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美觀 壓型彩鋼板清晰的線條多達(dá)幾十種的顏色,可配合任何風(fēng)格活動(dòng)房建筑物的需要,達(dá)到滿意的效果。
一、氟碳彩鋼板的定義:
氟碳彩鋼板是使用PVDF氟碳樹酯的氟碳涂料涂裝在金屬板上,再經(jīng)高溫烘烤做成的金屬烤漆涂
二、氟碳彩鋼板的特點(diǎn)
1.具有超常的穩(wěn)定性,在酸堿及污染嚴(yán)重的環(huán)境中能保持各項(xiàng)性能的穩(wěn)定。
2.卓越的耐久性,氟碳彩鋼板在室外20年仍能保持良好的顏色喝。
3.優(yōu)異的加工性能,涂裝后的彩板具有高柔韌性,耐沖擊性,還可進(jìn)行后壓花處理。
三、氟碳涂料的歷史
1.氟碳涂料早開發(fā)于1961年,1965年正式進(jìn)入市場(chǎng),早期主要用于核電站等重大工程,后來
擴(kuò)展到高級(jí)商業(yè)建筑和公共建筑。近年來使用越來越廣。
2.目前,美國占60%的使用量,歐洲占10%,亞洲占30%(主要集中在日本和南韓),近年來,國內(nèi)市場(chǎng)也逐步認(rèn)識(shí)
到其優(yōu)異性能,也越來越廣泛地采用該產(chǎn)品。
四、氟碳彩涂板的用途
氟碳彩板主要用于室內(nèi)外需要長久保護(hù)并始終維持原有顏色的建筑物,特別是高級(jí)建筑或者惡劣環(huán)境下的建筑物。如公共設(shè)施,機(jī)場(chǎng),商業(yè)或辦公大廈,超級(jí)市場(chǎng),工業(yè)廠房,機(jī)庫和糧庫等等。
五、氟碳涂料的生產(chǎn)
為保證涂料廠生產(chǎn)出合格的氟碳涂料,PVDF氟碳樹酯供應(yīng)商只給那些能夠保證生產(chǎn)出優(yōu)異氟碳涂料產(chǎn)品的涂料商發(fā)放購買許可證從而保證PVDF氟碳涂層的崇高質(zhì)量和聲譽(yù),如在美國只有麗利公司等5家涂料商具有Kynar500氟碳樹酯的許可證。同樣,涂層廠必須達(dá)到涂料商的技術(shù)要求,才能得到涂料供應(yīng)商的使用許可證書,從而購買氟碳涂料。樹酯和涂料的許可證制度,在幾十年的時(shí)間內(nèi)保證了氟碳涂層的質(zhì)量,確保了終用戶的根本利益。
六、氟碳涂料只要指標(biāo)涂料中氟碳樹酯含量:≥70%
比重:1.20±0.1kg/公斤
涂布量:330㎡/公斤(以干膜1um計(jì))
固含量:42±2%(重量),38±2%(體積)
包裝粘度:100~120秒
PMT:249~254℃
耐鹽霧試驗(yàn):>1000小時(shí)
MEK:>150次
T彎:0~1T
反向沖擊:>9J
度:(60°):15~40%
鉛筆硬度:>F
七、氟碳涂料涂裝條件
1.涂裝前避免基板的污染和化涂膜的損傷
2.嚴(yán)格控制涂裝室的清潔度
3.保持上機(jī)粘度的穩(wěn)定
4.配套底漆可使用聚氨酯底漆和環(huán)氧底漆
5.可采用兩輥的方式涂裝
6.涂裝時(shí)需經(jīng)常檢查和更換過濾裝置
7.PMT(板溫):>249℃
8.固化時(shí)間:>23秒
9.烘烤后可采用風(fēng)冷或水冷方式冷卻
八、涂裝氟碳涂料,氟碳彩涂板的注意事項(xiàng)
料盤回流導(dǎo)管需選用耐溶劑管,防止管道溶解,破裂。涂層機(jī)的料盤擋板需要根據(jù)料盤氣泡情況作適當(dāng)調(diào)整。注意面,背漆板溫的同步。經(jīng)常檢測(cè)冷卻水的水質(zhì),防止涂層的污染。氟碳涂層較軟,注意卷取張力的調(diào)整。氟碳涂料價(jià)格昂貴,避免各環(huán)節(jié)的浪費(fèi)。
九、施工安全氟碳涂料中含有偏二氟乙烯,長期接觸對(duì)人體有一定的損害,在涂裝應(yīng)注意:進(jìn)入涂裝室必須戴好防護(hù)用品。避免用手直接接觸氟碳涂料。皮膚上不小心粘上氟碳涂料,應(yīng)先勇干凈抹布擦凈,再用酒精清洗,嚴(yán)重者需及時(shí)上。
