混凝土用防腐涂料檢測中常見問題的探討

李 欣，趙 苑，楊表芳

(廣州合成材料研究院有限公司，廣東廣州510665)

混凝土材料作為一種耐久性材料，本質(zhì)上是一種非均勻的多孔材料，在二氧化碳、水、氯離子、硫酸鹽等介質(zhì)的侵蝕作用下，使其破壞加速，特別是在海港工程、橋梁工程、鐵路工程中，混凝土所處環(huán)境復雜，受到各種環(huán)境因素的共同作用，如果不采取防腐措施，其使用壽命將大為縮短，維護成本大大增加。因此，對混凝土進行防腐保護是非常重要的一個環(huán)節(jié)。

在防腐過程中除了對混凝土添加處理劑外，混凝土表面涂料是對鋼筋混凝土防腐最有效、最經(jīng)濟的防護措施。該類型的涂料在美國和日本受到了高度重視，并形成了完善的國家標準和檢測體系?；炷练栏苛铣诵枰獫M足常規(guī)的性能外，還需要滿足特定的防腐要求。

目前國內(nèi)對該類產(chǎn)品使用最多的檢測規(guī)范是JTJ275－2000《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》，因此我們以該標準為例，著重探討該標準在檢測過程中需要特別注意的問題。

1 檢測底材的選擇和處理

JTJ275－2000中7.1規(guī)定了涂層的性能要求，項目大體上分為涂層外觀(包括耐老化試驗1000h后，耐堿試驗30d后，標準養(yǎng)護后三種情況)、抗氯離子滲透性以及涂層與混凝土表面的粘結(jié)力這幾個方面。涂料產(chǎn)品的檢測首先要對實驗底材進行選擇和處理，其次是對樣品進行制備和養(yǎng)護，接下來才是按照標準方法進行各項測試。

由于該類產(chǎn)品是用于混凝土表面，因此底材上我們要選擇合適的混凝土。需要注意的是，多數(shù)非專業(yè)檢測混凝土的實驗室往往無條件自行制備相關(guān)混凝土底材試件，因此從第三方耗材供應商選擇購買時一定要注意是否符合要求。處理底材時，需要進行打磨和除去毛刺，不能在澆筑面上直接進行測試。

混凝土用防腐涂料往往是一個涂料體系，適用的涂料品種主要有環(huán)氧樹脂涂料、聚氨酯涂料、氯化橡膠涂料、乙烯樹脂涂料、丙烯酸樹脂涂料等。

該涂料體系主要由底漆、中間漆、面漆組成。底漆主要對混凝土起到封閉的作用，它能深入滲透進混凝土，反應固化后錨固和封閉基面，為后續(xù)涂裝提供良好表面;中間漆往往是一種高固體份厚膜產(chǎn)品，它具有極佳的附著力、耐堿性和抗?jié)B透性，涂裝后增加涂層厚度，增強整個涂層的抗?jié)B透性;面漆涂膜應具有極佳的耐鹽霧性、耐海洋大氣腐蝕性，在強烈日光紫外線照射下不易降解、粉化和變色，能使涂層長期保持良好外觀，在防腐的基礎(chǔ)上也會有一定的裝飾作用。同時這類產(chǎn)品由于最經(jīng)常使用于海港工程，而海洋腐蝕區(qū)域分為海水浸泡區(qū)、干燥區(qū)、潮汐區(qū)和浪濺區(qū)，因此我們在制板時，要根據(jù)企業(yè)提供的相關(guān)產(chǎn)品的施工厚度及施工道數(shù)，在合適的條件下進行施工和養(yǎng)護。

2 涂層外觀

JTJ275－2000中涂層外觀這個項目，主要分三個方面來檢測。

2.1 標準養(yǎng)護后的涂層外觀

該項目主要考察的是涂料體系和混凝土表面的一個相容性情況，如果標準養(yǎng)護后，涂層本身就和混凝土不相容，表面出現(xiàn)了不均勻、流掛、斑點、起泡、龜裂或剝落等異常狀況，那么這種涂料體系就無法起到防腐的作用。

2.2 耐老化試驗后的涂層外觀

該項目主要考察的是涂料體系的耐久性，依據(jù)GB/T1865的要求，對相關(guān)產(chǎn)品進行1000h的氙燈人工氣候加速老化，觀察老化試驗后，漆膜表面有無粉化、起泡、龜裂、剝落等現(xiàn)象。如果涂料體系的耐久性不好，在大自然苛刻的環(huán)境中，就很容易失去對混凝土的保護，從而降低了使用壽命，也增加了維護成本。

2.3 耐堿試驗后的涂層外觀

由于混凝土屬于強堿性建筑材料，因而要求混凝土防腐蝕涂層具有良好的耐堿性。該項目規(guī)定使用不低于C25的混凝土制成試驗用混凝土塊試件，試件尺寸為100mm×100mm×100mm。

