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混凝土结构储池防腐维修与保护技术
 

混凝土是一种多相非均质碱性多孔材料,难免会受到工业大气、酸雨、盐雾的侵蚀而影响使用寿命,对于钢筋混凝土结构贮池来说,还受到其贮存介质(酸、碱、盐)、污水以及霉菌不同程度的侵蚀,因此,对其进行防腐保护是不可或缺的重要措施。

钢筋混凝土结构贮池的防腐保护,通常有三种形式:玻璃钢衬里、玻璃鳞片胶泥衬里和耐酸砖块材衬里。

一、玻璃钢衬里

玻璃钢英文即FRP,别名:玻璃纤维增强树脂复合材料,其特点是质轻而硬,不导电,机械强度高,耐腐蚀等。因此,常用玻璃钢衬里来做钢筋混凝土结构贮池的防腐保护层。防腐性能好的树脂通常为双酚A型环氧树脂(比如E-44)和环氧乙烯基树脂(VE)。

玻璃钢衬里的施工工艺:

⑴ 搭设必要脚手架,铺好踏板并固定。

⑵ 基层处理:清除内表面的混凝土残渣,用电动工具打磨去掉凸出物,清扫表面浮土、油污、保证基层干净。确保混凝土龄期已经超过28天,表深20mm范围内含水率≦6%。

⑶ 材料:防腐树脂(环氧树脂或乙烯基树脂及其固化剂)、纤维增强材料(布、毡)。

⑷ 底涂层:在干净的混凝土表面均匀涂刷一层树脂,凝固后施工下一道工序。

⑸ 修补层:对于内表面的凹坑,用高强环氧腻子填充,防止在制作FRP衬里时出现孔洞或气泡。

⑹ 防腐蚀层:采用数层玻璃纤维布、短切毡及表面毡,要求纤维全部浸透,并将FRP的气泡排出,轧实使表面平整光滑。

⑺ 面涂层:玻璃钢防腐衬里防腐层固化后,用抛光机打磨去掉毛刺,均匀的涂刷一层面料树脂。

⑻ 表层检验:表层应平整光洁、无杂质、无纤维外露、无目测可见的裂纹及分层。

玻璃鳞片胶泥(树脂衬里技术)首先是由美国开发出来的。20世纪50年代中owens corning玻璃纤维公司推出了一种含有玻璃鳞片的树脂衬里材料。

玻璃鳞片胶泥,是指将具有一定片径和厚度的玻璃鳞片分别与各种耐腐蚀树脂、辅料等混合,经专用机械配制而成的胶泥。

玻璃鳞片胶泥是一种适用于船壳以及化学品储罐、化工厂塔器和槽体的优良衬里材料,这种材料能耐环境介质的渗透,有助于延长衬里寿命。耐蚀鳞片胶泥的适用性,根据树脂基体基材的不同,有二种可供选择:一种是环氧树脂鳞片胶泥;另一种乙烯基酯树脂鳞片胶泥(vinyl ester glass flake mortar),简称为VEGF鳞片胶泥。相对而言,后者的综合性能包括耐腐蚀性能和耐温性能均优于前者,目前在日本、美国等国家均采用后者。

玻璃鳞片胶泥技术特点:

⑴ 具有优良的附着力和耐久性、耐酸性及抗冲击性能。

⑵ 具有优良的耐水性、耐盐水性、耐油性、及一定程度的柔韧性性。

⑶ 固体份含量高,可作为厚膜涂料使用,耐溶剂性好。

⑷ 组分中含有大量玻璃鳞片。成膜后屏蔽性强,能有效阻止腐蚀介质的渗透,达到隔离防腐目的。

⑸ 适用于钢结构及混凝土构筑物的重防腐涂装体系。

 

