的时间和金钱。规范表明在C30上，防腐涂层效果很好。但是在具有致密表面的高性能混凝土上防腐涂层是否能达到预期防腐效果，在规范上并没有相关实验和数据。本作品用C45高性能混凝土，使实验与实际更相符。实测涂料在高性能混凝土使用时的各种性能，得出实际应用效果。作品结果将为高性能混凝土是否需要防腐涂料以及选取何种防腐涂层提供重要的参考依据。
获奖情况及鉴定结果
- 1、《混凝土用有机硅涂料的种类及其应用现状》发表在《广东建材》2011年第1期。 2、《环氧涂料在海工混凝土的应用进展》发表在《广东建材》2011年第2期。 3、2011年3月，《环氧涂料在海工混凝土防腐中的应用概况》荣获华南理工大学第一届材料创新大赛第二名。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 待定
作品可展示的形式
- 实物，样品，图片等
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 提高海洋工程耐腐蚀性是现今研究的一大方向。海洋工程中的防腐均占工程费用的一大部分。本作品比已有防腐技术规范更加贴近实际工程，能给海洋工程采取何种防腐措施提供可靠的依据。不仅可以选择合适的涂层，有效地提高防腐效果，更能为工程建设节省材料以及缩短工期。
同类课题研究水平概述
- 1、环氧涂层防护： 1994年英国里兹大学用库仑法快速测定氯离子对不同混凝土涂层的渗透性，认为环氧类涂料在抗氯离子渗透和对混凝土的总体保护效果上均很优秀。日本长大桥公司总结了其二十多年建造桥梁的防腐蚀经验，认为从设计上看，处理钢筋混凝土免遭腐蚀的最好对策是涂漆，其防锈以环氧树脂类涂料的性能最佳。黄居哲等的研究也表明环氧涂层适用于作为海工混凝土结构长期有效的重防腐涂层。 因此，国内外的混凝土桥梁纷纷采用环氧类涂料体系进行表面涂装防护。但是以上实验均是在普通混凝土为载体进行的，在高性能混凝土能否得到同样的结论还需要实验证明。 2、有机硅涂料： 赵善传等的研究表明，C30混凝土表面用硅烷浸渍（涂敷量为200 g/m2）处理后，渗透深度约为5~8 mm，吸水率平均值为0.003 6 mm/min1/2，氯化物吸收量降低效果约为92.0%~97.2%。另外，混凝土表面浸渍硅烷对混凝土的抗冻性能有大幅度提高，对于相对致密的混凝土而言，硅烷浸渍后抗冻性能提高幅度更大。吴平介绍到，对于一般强度混凝土，膏体硅烷浸渍剂有着突出的性能：活性含量高；水基环保；方便喷涂、刷涂或者滚涂施工；节约时间，施工一步完成；施工时，活性组分不损失；在高架桥上头顶作业时容易操作。 有机硅烷涂装在普通混凝土表面，能够渗透到普通混凝土中约5-8mm，并能延长普通混凝土的使用寿命。但有机硅烷能否渗透到高性能混凝土中，还需要实验证明。
