聚氨酯和聚脲涂层对混凝土氯离子渗透性的影响

2011年第6期(总第260期)Number6in2011(TotalNo.260)

Concrete

原材料及辅助物料

MATERIALANDADMINICLE

doi:10.3969/j.issn.1002-3550.2011.06.029

聚氨酯和聚脲涂层对混凝土氯离子渗透性的影响

黄微波,马红亮,李志高

(青岛理工大学功能材料研究所,山东青岛266033)

要:采用干湿循环法和自然浸泡扩散法,研究了聚氨酯(PU)涂层、聚脲(SPUA)涂层对混凝土氯离子渗透性的影响以及氯离子扩散

规律。研究结果表明:干湿循环120次,与空白混凝土相比,PU涂层混凝土Da降低了76.6%,SPUA混凝土Da降低了76.7%;自然浸泡120d,与空白混凝土相比,PU涂层混凝土Da降低了67.8%,SPUA涂层混凝土Da降低了67.9%;研究结果证实:PU涂层和SPUA涂层都“一阶线可以有效地降低混凝土的氯离子渗透性和扩散系数,从而显著提高混凝土的耐久性;混凝土和涂层混凝土的氯离子扩散规律服从性衰减函数”,相关系数在0.98以上。

关键词:聚氨酯;聚脲;氯离子渗透性;扩散系数;干/湿循环法;自然浸泡中图分类号:TU528.042

文献标志码:A

文章编号:1002-3550(2011)06-0094-03

Studyonchloridepenetrationofdifferentcoatedconcrete

HUANGWei-bo,MAHong-liang,LIZhi-gao

(ResearchInstituteofFunctionalMaterials,QingdaoTechnologicalUniversity,Qingdao266033,China)

Abstract:

Thechloridepermeabilityanddiffusionofconcretecoatedpolyurea(SPUA)andpolyurethane(PU)wasstudiedinthispaperusing

dry/wetcircleandnaturalimmersemethods.Itshowsthattheconcretechloridepermeabilitywaslowedbycoating.After120dry/wetcircles,thechloridediffusioncoefficientofSPUAcoatedconcretedecreasedby76.7%,andthechloridediffusioncoefficientofPUcoatedconcretedecreasedby76.6%comparingtouncoatedconcrete.ThePUcoatedconcretedecreasedby67.8%andtheSPUAcoatedconcretedecreasedby67.9%com-paringtouncoatedconcretewhenconcreteweresoaked120days.thechloridediffusionofconcreteandcoatedconcreteobeiestheruleoffirstor-derlinearattenuationfunction.Thepolyurecoatinghavegoodpersonalitytoresistchloridepenetration.Keywords:

polyurea;polyurethane;chloridepermeability;diffusioncoefficient;dry/wetcircle;naturalimmerse

0引言

氯离子是影响海工混凝土结构耐久性的主要原因之一。

[1]

凝土试件是100mm×100mm×100mm的试块,试块制作水泥采用P·II52.5级水泥;石子采用最大粒径为25mm的碎石;砂采并添加CW型外加剂,混凝土用河砂,细度模数为2.8的中砂,配合比为水泥∶细骨料∶粗骨料∶水∶粉煤灰∶矿粉∶外加剂=198∶690∶995∶175∶222∶74∶19.76。在试样制备过程中,对于混凝土表面覆盖涂层的试件,为了确保涂料与试样之间的黏合力,用纱布蘸丙酮对样品待处理面进行清洗,洗去油渍和脏物,干燥;然后将试件的90°直角打磨成为45°斜面。

首先,采用“QTECH-112全天候基材处理系统”修复试块表面的,将试块的孔洞及缺陷找平,封闭试件表面的微小针孔,均匀刷涂底漆,增加附着力,自然晾干备用。PU涂层系由三道环氧中间层和两道聚氨酯面漆组成,漆膜总厚度控制在400μm;SPUA涂层喷涂厚度控制在(1.5±0.2)mm。自然条件下养护7d后进行试验。

有机涂层能够有效阻隔氯离子渗入混凝土,延缓钢筋周围的氯离子浓度达到其临界状态,还可明显地减少氧气、水分、二氧化碳等有害介质渗入混凝土中,从而降低钢筋的腐蚀速度,同时近年来,对混凝土表面处理剂有机涂层还可防止混凝土碳化。

[2]

抗氯离子渗透性能的研究较多,但其中很少涉及到有机高分子涂层对混凝土抵抗氯离子渗透能力的影响,特别是对目前新型的聚脲(SPUA)防护涂层的研究,更是鲜有报道。

本研究采用传统的氯离子渗透性研究方法,即自然浸泡和干湿循环法,对聚氨酯(PU)涂层和聚脲(SPUA)涂层进行了氯离子渗透性研究。

1试验方法

本研究采用干湿循环法和自然浸泡扩散法研究PU和SPUA涂层,对混凝土的氯离子渗透性的影响,并与未涂覆涂层的混凝土试件(空白试件)进行对比,从而评价PU和SPUA涂层对混凝土氯离子渗透性的影响,以及两种方法对混凝土的腐蚀程度的大小。

1.2渗透性试验

干/湿循环法试验方案[6]:设计空白试件、PU涂层试件和SPUA涂层试件,三组共同进行干/湿循环试验[6],试件在3.5%的盐水中浸泡16h,然后常温晾干1h,接着放进50℃的烘箱中烘干6h,然后冷却1、24h为一个循环,分别在30、60、90、120个循环结束时每2mm取粉,然后进行Cl-滴定。

自然浸泡扩散法采用实验室浸泡的方法[5],溶液选用3.5%

1.1试件制备

采用干/湿循环法和自然扩散法进行试验,试验所采用的混

收稿日期:2010-12-22

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