針對(duì)在濕熱海洋環(huán)境下長期服役的鐵路混凝土,設(shè)計(jì)了表面氟碳涂層成套體系,明確了涂層體系應(yīng)用技術(shù)要求,在此基礎(chǔ)上規(guī)范了施工措施并完善了質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,實(shí)現(xiàn)了涂層防護(hù)成套技術(shù)在相應(yīng)工況下的成功應(yīng)用。效益分析表明,涂層技術(shù)的應(yīng)用降低了鐵路混凝土的全壽命期維修費(fèi)用,兼具環(huán)保和社會(huì)效益。
關(guān)鍵詞 材料工程;鐵路混凝土;氟碳涂層;應(yīng)用技術(shù);海洋環(huán)境;耐久性
隨著我國對(duì)海洋開發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,各類碼頭、跨海大橋、人工島等海洋工程基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)數(shù)量正在逐漸增加。鋼筋混凝土由于具有易澆注、耐沖擊、耐磨等優(yōu)良性能以及較低的工程造價(jià),成為進(jìn)行此類設(shè)施建設(shè)的可以選擇形式。但鋼筋混凝土在海洋環(huán)境下服役時(shí)面臨著較嚴(yán)重的鋼筋銹蝕等腐蝕問題,易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂、失效,縮短結(jié)構(gòu)使用壽命[1]。為保證安全服役,必須對(duì)已發(fā)生腐蝕的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù),但技術(shù)難度與所需資金均十分巨大。因此,人們對(duì)處于嚴(yán)重腐蝕環(huán)境下的鋼筋混凝土越來越多地采取事前防護(hù)措施以提升其耐久性,從而降低全壽命周期的成本[2-3]。
海南省處于典型的高溫、高濕、強(qiáng)腐蝕等多腐蝕因素耦合作用的海洋環(huán)境下,其區(qū)域內(nèi)鋼筋混凝土的腐蝕問題更為突出,對(duì)效果顯著、實(shí)施簡便、作用持久的混凝土耐久性提升技術(shù)措施的需求更加迫切。在諸多技術(shù)措施中,混凝土表面涂層技術(shù)較為簡單有效,不僅可以應(yīng)用到新建結(jié)構(gòu)上,還可以應(yīng)用于已有結(jié)構(gòu)的修復(fù)[4-8]。本文主要介紹成功應(yīng)用于新建海南西環(huán)鐵路提升混凝土耐久性的表面氟碳防腐蝕涂層技術(shù)。
1 工程概況
新建海南西環(huán)鐵路始于既有西環(huán)鐵路海口站,終于三亞站,線路走向沿海南西部沿海地段,正線全長345 km,設(shè)計(jì)時(shí)速200 km,為I級(jí)雙線鐵路。在西環(huán)鐵路中段,位于海南省儋州市與昌江縣境內(nèi)的珠碧江雙線特大橋全長 3 991 m,橋位與北部灣入海口不足5 km。由于海水倒灌影響,環(huán)境腐蝕作用異常嚴(yán)重,其中,氯鹽環(huán)境的作用等級(jí)為L3,化學(xué)侵蝕環(huán)境的作用等級(jí)為H4,鹽晶結(jié)晶破壞環(huán)境的作用等級(jí)為Y4,并存在大于Y4等級(jí)的高硫酸鹽含量的極端嚴(yán)重腐蝕環(huán)境,必須對(duì)相應(yīng)環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐蝕強(qiáng)化處理,提升混凝土耐久性。
2 氟碳涂層體系的應(yīng)用
2.1 體系設(shè)計(jì)
為提升混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,防腐蝕涂層體系需要與混凝土基面具有良好的適應(yīng)性,并維持較長的使用壽命。涂層體系一般由底漆+面漆或底漆+中間漆+面漆組成,各涂層分別承擔(dān)相應(yīng)功能并產(chǎn)生協(xié)同作用,達(dá)到有效避免外來腐蝕介質(zhì)破壞,從而保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)的目的[9]。
