新型水工混凝土表面防护涂层抗冻融性能研究

《新型水工混凝土表面防护涂层抗冻融性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第46卷第22期人民长江Vo1．46，No．222015年11月YangtzeRiverNov．，2015文章编号：1001—4179(2015)22—0079一O4新型水工混凝土表面防护涂层抗冻融性能研究梁慧，汪在芹2，李珍2(1．河海大学水利水电学院，江苏南京201198；2．长江水利委员会长江科学院，湖北武汉430010；3．国家大坝安全工程技术研究中心，湖北武汉430010；4．三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心，湖北宜昌443000)摘要：西部高寒地区地理位置独特，水文地质气候条件复杂，自然环境恶劣，造成该区域内水利工程混凝土材料易发生冻融

2、劣化破坏。对此，选取课题组已研发的3种新型水工混凝土表面防护涂层材料(耐候型环氧涂层、不饱和聚酯树脂和聚脲涂层体系)，进行室内加速冻融试验。试验结果表明，以环氧胶泥为底漆，聚脲材料为面漆的水工混凝土表面防护涂层的抗冻性能最优。随后在西藏地区水利水电工程进行了现场生产性试验，通过观测发现，新型聚脲材料起到了很好的抗冻防护效果。该材料有望应用于西部高寒地区水工建筑物的表面防护，提高水利水电工程建筑物的耐久性。关键词：水工混凝土；冻融循环；表面防护涂层；西部高寒地区中图法分类号：TV431文献标志码：ADOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．20

3、15．22．018本文选取课题组已研发的3种新型水工混凝土表l研究背景面防护涂层材料，开展混凝土试件室内加速冻融试验，西部高寒地区地理位置独特，地质气候复杂，自然对比不同防护涂层的抗冻性能，并进行现场生产性试环境恶劣。与其他地区相比，西部高寒地区特别是西验，从而判断制备的涂层材料是否适用于西部高寒地藏地区的主要特点是严寒干燥、日温差大、深覆盖层冻区水利工程。土、紫外线辐射强烈、大风日数频繁等¨。该地区混2试验材料及方法凝土材料的病害形式多种多样，主要的劣化形式为混凝土的冻融破坏，且冻融破坏会加速其他破坏因素的2．1原材料及试样制备作用，加快劣化进程，如冲刷、溶

4、蚀及碳化过程。室内加速冻融试验所用混凝土试件、水泥砂浆试水工混凝土表面防护是近年来兴起的提高混凝土件的成型和养护均按照SL352—2006《水工混凝土试耐久性措施之一，即通过在混凝土表面喷涂抗渗、耐腐验规程》进行。混凝土试件配合比见表1，试件尺寸为的涂料，使水工混凝土表面形成一层防水不透气的保100mm×100mm×400mm；砂浆试件配合比见表2，护层，隔离外部环境因子如空气、水和氯盐等对水工混尺寸为40mm×40mm×160mm。凝土的侵害，弥补混凝土的多孔缺陷，有效阻止结构刚分别选择耐候性环氧涂层、不饱和聚酯树脂、水工度降低、承载力下降或开裂，从而提高混

5、凝土耐久性，混凝土聚脲涂层体系作为抗冻涂层，其中水工混凝土延长水利工程使用寿命。聚脲涂层体系采用环氧胶泥作为底漆、自制的脂肪族收稿日期：2015—07—03基金项目：水利部公益性行业专项“西部高寒地区水利工程劣化防护措施研究”(201301023)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目“西部高寒地区聚脲类水工混凝土防护涂层的劣化及防护机理”(2014B37314)；科技部国际科技合作计划专项“水工新型防护涂层材料制备与应用的合作研究”(2010DFB70470)作者简介：梁慧，女，博士研究生，研究方向为新型水工建筑材料。E—mail：achoig@163．c

6、orn通讯作者：汪在芹，男，教授级高级工程师，博士生导师，研究方向为水工建筑材料。Email：wangzq@mail．crsri．an80人民长江表1中热水泥混凝土配合比性环氧涂层粘接力大于3．5MPa，且破坏多发生在混凝土基体上；聚脲涂层材料与混凝土的粘接性能次之。若以环氧胶泥为底涂，可提高聚脲材料的粘接性能。此外，聚酯与混凝土粘接性较差，破坏位置在混凝土与涂层之间，粘接力小于2．0MPa。对耐候性环氧涂层材料在冻融破坏后的抗拉性能测试可发现(见图1)，经150次冻融循环后，其抗拉性水灰比水／mL中热水泥／gISO标准砂／g能依然表现良好；但当冻融次数大于2

7、00次后，抗拉强度开始明显下降。对于聚脲材料本身而言，冻融破坏对其抗拉性能影响较小，经过300次冻融循环后，其抗聚脲作为面漆。拉强度仍为初始抗拉强度的88．89％。而且，聚脲材为增加涂料与试件之间的粘合力，在涂刷涂料之料在300次冻融循环期间，材料表面未发生明显收缩前，需用电动抛光打磨机打磨试件表面，直至试件表面变形或裂纹现象。无孔洞且平整，并洗去污物。待试件干燥后，混凝土试件分别涂刷2mm厚的聚脲涂料、不饱和聚酯树脂涂料；水泥砂浆试件分别涂刷2mm厚的耐候性环氧涂层、聚脲防护涂层体系(1mm环氧胶泥底涂、1mm聚脲面漆)，涂刷两次，且两次涂刷之间至少间隔8h

8、。上述工作完成后，按照GBT16777