溶剂型混凝土防腐涂料的性能

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　　摘要：分析了混凝土的腐蚀因素，介绍了溶剂型混凝土防腐涂料所具备的一般特性、涂料种类和主要性能，并简要说明了混凝土涂装和修补的一些原则及注意事项。

　　关键词：混凝土；渗透；腐蚀；混凝土涂料

　　混凝土是由水泥、砂石、水和外加剂等组成的一种无机材料。基于此，它不受阳光、气候、潮湿、干燥或其他条件的影响，在凝结前具有良好的可塑性，坚硬耐磨，因此在建筑工程和土木工程中应用广泛，是目前世界上应用量最大，使用最广的结构材料。广泛用于地板、地下管道、建筑物内外墙、混凝土储槽内外壁、核电污染反应器、污水管道内壁、废水回收装置等，这些结构需施涂涂料保护以适应环境的变化，如食品生产、食品化学、脂肪、油、污水、腐蚀性土壤、化工厂废物、烟尘、化学辐射、盐水及真菌、细菌的生长等。

　　1混凝土的腐蚀因素

　　所谓腐蚀是指材料在周围环境介质作用下遭到破坏或质量下降的现象或过程，既可以指明显的破坏，也可以指不明显的劣化现象。混凝土的腐蚀是一个非常复杂的不均相反应过程，其机理主要是化学反应，即混凝土和周围环境介质发生化学作用而产生的腐蚀，但处于混凝土中的钢筋腐蚀则以电化学为主。混凝土的腐蚀因素主要有以下几个方面。

　　1.1大气中的二氧化碳

　　空气中的CO2可导致混凝土炭化。混凝土中水泥水化所生成的Ca2与潮湿空气中的CO2反应生成CaCO3结晶，炭化会使混凝土的pH值降低，导致其中性化，破坏钢筋表面的钝化膜，使钢筋失去防锈性。混凝土劣化的初始阶段没有显著的材料弱化和结构的功能退化现象，但某些保护层有可能被侵蚀介质破坏。其后将出现主动性的损伤和加速发展的趋势。混凝土的炭化分两步：其一是扩散到混凝土的内部孔隙，其二是与混凝土中的物质发生反应。

1.2冻融循环

由于混凝土固有的含水和湿气渗透性，在环境温度降到冰点以下时，其中的水分结成冰即由液相转化为固相，体积膨胀约10%。体积增大会在混凝土中产生膨胀压力，由于混凝土自身相对较低的抗张强度，内压将导致其出现裂纹、散裂。当冰融化时，膨胀压释放，混凝土内部就会相对疏松，如此反复作用，裂纹会不断向周围扩展，混凝土强度不断遭到破坏。

1.3盐溶液的渗透

混凝土的多孔结构不仅可以吸附湿气，也可以吸附各种气体和化学品，各种盐溶液也能向多孔结构的混凝土中渗透。当混凝土干燥时，这些盐分在其内部形成结晶，此时混凝土内产生膨胀应力，导致其散裂；当混凝土回到潮湿环境中时，结晶盐又会溶解、渗透，混凝土中的盐分随环境的变化结晶、溶解反复循环。有些盐分会对其中的钢筋造成腐蚀，有些盐分会和水泥中的水化产物进一步反应生成钙矾石结晶，在混凝土内部产生结晶应力，情况严重时可导致混凝土开裂甚至崩溃。因此盐溶液的渗透对混凝土而言是致命的。

1.4两个特别的环境

对于工业环境和海洋环境来说，混凝土不仅要遭受以上腐蚀因素的侵害，还要受到工业环境和海洋环境特殊的腐蚀因素的制约，所以有必要重点说说在这两个环境下的混凝土的腐蚀问题。

1.4.1工业环境

工业环境指的是工业过程造成的腐蚀性环境，通常这些腐蚀物有无机酸、某些有机酸、各种硫酸盐溶液、各种氨混合物溶液、氯化物、糖、硝酸盐等。除此之外，还包括大气中的各种腐蚀物质。

1.4.2海洋环境

海洋环境的破坏表现最突出的是盐离子的渗透。海水中含盐量约3.3%~3.8%，其中有大量氯离子和硫酸盐。这些物质渗入混凝土中，腐蚀混凝土中的水泥石。

2混凝土防腐涂料的性质及种类

2.1混凝土防腐涂料的性质

混凝土防腐涂料是指能在混凝土表面进行有效涂装，对混凝土进行有效保护的涂料。混凝土涂料的主要防腐机理是利用其屏蔽性，阻挡腐蚀物质的侵入，所以混凝土涂料形成的涂膜必须致密，或有足够阻止腐蚀因子侵害的膜厚，或形成复杂的渗透路径，阻止腐蚀物的渗透。能对混凝土表面进行有效涂装的涂料需具如下性质：

2.1.1良好的渗透性

由于混凝土的多孔结构，所以要求涂料对混凝土良好渗透。良好的渗透既可以增加涂料和底材的接触面积，起到“锚固”的作用，又可以赶跑孔隙中的水、湿气等腐蚀物质，消除腐蚀因素，还可以避免温度变化引起的膨胀应力。高渗透性涂料的一个重要的特性就是低相对分子质量，树脂分子的尺寸必须小到一定程度才易在砂粒与水泥孔隙中渗透，增加渗透的深度，从而填平细小的裂纹，填充孔隙。具有良好渗透性的涂料对于多孔性结构的混凝土而言，可以增加其密实度，增加涂料的使用期限，更好帮助混凝土承受环境的破坏。

2.1.2耐碱性