珠碧江雙線特大橋混凝土結(jié)構(gòu)的特殊性主要在于其結(jié)構(gòu)表面處于周期性的干濕交替狀態(tài),而且潮汐現(xiàn)象導(dǎo)致部分混凝土結(jié)構(gòu)只有很短的時(shí)間位于水面之上。這要求涂層體系具備一些特殊性能,特別是要求封閉底漆能夠在潮濕的混凝土表面涂裝,即除了具備潮濕基面固化的能力外,還需要潮濕混凝土基面具有良好的潤濕性、滲透性、耐堿性和優(yōu)異的附著力。此外,中間漆應(yīng)具有良好的屏蔽性能,面漆應(yīng)具有優(yōu)異的耐候性,配套涂層之間還應(yīng)具有良好的相容性,并具備良好的復(fù)涂性。整體而言,作為濕熱海洋環(huán)境下混凝土的表面防護(hù)體系,應(yīng)具有良好的附著力,可防止水的滲透,耐常見化學(xué)制劑和生物附著,在寬廣的溫度范圍內(nèi)具有良好柔韌性等。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)比與優(yōu)選,確定了TK系列滲透性環(huán)氧封閉底漆、柔性環(huán)氧云鐵中間漆和高耐候氟碳面漆的配套體系。該配套體系具有以下技術(shù)特點(diǎn):
1)涂層黏結(jié)性能佳。在涂料中采用了層間偶聯(lián)法,強(qiáng)化了涂層與基底之間以及各涂層之間的附著力,為整體涂層的長效防護(hù)提供了保障。
2)涂層耐久性好。在基礎(chǔ)成膜物方面,選用了目前防腐蝕涂料中耐候性較好的樹脂材料;在力學(xué)性能調(diào)控方面,采用了分子內(nèi)增韌技術(shù)以提高涂層力學(xué)性能,避免了涂層在服役過程中的小分子增塑劑遷移問題,降低了涂層脆化風(fēng)險(xiǎn)。
2.2 技術(shù)要求
依據(jù)室內(nèi)加速試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)涂裝測(cè)試的結(jié)果,并綜合《混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面涂層防腐技術(shù)條件》(JT/T 695—2007)等技術(shù)規(guī)范的相關(guān)要求,對(duì)應(yīng)用的涂料及涂層性能指標(biāo)做出以下規(guī)定(見表1)。
表1 混凝土表面氟碳涂料及相應(yīng)涂層技術(shù)指標(biāo)
檢驗(yàn)項(xiàng)目標(biāo) 準(zhǔn)檢驗(yàn)依據(jù)涂料及漆膜外觀滿足標(biāo)準(zhǔn)色卡的色差范圍 GB/T3181—2008漆膜顏色標(biāo)準(zhǔn)固體含量≥55% GB1725—1979涂料固化含量測(cè)定法可溶物含氟量≥24% HG/T3792—2005交聯(lián)型氟樹脂涂料附著力(拉開法)≥6MPa GB/T5210—2006色漆和清漆拉開法附著力試驗(yàn)表干時(shí)間(25℃)≤4h GB1728—1979漆膜、膩?zhàn)幽じ稍飼r(shí)間測(cè)定法實(shí)干時(shí)間(25℃)≤24h細(xì) 度≤35μm GB1724—1979涂料細(xì)度測(cè)定法柔韌性1mm GB1750—1979涂料流平性測(cè)定法沖擊強(qiáng)度≥50cm GB/T1732—1993漆膜耐沖擊測(cè)定法耐酸性(10%H2SO4)240h無異常 GB/T9274—1988色漆和清漆耐液體介質(zhì)的測(cè)定耐堿性(10%NaOH)240h無異常抗氯離子滲透性(活動(dòng)涂層抗氯離子的滲透性試驗(yàn),30d)≤50×10-3mg/(cm2·d) JT/T695—2007混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面涂層防腐蝕技術(shù)條件耐磨性(1kg·500r)≤005g GB1768—1979漆膜耐磨性測(cè)定法抗拉強(qiáng)度≥10MPa GB/T528—2009硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定斷裂伸長率≥100%耐紫外老化保光率(6000h)≥70% GB/T14522—2008機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品用塑料、涂料、橡膠材料人工氣候老化試驗(yàn)方法熒光紫外燈
