高性能清水混凝土保护剂的研究探讨.pdf

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1、高性能清水混凝土保护剂的研究探讨李永涛1，郝伟杰1，魏霖阳2(1．郑州升达经贸管理学院建筑工程系，河南郑州450007；2．中原工学院建筑工程学院，河南郑州450007)摘要：市场上的清水混凝土保护剂主要有丙烯酸树脂、有机硅树脂和氟碳聚合物等，在取得一定应用效果的同时也暴露出许多不足。通过对比，重点分析了氟碳聚合物和有机硅树脂的发展情况，并提出了研发的方向。关键词：清水混凝土；保护剂；氟碳；有机硅中图分类号：TU528文献标志码：B文章编号：1672—4011(2017)06—0004—02DOI：10．3969／j

2、．issn．1672—4011．2017．06．0030前言清水混凝土建筑作为新型的生态建筑，具有资源利用效率高和环境影响低的特点，目前已被广泛应用于工业建筑、中高层民用建筑、公共建筑以及市政桥梁中⋯。自20世纪末以来，清水混凝土工程在我国得到了长足发展，北京、上海、郑州等各大城市相续建成了标志性的清水混凝土工程，如：首都机场航站楼旧J、上海浦东国际机场航站楼旧。、东方明珠电视塔、郑州国际会展中心等卜一。首先，受到技术手段、成本控制等制约，为满足工程质量要求，清水混凝土建筑往往仍需要进行必要的修缮和装饰；其次，暴露在

3、空气中的清水混凝土会因碳化而变黄、色彩变暗而影响外观质量，减少清水混凝土的使用寿命，因此，清水混凝土保护剂应运而生。作为保持清水混凝土质感和延长寿命的必要手段，其表面的保护剂涂装材料应做到透明度高、耐候性强，既能延长建筑物的使用寿命，又能做到环保‘“。目前，市场上的清水混凝土保护剂主要有丙烯酸树脂哺]、有机硅树脂o¨和氟碳聚合物¨1等，在取得一定应用效果的同时也暴露出许多不足：丙烯酸树脂涂料耐久性偏弱，在涂装3—5年后，墙体颜色开始逐渐发黄；有机硅树脂存在固化温度高、高温力学强度差、耐有机溶剂性能差等缺点；氟碳聚合物

4、涂膜耐低温性能较差，当含氟量较高时，价格也偏高。与此同时，混凝土保护剂喷涂工艺目前尚无国家标准，在清水混凝土保护剂的施工方面普遍存在原材料要求严格、工艺复杂，成本较高，致使清水混凝土保护剂的推广应用受到限制，从而影响清水混凝土的发展。1国内外发展的技术对比清水混凝土建筑作为一种建筑表现形式，最早出现于20世纪60年代，成功应用始于20世纪80年代后期，日本是世界上最早采用这一建筑形式的国家之一，随后逐渐发展起来，从而成为了一种新的建筑流派。最早采用这种设计方案的是日本奥林匹克体育场，但是，由于当时缺少合理的保护收稿日

5、期：2017—03—09作者简介：李永涛(1988一)，男，河南新乡人，硕士研究生，主要研究方向：洞室稳定性。·4·剂，混凝土表面像被雨淋湿一样变黑，因此这种设计并未流行。20世纪80年代后期，AC涂料及常温固化型氟碳树脂涂料被开发，成功地解决了清水凝凝土潮湿变色的缺陷，使其使用寿命保持在10～20年，所以清水混凝土建筑在世界范围内得到越来越多的推崇。国内在2006年以前，清水混凝土修补工程所采用的技术以及产品均采用国外进口产品。近年来我国富思特公司、蓝宝集佳等公司开发了高性能清水保护剂系列产品及施工工艺，并成功应用

6、于多个实际工程中。目前市场上广泛采用的清水混凝土保护剂以丙烯酸树脂、有机硅树脂和氟碳聚合物为主。1)丙烯酸树脂。20世纪60年代日本最早采用的涂料的就是丙烯酸树脂，也是我国传统的涂料，有丙烯酸共聚乳液薄质外墙涂料及厚质外墙涂料。该类涂料为水溶性，透明度高、耐腐蚀、健康环保、便于施工，涂膜性能优异，是常用的涂层材料。通过选择不同的树脂品种，使用寿命可达5～15年。缺点就是耐久性偏弱，在涂装3～5年后，墙体颜色逐渐发黄，随后日本放弃使用该涂料。2)有机硅树脂。我国目前主流的清水混凝土保护剂采用的就是有机硅树脂材料，代表公

7、司有中国富思特公司和蓝宝集佳。其优点是具有较好的耐久性、环保性、装饰性、耐污性、透气性及耐碱性等优点，同时也存在着纯有机硅树脂固化温度高、不利于大面积施工、高温力学性能差等缺点。3)氟碳聚合物。该选材是日本目前主流的清水混凝土保护剂，代表公司为日本的ACR公司。新型氟树脂涂料起源于美国、日本等国家，而我国在生产规模、满足施工方面还有一定的差距。新型氟碳涂料的特点为：①耐候、耐久性好，使用寿命可达15～20年；②耐污染性、化学稳定性好，雨水冲刷后墙面涂层如同新刷一般；③附着力强，不用底涂可直接涂饰；④可常温干燥，施工性

8、好。氟树脂涂料性能虽好，但价格昂贵，限制了氟树脂涂料的推广应用领域。2有机硅和氟碳的发展探究混凝土表面的防水抗污性能与表面处理剂的表面能有关，表面能越低，防水抗污效果就越好。原理是因为表面能低时附着力相应减小，使得固体表面的水接触角越大。而有机硅分子的表面能低，同时Si一0一Si分子链化学亲和力高，在成膜过程中能够迁移到涂膜表面，从而大大地提高