玻璃鳞片胶泥施工技术指南

⑴ 底漆

① 取预配好的适量底漆,再加入适当比例的配套固化剂搅拌3min以上,搅拌均匀后使用。用毛刷或辊刷涂1-2道,用量0.30kg/道·mm2左右。在经处理后的待衬表面涂刷第一道底漆。并在第一道底漆涂刷12h后涂刷第二道底漆,二道底漆涂刷方向应相互垂直。

② 在混凝土基础施工时,若粘度略高或低温施工环境中,为了增加涂层与基层的接合性,可适当添加5-10%的溶剂进行稀释,溶剂以苯乙烯为宜,底涂可涂刷1-2遍。

⑵ 玻璃鳞片胶泥中涂

① 取适量玻璃鳞片胶泥预混料,加入适当比例的配套固化剂,搅拌均匀。一次搅拌的鳞片胶泥料应控制在30 min内用完,且初凝时间应控制在40min左右。

② 用抹刀单向均匀地将施工料涂抹在涂好底漆的基础上,每道施工厚度(初凝后)为1.0±0.2mm,用量为1.6kg/道·mm2左右,每道涂抹的间隔时间为12h

③ 通常情况下,施工2道即可,特殊情况下(如介质中含有固体磨料),施工厚度可增至三道。

④ 每道玻璃鳞片胶泥涂抹后,在初凝前必须及时用沾有苯乙烯溶剂的羊毛毡辊滚压,直至肉眼观察表层光滑均匀为止。表面不允许有流淌痕迹,一经产生应重新滚压平整。

⑤ 在施工过程中,施工面应保持洁净,如有凸起物或施工滴料应打磨平整。

2次涂抹的端部界面应避免对接,必须采取搭接方式。

⑦ 玻璃鳞片胶泥层的修补

a) 经检验发现针孔、杂物时,应用砂轮机将其打磨清除,对针孔或贯通衬层的缺陷应打磨至底表面,并成坡形过渡,坡面与基体的夹角<15°。用溶剂清洗并干燥后,应重新涂抹底漆和玻璃鳞片胶泥施工料。

b) 经检验发现有漏涂或局部衬层厚度不足等缺陷,应将该区域表面用溶剂清洗干净,干燥后再次涂抹施工料达到规定厚度。

c) 脚手架拆除后,其交点处应按玻璃鳞片胶泥层的修补a)进行修补。

⑧ 局部玻璃纤维布(毡)增强

a) 被衬装备内拐角区、接管的内表面,法兰密封端面处均应在玻璃鳞片衬里胶泥固化后采用玻璃纤维布(毡)增强。铺衬玻璃纤维布(毡)的胶接材料须采用与鳞片衬里胶泥相同的树脂配制。

b) 将玻璃鳞片衬里表面打磨平整,用溶剂清洗干净后按涂胶-贴布(毡)-涂胶-贴布(毡)-涂胶的顺序进行,玻璃纤维布(毡)的搭接长度>50mm

⑨ 衬里法兰密封面应保证平整,玻璃纤维布(毡)增强施工12 h后,应将增强区的毛边除去。

⑶ 面漆

① 应在完成底漆涂刷、鳞片胶泥涂抹、鳞片胶泥层修补、局部玻璃纤维布(毡)增强的工序后,涂刷面漆。

② 取预配好的适量面漆料,并加入规定量的固化剂,搅拌均匀后涂刷,面漆涂刷1-2道,涂刷方向应相互垂直,两道面漆的涂刷时间间隔12h。最后一道面涂料中应含苯乙烯石蜡液。

⑷ 养护

一般情况下,施工完毕后养护1周即可,但若环境较差,如温度低于5℃或湿度大于85%,则应酌情延长。

 