2.3 氟碳涂層體系配套方案
依據(jù)腐蝕環(huán)境作用等級(jí),并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與調(diào)整,確定了適用于高溫高濕強(qiáng)腐蝕海洋環(huán)境下的防腐蝕氟碳涂層體系配套方案,見表2。
表2 防腐蝕氟碳涂層體系配套方案
產(chǎn)品類別涂裝道數(shù)干膜厚度/μm參考用量/(kg/m2)滲透性環(huán)氧封閉底漆240~60012~020環(huán)氧云鐵中間漆1~2100~150030~045氟碳面漆270~100025~035
3 施工措施
3.1 基底要求
混凝土基體表面狀態(tài)直接影響涂層與基面的附著力,進(jìn)而影響涂層的防護(hù)效果和壽命。涂裝前應(yīng)盡可能保證混凝土外表面處于面干狀態(tài)(表面含水量不宜大于6%),目測(cè)混凝土表面應(yīng)無潮濕痕跡,手觸時(shí)無潮濕感。混凝土養(yǎng)護(hù)齡期不少于28 d。
混凝土基體應(yīng)保持清潔,必須對(duì)混凝土進(jìn)行良好的基面處理。基面處理宜使用打磨機(jī)或噴砂工藝進(jìn)行清潔,徹底去除混凝土表面殘留的養(yǎng)護(hù)劑、水泥漿、尖角、碎屑、苔蘚、油污等污染物及其他松散附著物。打磨完成后,可以用高壓清潔淡水(壓力不小于20 MPa)對(duì)混凝土表面進(jìn)行清洗,清洗后應(yīng)自然干燥72 h。
當(dāng)混凝土基體有蜂窩、露石以及大于0.2 mm的裂縫時(shí),應(yīng)對(duì)基體進(jìn)行修補(bǔ),噴涂修補(bǔ)后混凝土基體的養(yǎng)護(hù)齡期不得少于14 d。
3.2 涂裝環(huán)境要求
噴涂時(shí)混凝土基體的表面溫度應(yīng)在4~40 ℃,并高于露點(diǎn)溫度至少3 ℃,環(huán)境的相對(duì)濕度不宜超過85%,現(xiàn)場(chǎng)不允許有明火,且保持通風(fēng)條件。環(huán)境溫度低于5 ℃或高于40 ℃,風(fēng)力大于4級(jí)或有降雨時(shí),不得施工。
3.3 涂裝過程要求
涂裝可采用刷涂、輥涂或噴涂方式進(jìn)行作業(yè)。涂裝過程應(yīng)滿足以下要求:
1)涂料使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明的組分?jǐn)?shù)和配合比進(jìn)行混合。必要時(shí)可使用稀釋劑對(duì)涂料進(jìn)行稀釋,稀釋劑添加比例不得超過原涂料質(zhì)量的5%。
2)底涂涂裝時(shí)應(yīng)使混凝土表面達(dá)到飽和滲透狀態(tài),即混凝土表面應(yīng)能明顯觀察到底涂材料殘留的液膜。
3)涂裝時(shí)應(yīng)控制涂料用量,盡量避免流掛現(xiàn)象出現(xiàn)。
4)各涂層間的涂裝間隔時(shí)間不得超過48 h。
5)噴涂的空氣應(yīng)干凈,無油無水,空氣壓力控制在0.4~0.6 MPa。
6)涂裝過程中注意成品保護(hù),下道工序施工時(shí)要確保對(duì)上道工序的成品無損壞和污染。
7)各個(gè)涂層要涂裝到位,不得漏涂。
3.4 養(yǎng)護(hù)
為避免涂裝效果受到影響,混凝土結(jié)構(gòu)表面涂裝完畢后6 h內(nèi)不得直接與水接觸。
4 質(zhì)量評(píng)價(jià)
