魏 鵬，胡建民，王學明，許世宏，胡志義，袁 俊

(西北電力設(shè)計院，陜西 西安 710075)

1 概述

在國家電網(wǎng)公司已建和規(guī)劃中的若干條特高壓工程線路都要途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏等地的鹽漬土地區(qū)，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)》GB50021—2001的相關(guān)規(guī)定，這些地區(qū)的地基土屬粗顆粒鹽漬土，土中含有大量的氯鹽、硫酸鹽以及其他鹽類物質(zhì)。這些鹽類物質(zhì)通過接觸滲入或者毛細作用進入基礎(chǔ)混凝土體內(nèi)，與混凝土中的化學成分發(fā)生反應(yīng)而體積膨脹，使得鋼筋銹蝕或者混凝土剝落，按照其影響程度的不同可分為對線路基礎(chǔ)具有弱、中、強不同等級的腐蝕。依照國標—《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》GB 50046—2008和行標—《架空送電線路基礎(chǔ)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》DL/T5219—2005的要求：“對于處于中強等級腐蝕條件下的基礎(chǔ)應(yīng)當采取必要的內(nèi)防護和外防護措施”，外防護措施往往就是給基礎(chǔ)表面涂刷一定厚度的防腐涂層，本文就改性HCPE作為基礎(chǔ)外防腐涂料進行了較為深入的研究和探討，為以后特高壓直流線路在該地區(qū)的建設(shè)提供設(shè)計依據(jù)及參考。

2 HCPE防腐涂料簡介

普通的HCPE樹脂如同氯化橡膠一樣，在實際應(yīng)用于涂料時，應(yīng)與其他合成樹脂或增塑劑混合使用，但是HCPE樹脂與大部分改性樹脂不能完全相容，所制的涂料性能不穩(wěn)定，為了解決上述問題，國內(nèi)有生產(chǎn)廠家對HCPE樹脂進行了改性，以高氯化聚乙烯作為主要成膜物質(zhì)，加入不同的改性樹脂、增塑劑、溶劑、添加劑等制成改性高氯化聚乙烯。

改性的HCPE是線性飽和結(jié)構(gòu)，化學穩(wěn)定性好，相比于其他的防腐涂料具有以下性能和特點：

(1)優(yōu)異的防腐蝕性、防水性、耐油性。由于HCPE的性能穩(wěn)定，涂膜對水蒸汽和氧氣的滲透率低，因此具有優(yōu)異的防水性。漆膜封閉性強，對化工大氣、酸、堿、鹽具有優(yōu)異的防腐蝕性能。

(2)附著力強。HCPE重防腐涂料對鋼鐵結(jié)構(gòu)表面、水泥墻面均有優(yōu)良的附著力，涂層與涂層之間由于溶劑的浸滲作用，使與下層相互粘成一體，從而加強了涂膜間的粘附力。

(3)干燥迅速。HCPE防腐涂料系溶劑型涂料，經(jīng)施工涂裝，溶劑揮發(fā)后干燥成膜，在常溫下2～4小時后，即可再涂刷第二道涂料。

(4)可低溫施工耐高低溫性能好。HCPE防腐涂料可在－15℃～+50℃的的中施工，漆膜可在－30℃～+80℃條件下長期使用。

(5)使用方便。HCPE防腐涂料系單組份包裝，不需要在施工現(xiàn)場進行臨時配制，只需打開包裝桶蓋，經(jīng)攪拌均勻后，就能使用。

(6)可獲較厚的涂層。由于HCPE防腐涂料的固體含量較高，故一道漆膜即可獲得較厚的涂層。

(7)用途廣泛。經(jīng)過我們的調(diào)研，HCPE的價格與其他環(huán)氧和瀝青類防腐涂料基本相當，加上HCPE同時具有上述優(yōu)良的特性而被廣泛用于冶金、石油、化工、電力、機械等行業(yè)的各種工業(yè)設(shè)備和設(shè)施的表面防腐，使其免受各種腐蝕環(huán)境的侵蝕，延長被涂件的使用壽命。

因此，我們在輸電線路工程基礎(chǔ)的防腐設(shè)計中選用HCPE作為外防護涂料，以提高基礎(chǔ)混凝土的耐久性，確保在設(shè)計年限內(nèi)線路運行的安全。

3 HCPE防腐涂料技術(shù)性能要求

3.1 HCPE防腐涂料的配方設(shè)計原理

高氯化聚乙烯樹脂(HPE)是一種熱塑性硬質(zhì)脆性樹脂，需輔以適量的增塑劑等添加劑，能使涂層的物理機械及化學性能進一步提高。

3.1.1 底漆

底漆是涂裝涂料防腐配套體系中最重要、最基礎(chǔ)的涂層。它要求必須對底材具有良好的潤濕性和優(yōu)異的附著力，不得存在針孔、砂眼、起泡等涂裝缺陷，同時具備鈍化、緩蝕封閉等防腐功能，與中間層和面漆層間附著力良好。HCPE作為防腐涂料需要的底漆主要包括：附著力促進劑、增塑劑、顏(填)料體系、溶液體系和其他助劑。