三、耐酸砖块材衬里

⑴ 施工前的准备及要求

① 砖板衬里的施工环境温度以15℃~30℃为宜。相对湿度不大于80%,当施工环境温度低于15℃时,应采取加热保温措施。

② 施工环境风不许接触大量水、水蒸汽与火源,室外施工时应搭建防雨,防晒棚。

③ 施工前应按施工任务的要求,备足所需的各种原材料,并分别放在指定的仓库;对于易燃易爆原料,应分别放于防火、防爆仓库内。

④ 各种原材料施工时周围必须保持15℃以上,低于此温度应采取相应措施。

⑤ 施工前应备好施工用设备:如切割机、手动砂轮等。

⑥ 为控制施工环境温度与温度,施工现场应备有温度计与湿度计。

⑦ 备好施工工具如台称、量简、钢丝刷、手锤、灰刀、扁铲等。

⑧ 施工前备足劳保用品与灭火设备。

⑵ 揉挤法砌砖施工

① 衬砌前为确保衬砌位置的正确,胶泥缝均一,砖板要预先进行预排(验砖)。从而保证胶泥均匀饱满结构符合要求。

② 衬砌操作时,一手托着砖板,另一手用灰刀挖适量的胶泥。先将砖板背面刮一层胶泥(打底),使胶泥均匀贴在表面,然后再厚涂一层胶泥,砖板表面约抹5~6mm,砖表面约总抹7~8mm厚,同时将与已砌完砖板相接触的侧面带胶泥。带胶泥时,基本上带平带齐,但中间胶泥应略高,这样要让砖板四周挤出胶泥就需用力推压,使胶泥层饱满。相反,若抹胶泥面中间低,衬砌时虽省力,却易造成胶泥不饱满,甚至存在空洞,抹完胶泥后,找正位置,将带胶泥砖板从距离相邻砖板10mm左右地方向预定位置推压,推压揉动时,上下左右用力要均匀,衬砌时,对砖板施加一定的压力,有助于胶泥向被粘物表面孔隙凹处填满,还能排除或压缩界面上的空气,使胶泥层饱满。下块砖板衬砌时,还要在相邻砖板侧面上抹胶泥,依次贴衬粘接面一定要求砖板与砖板紧挨在一起,并适当从缝隙中挤出的胶印,胶泥缝要符合要求尺寸。如果衬砌砖板在2层以上的,上下要错缝实砌。

⑶ 勾缝法操作

① 勾缝一般是在设备或贮槽衬里最后一层采用,砖板四周交接缝中填塞胶泥,衬砌时,先按要求的缝宽和砖板长、宽尺寸准备一批木条,衬砌时按结构要求,先将砖板表面用胶泥打底,贴在设备或贮槽表面上,四周不涂胶泥,用木条隔开。当整个衬里层砖板衬完,胶泥固化后,将缝隙所垫木条取出,修整砖板间缝隙,把多余的胶泥除去,填抹新配的胶泥,使缝隙达到规定的要求。

② 衬砌砖板固化后,要进行酸化处理,处理次数不得少于3次,每次间隔时间不得少于4h

⑷ 质量检查

① 砖板结合层及灰缝应饱满密实,粘结牢固,不得有疏松、裂纹、起鼓和固化不完全等缺陷。灰缝表面应平整、色泽均匀。

② 砖板衬里的平整度和坡度应符合下列规定:

a) 衬里层应平整,用线锤或2m的直尺检查,允许表面凹凸不得大于4mm

b) 衬里层相邻砖、板之间的高差,砖不得大于1.5mm,板不得大于1mm

c) 坡度应符合设计要求,允许偏差为坡长的±0.2%,做泼水试验时,不应能顺利排出。

 

四、混凝土结构贮池防腐保护技术材料

HF环氧玻璃鳞片胶泥——用于玻璃鳞片胶泥衬里

HF环氧玻璃鳞片胶泥由改性环氧树脂(或者环氧乙烯基树脂)、玻璃鳞片、固化剂、助剂和溶剂等组成的双组份厚浆涂料。具有以下显著特点:

① 极优良的抗介质渗透性:扁平状鳞片在树脂中重叠平行排列象块块瓦片,又如层层盔甲,形成致密的防渗透层漆膜,对水及多种腐蚀介质具有优异的抗渗透性;

② 具有较强的硬度和优异的耐磨损性、硬化时收缩率小,热膨胀系数小;