試驗過程和一般涂料耐液體介質(zhì)試驗不同的是:涂料涂層面需朝上，半浸于水或飽和氫氧化鈣溶液中。試驗結(jié)束后，觀察涂層外觀是否起泡、開裂或剝離等現(xiàn)象，并檢測涂層的干膜總厚度。

3 抗氯離子滲透性

抗氯離子滲透是一個重要的檢驗項目，且和一般常規(guī)的防腐涂料檢測項目不同。由于目前使用的混凝土結(jié)構(gòu)中一般含有鋼筋，例如橋梁的墩身以及橫梁，還有沉箱等，都屬于鋼混結(jié)構(gòu)，而混凝土是一種多孔的結(jié)晶體，在海上工程、橋梁建筑、公路鐵路等項目使用時，海水或者雨水等很容易滲透進去。而當水中的氯離子進入鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)后，會對金屬產(chǎn)生電化學腐蝕，造成鋼混結(jié)構(gòu)強度的下降，從而影響工程的使用壽命。

值得注意的是，該項目檢測時無需實驗底材，只需要將涂料體系制成類似防水涂料檢測中單獨的涂膜，然后通過特定加工的裝置，將其固定在兩種液體中間，一邊是一定濃度的氯化鈉溶液，一邊是去離子水，兩種溶液不連通。放一段時間后置，檢測去離子水的氯離子含量。通過這個含量我們可以判斷出該涂料體系的涂膜是否具有較好的抵抗氯離子滲透的能力。

這個實驗中我們需要使涂膜制樣盡量保持平整，厚度盡量均勻一致，樣品需徹底干燥。同時該涂料體系應具備一定的柔韌性，因為太剛性的涂膜容易產(chǎn)生裂紋或脆裂。實驗裝置的加工一定要密封，確保兩邊液體不會滲漏，裝置的材質(zhì)也不能和液體起反應，以免影響實驗的準確性。

4 涂層與混凝土表面的粘結(jié)力

該項目測試中，要求使用尺寸為500mm×500mm×500mm的C30混凝土試件，共選取10件。其中為了模擬海上作業(yè)的潮汐和浪濺情況，需要分別對表濕試件和表干試件進行濕固化涂料粘結(jié)力試驗。

該試驗系采用拉開法測定涂層與被涂物體之間的粘結(jié)力，具體方法參照了GB/T5210《色漆和清漆拉開法附著力試驗》，采用的測量設(shè)備為便攜式拉拔儀。

標準中提到該方法適用于室內(nèi)試驗，也適用于現(xiàn)場測試。但是該標準中采用的底材重量非常大，其實并不特別適合在實驗室操作。而且使用便攜式拉拔儀的精確度和重現(xiàn)性均不如使用拉力機測試的效果好，因此筆者認為采用合適尺寸的混凝土底材，并用拉力機進行測試更符合在實驗室的檢測要求。而便攜式拉拔儀更適合在工程現(xiàn)場檢測，用于工程驗收或者試驗段的測試。

5 結(jié)語

近年來我國對混凝土用防腐涂料開始逐漸重視，很多國內(nèi)的廠家也開始研發(fā)生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品。從產(chǎn)品的檢測標準上看就可見一斑。即將修定的行業(yè)標準HG/T2454－××××《溶劑型聚氨酯涂料(雙組分)》，也特別增加了一類常溫固化型混凝土表面用涂料。還有新制定的國家標準《色漆和清漆海上建筑及相關(guān)結(jié)構(gòu)用防護涂料體系性能要求》(等效采用ISO 20340∶2009)也即將發(fā)布。在這個標準中，特別針對海上的環(huán)境特點，增加了耐陰極剝離性試驗、海水浸泡試驗等;對老化試驗的要求采用了耐循環(huán)老化性，即紫外老化—鹽霧—低溫暴露的循環(huán)模式。相比JTJ275－2000中的氙燈老化，這種試驗對于現(xiàn)實的老化條件具有更好的模擬性。

我們在日常檢測的過程中需要注意以上這些問題，確保實驗的準確性，遇到可疑數(shù)據(jù)需追溯整個實驗過程，找出原因。今后，隨著行業(yè)的深入發(fā)展和相關(guān)國家標準的建立，我們的檢測工作將會更加規(guī)范，為混凝土用防腐涂料行業(yè)提供更有力的保障。

［1］陳肇元.范立礎(chǔ).劉建航，等.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計與施工指南［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2004:92－94.

［2］龐啟財.防腐蝕涂料涂裝和質(zhì)量控制［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2003:206.

［3］JTJ275－2000.海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范［S］.