3.1.2 面漆

面漆與底漆配套使用，具有保護裝飾以及功能性的作用，不同的使用環(huán)境對面漆有不同的要求。主要的面漆包括：樹脂改性劑、顏(填)料體系，其他溶劑、增塑劑、助劑等與底漆大致相同。

3.2 HCPE防腐涂料的技術(shù)性能要求

由于我國目前沒有對HCPE防腐涂料的技術(shù)參數(shù)做出統(tǒng)一的規(guī)定，因此我們參考國家石化工行業(yè)現(xiàn)行標準《石油化工設(shè)備和管道涂料防腐技術(shù)規(guī)范》SH 3022－2011[6]和化工行業(yè)現(xiàn)行標準《環(huán)氧瀝青防腐涂料(分裝)》HG/T2884—1997，以及其他國家標準的有關(guān)規(guī)定，并結(jié)合線路工程的特點，將HCPE主要技術(shù)性能要求列于表1，供施工單位選用合格HCPE涂料的參考。

表1 主要技術(shù)性能要求

續(xù)表1

施工單位在購買HCPE防腐涂料時的主要技術(shù)性能可參考上表，但同時HCPE需具有產(chǎn)品質(zhì)量證明書且滿足出廠質(zhì)量標準，以及滿足國家相關(guān)檢測標準及規(guī)定。

4 HCPE防腐涂料施工技術(shù)要求

根據(jù)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》GB 50046—2008和《架空送電線路基礎(chǔ)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》DL/T5219—2005相關(guān)條文的規(guī)定，對于處于中、強腐蝕環(huán)境的大開挖基礎(chǔ)，其混凝土表面均須要涂刷一定厚度的防腐涂料，而HCPE防腐涂料是一種化學制劑，具有一定的揮發(fā)性和流動性，為了確保施工安全和施工質(zhì)量，有必要對施工過程提出相關(guān)的要求。

4.1 施工前準備

(1)施工前，應(yīng)完成方案編制和技術(shù)交底，施工人員必須熟悉施工方法和技術(shù)要求。

92)HCPE防腐涂料在使用時必須充分攪拌均勻，不得有沉淀、色差等現(xiàn)象。使用時一般不加稀釋劑，如氣溫過低出現(xiàn)過稠不便施工時，可酌情添加高氯化聚乙烯防腐漆專用稀釋劑。

(3)混凝土表面必須經(jīng)過一定時間的放置和養(yǎng)護，干燥時間至少3周以上，使表面含水率小于3%，養(yǎng)護期間避免油污、雨水和其它化學藥品污染；當有堿性鹽份析出，應(yīng)徹底清除后再進行涂裝；表面經(jīng)緯平整度要求2 m范圍內(nèi)落差小于2 mm；混凝土表面的裂縫、麻面、氣孔、脫殼、不平處，可用425#水泥和高氯化聚乙烯漆加稀釋劑配制成膩子修補平整，配比成以適宜批刮操作為度。

(4)底材溫度不低于0℃，且至少高于空氣露點溫度3℃，但不能高于50℃。涂料本身的溫度應(yīng)高于15℃，以保證正常的施工性能。施工環(huán)境溫度以不高于35℃為宜。

(5)陰雨天或相對濕度大于75%時，應(yīng)停止施工。施工時如漆質(zhì)過稠，可用專用稀釋劑調(diào)整粘度。

4.2 涂層厚度及間隔時間要求

4.2.1 涂層厚度

涂料施工應(yīng)嚴格掌握用量和膜厚的關(guān)系，滿足設(shè)計要求和產(chǎn)品說明書規(guī)定的有效涂層體系要求。與一般的涂料不同，高氯化涂料在施工過程能快速釋放溶劑，若一次涂裝太厚，因表里干燥不一致易致表面缺陷的產(chǎn)生，造成涂膜針孔。參考化工行業(yè)現(xiàn)行標準《石油化工設(shè)備和管道涂料防腐設(shè)計規(guī)范》SH 3022—2011對于漆膜厚度的要求，本工程的HCPE防腐涂料的涂刷厚度及道數(shù)，可參考表2。

表2 漆膜厚度

若由于膜厚不達標，須復涂，復涂時前道必須完全干燥，加涂層膜厚不應(yīng)小于30μm。

4.2.2 復涂間隔時間

下一道涂層涂刷前需在前一道土層完全干燥后方可進行，由于底材的溫度不同，其每道涂層的涂刷時間間隔是有差別的，就本工程而言，涂刷間隔時間可參考表3。

表3 涂刷時間間隔

4.3 施工后注意事項

(1)涂料施工后4 h內(nèi)忌水淋。涂料成膜后應(yīng)檢查成膜均勻，無任何針孔起皺或其他弊病，反之應(yīng)采取方法消除。涂料施工的檢驗規(guī)則請參見相關(guān)國家標準和規(guī)定。