③ 衬里下基体温表粘结性好,耐温骤变性好:由于大量玻璃鳞片的存在,具有良好的耐温变性能,能承受使用过程中的温度剧变;

④ 漆膜坚韧具有优良的附着力,有助于抑制涂层龟裂、剥落现象出现;

⑤ 具有优异的附着力,耐水、耐酸、碱、盐等化学品的腐蚀;

⑥ 有效成份高,一次能涂较厚的涂层,无气喷涂一道干膜厚度可达200μm

⑦ 施工方便,可采用喷,滚刷和抹等工艺,修补容易。

性能指标:

GB50212-2014《建筑防腐蚀工程施工规范》

项目

指标

拉伸强度(MPa

25.0

弯曲强度(MPa

30.0

耐磨性(1000g500rg

0.05

粘结强度(MPa

与水泥基层

2.0

底胶料与C30混凝土

1.5

抗渗性(MPa

1.5

施工工艺:

玻璃鳞片涂料粘度大(属厚浆型涂料),一道涂膜厚度可达022mm。由于含大量玻璃鳞片,可采用刷涂、滚涂和喷涂,涂装采用二底二面,复涂间隔时间为大于12h。涂装施工面应 无油、无水、无浮灰,保持平整、干燥、不平整表面必须批刮腻子,打磨平整。 施工表面潮湿不能施工(5℃ 以下,湿度65% 以上不宜施工)。完工后,涂层应自然养护后使用,养护期大于7天。

KPI耐酸胶泥——用于耐酸砖块材黏贴

KPI耐酸胶泥材料是以钾水玻璃(硅酸钾)为胶结材料,硅铝氧化物为耐酸耐热粉料和骨料以及少量辅助材料(固化剂已混在粉料中)配制而成的硅酸盐耐酸耐热材料,产品为双组分,即:钾水玻璃(硅酸钾)和钾水玻璃胶泥混合料(或钾水玻璃砂浆混合料或钾水玻璃混凝土混合料),按不同用途可分别配制成耐酸耐热胶泥,耐酸耐热砂浆,耐酸耐热混凝土。

钾水玻璃与固化剂的反应率可达到100%,在水、中性介质和稀酸中有明显的耐蚀能力,耐硫酸、醋酸、磷酸的性能远远优于钠水玻璃。

性能指标如下:

GB 50212-2014《建筑防腐蚀工程施工规范》

GB50046-2008《工业建筑防腐设计规范》

项目

密实型

普通型

胶泥

砂浆

混凝土

胶泥

砂浆

混凝土

初凝时间(min

45

45

终凝时间(min

15

15

抗压强度(Mpa

25.0

25.0

20.0

20.0

抗拉强度(Mpa

3.0

3.0

2.5

2.5

与耐酸砖黏结强度(Mpa

1.2

1.2

1.2

1.2

抗渗等级(Mpa

1.2

12

1.2

吸水率(%)不大于

10.0

耐热极限温度(℃)

100-300

合格

300-900

合格

注:凝固环境温度为20-30

 

⑶ HP-1高渗透改性环氧防腐涂料——用于防腐衬里基层处理

HP-1高渗透改性环氧防腐涂料,在其专有技术上,是从两个方向出发,使材料本身形成高防腐能力的聚合体,并通过其特有的高渗性,把聚合体多种优越的防护功能植入到混凝土内部,达到从根本上杜绝各种劣化因子对结构体的侵蚀,稳定、可靠,持久地发挥出保护钢筋混凝土结构的重大作用。

性能指标如下:

JC/T 1041-2007 《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》

序号

项目

固化物性能指标

1

抗压强度,MPa

40

2

拉伸剪切强度,MPa

5.0

3

抗拉强度,MPa

10

4

粘结强度,MPa

干粘结

3.0

湿粘结

2.0

5

抗渗压力,MPa

1.0

6

渗透压力比,%

300

注:固化物性能的测定试龄期为28d

 

 
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