當(dāng)施工結(jié)束后,應(yīng)對(duì)涂層的厚度和附著力進(jìn)行測(cè)定[10],以衡量涂層的施工質(zhì)量。具體如下:
1)涂裝完成后7 d,應(yīng)進(jìn)行涂層干膜厚度測(cè)定。涂層體系總干膜平均厚度應(yīng)≥210 μm,總干膜較小厚度應(yīng)≥189 μm。當(dāng)不符合上述要求時(shí),應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行局部或全面補(bǔ)涂,直至達(dá)到要求的厚度。涂層厚度檢測(cè)應(yīng)符合“90-10”原則,即允許有10%的讀數(shù)低于規(guī)定值,但每一單獨(dú)讀數(shù)不得低于規(guī)定值的90%。
2)涂裝完成后7 d,應(yīng)使用膠帶法進(jìn)行涂層附著力檢測(cè)。在確保涂層表面清潔的情況下,在涂層表面做2道切口,每道約40 mm長,2道切口以較小的30°~45°角在其中心附近相交。做切口時(shí),使用直尺并均勻透過涂層一直用力切到底材上。按均勻速度撕下一段黏結(jié)強(qiáng)度為(10±1)N/25 mm的膠粘帶,除去較前面一段,前后剪下約75 mm的膠粘帶。把該膠粘帶的中心點(diǎn)放在切口的交點(diǎn)上,并沿著較小的角向同一方向延伸。用手指將切口區(qū)域內(nèi)的膠粘帶弄平。透明膠粘帶下的顏色可以用來表示膠粘帶與涂層是否已完全粘牢。在貼上膠粘帶5 min內(nèi),拿住膠粘帶懸空的一端,并將其翻轉(zhuǎn)到盡可能接近180°的位置上,迅速地將膠粘帶撕下。檢查切口區(qū)域的涂層與混凝土基底或與前一道涂層分離的情況,分離程度在任一邊上≤1.6 mm為合格。
5 效益分析
5.1 經(jīng)濟(jì)效益
采用本技術(shù)時(shí)建造成本會(huì)有所提高,但相比于涂層材料的費(fèi)用而言,結(jié)構(gòu)自身受到腐蝕而造成的維修和更新費(fèi)用更為巨大。在嚴(yán)重腐蝕環(huán)境下,未經(jīng)防腐蝕處理的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有效
1.氟碳烤漆寶鋼彩鋼板:
氟碳烤漆寶鋼彩鋼板,又稱聚偏氟乙烯烤漆、聚偏二氟乙烯烤漆,英文簡稱:PVDF。是一種工業(yè)涂料,具有很高的抗腐蝕性能和耐酸堿性能,因此氟碳烤漆寶鋼彩鋼板相比普通彩鋼板具有更長的使用年限,適合強(qiáng)腐蝕性的工業(yè)環(huán)境,氟碳烤漆寶鋼彩鋼板常用于對(duì)于維護(hù)材料防腐蝕有較求的環(huán)境或者行業(yè),例如化工企業(yè)、電力行業(yè)、養(yǎng)殖畜牧業(yè)、金屬冶煉等行業(yè),腐蝕性環(huán)境包括沿海地區(qū)、酸雨地區(qū)等都大量的應(yīng)用氟碳彩鋼板作為屋面和墻面的維護(hù)材料。寶鋼針對(duì)其生產(chǎn)的氟碳烤漆彩鋼板統(tǒng)一出具20年涂層質(zhì)量保證,質(zhì)保內(nèi)容為:油漆涂層20年內(nèi)不發(fā)生脫落或者粉化,變色也在≤5個(gè)色差單位范圍內(nèi),粉化率不超過8級(jí)。 一級(jí)代理氟碳烤漆寶鋼彩鋼板有哪些配套的技術(shù)參數(shù):
底板:彩色涂層鋼板的冷軋鋼板,通常有屈服、延伸、抗拉等表示方法,氟碳彩鋼板一般都是用在建筑中,建議采用高屈服的底板,提高建筑整體的結(jié)構(gòu)性能和承載性能,同時(shí)底板厚度建議采用0.5mm以上厚度;
鍍層:金屬鍍層是彩板防腐蝕的一個(gè)重要方面,分為鍍鋅和鍍鋁鋅兩種,鍍層的平米重量決定了彩板的耐腐蝕性能,這里建議鍍層的重量采用鍍鋅220克及以上,或者鍍鋁鋅AZ150克及以上,酸雨地區(qū)不建議使用鍍鋅基板;
膜厚:氟碳烤漆寶鋼彩鋼板的正面膜厚正常大于20μm,隨著時(shí)間的推移,漆膜厚度會(huì)逐漸減少,所以膜厚越高,使用年限越久,耐腐蝕性越好。寶鋼目前的彩涂機(jī)組生產(chǎn)能力允許正面膜厚做到45μm~60μm。-/gjdfhe/-