(2)涂完最后一道面漆后，常溫下(25℃左右)保養(yǎng)7天方可回填夯實基坑，回填時，注意保護好漆膜不受破壞。

(3)打開桶蓋后如一次不能使用完，應(yīng)及時封好桶蓋,以防溶劑揮發(fā)影響使用。

(4)廢棄的HCPE防腐涂料容器和包裝不可隨意丟棄，需按照產(chǎn)品使用說明、國家相關(guān)安全和環(huán)保法律法規(guī)及當?shù)氐挠嘘P(guān)規(guī)定進行回收。

4.4 施工安全保證

(1)涂覆和使用HCPE防腐涂料的一切工作都必須根據(jù)各種有關(guān)的國家質(zhì)量、衛(wèi)生、安全和環(huán)境保護標準與法規(guī)進行。

(2)HCPE防腐涂料應(yīng)由專業(yè)涂裝操作人員(或取得培訓和授權(quán)人員)根據(jù)產(chǎn)品說明書、涂料施工安全技術(shù)說明、MSDS(危險化學品安全技術(shù)說明書)和包裝容器上的合格證等相關(guān)指引建議在施工現(xiàn)場地使用。如果沒有閱讀前述資料，尤其是MSDS，則不可以使用HCPE防腐涂料。

(3)請注意HCPE防腐涂料產(chǎn)品包裝容器上的警告標識。在通風良好的環(huán)境下使用。不要吸入漆霧，避免皮膚接觸。當涂料操作人員出現(xiàn)惡心、嘔吐、頭暈等身體不適的情況時，應(yīng)立即送到通風良好的場所進行診治。油漆濺在皮膚上要立即用適合的清洗劑、肥皂和水沖洗。濺入眼睛要用水充分沖洗，并立即就醫(yī)治療。

(4)進行涂料的防腐施工時，嚴禁同時進行可能產(chǎn)生明火或者電火花的作業(yè)。

5 工程實例

已建成投運的哈密南～鄭州±800kV特高壓直流輸電線路工程途經(jīng)的新疆、甘肅、寧夏境內(nèi)(1～14標段，共2801基桿塔)存在腐蝕性地基，腐蝕介質(zhì)主要為SO42－和CL－，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021—2001(2009年版)判定地基土和水對混凝土強腐蝕約332基、中腐蝕約355基、弱腐蝕約1562基；地基土和水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋強腐蝕約176基、中腐蝕約1427基、弱腐蝕約583基。工程遇到的腐蝕性地基范圍之廣、線路之長、腐蝕等級之高在以往特高壓線路中都是前所未有的。該工程的基礎(chǔ)外防護就采用HCPE防腐涂料，并參照本文的技術(shù)要求進行設(shè)計和施工，取得了良好的效果。

6 結(jié)語

我國目前沒有對HCPE防腐涂料的技術(shù)參數(shù)做出統(tǒng)一的規(guī)定，本文所提出的HCPE技術(shù)指標及施工技術(shù)要求是參考國家石油化工行業(yè)的標準及一些文獻資料確定的，由于時間較短及作者水平有限，難免欠妥。目前國內(nèi)具備大規(guī)模生產(chǎn)HCPE防腐涂料的廠家比較多，每個廠家都有自己不同的技術(shù)標準及配方，生產(chǎn)工藝水平也良莠不齊。施工單位在購買HCPE防腐涂料時的主要技術(shù)性能可參考本文提出的一些技術(shù)性能要求，但同時HCPE防腐涂料需具有產(chǎn)品質(zhì)量證明書且滿足出廠質(zhì)量標準，最重要的是要滿足國家相關(guān)檢測標準及規(guī)定。

[1]GB 50021—2001(2009版)，巖土工程勘察規(guī)范[S]．

[2]GB 50046—2008，工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范[S]．

[3]DL/T5219—2005，架空送電線路基礎(chǔ)設(shè)計技術(shù)規(guī)定[S]．

[4]姜美榮．淺談高性能搞綠化聚乙烯防腐涂料的特性[J]．涂料與應(yīng)用，2005，1(1)．

[5]于清章，吳霽虹，郭積鋮．高氯化聚乙烯防腐涂料在防腐領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]．涂料工業(yè)，2010，40(8)．

[6]SH 3022—2011，石油化工設(shè)備和管道涂料防腐設(shè)計規(guī)范[S]．

[7]HG/T2884—1997，環(huán)氧瀝青防腐涂料(分裝)[S]．