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      海水冷卻塔用防護涂料的性能研究

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      海水冷卻塔用防護涂料的性能研究
      楊萬國,丁國清,楊海洋,張波( 鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所,山東青島266071)

      冷卻塔是熱電廠的重要組成之一,屬大型鋼筋混凝土砼構筑物,主要由現澆鋼筋混凝土塔體( 包括人字柱、環梁、筒壁) 、蓄水池和塔內淋水構件組成。沿海發電工程中以海水為循環冷卻補充水的冷卻塔稱為海水冷卻塔。海水冷卻塔處在高溫、潮濕、氯離子含量高的氣體滲透環境、濃縮海水環境、鹽霧區環境下,其腐蝕比淡水冷卻塔和一般的海工構筑物都嚴重得多。海水對鋼筋混凝土的腐蝕,一方面減小和破壞了結構斷面,另一方面降低了結構的強度,從而直接影響到使用功能和結構安全性。
      為確;炷两Y構的耐久性,保證結構有足夠的使用壽命,關鍵在于防患于未然,從設計到施工完成的整個建造過程中,都要針對耐久性基本要求采取有效措施。主要措施包括: ① 耐久性基本措施,如采用高性能混凝土、設計合理的鋼筋保護層等; ② 耐久性附加措施,如環氧涂層鋼筋、鋼筋阻銹劑、外加電流陰極保護、滲透性控制模板、混凝土表面防腐涂料等。其中混凝土表面防腐涂料耐久性附加措施具有經濟、有效、施工便捷的優點,是目前得到廣泛應用的混凝土結構防腐措施;炷帘砻娣栏苛系奶攸c是能有效隔絕氯離子、酸性氣體等有害物質在混凝土內的滲透與擴散,尤其適用于以鹽霧水汽為特征的海洋侵蝕環境下混凝土的保護,是針對海洋環境混凝土結構的表面防護技術之一。本研究選取了5 種目前已經在實際工程上應用的混凝土表面防護涂料體系進行試驗,通過一系列的性能測試,比較了它們對混凝土結構的保護效果,以期為今后的涂料體系選用提供參考。

      1 試驗部分
      1. 1 試驗材料
      試驗基材分為2 種,一種為混凝土試塊,強度等級為C40,試塊尺寸為100 mm × 100 mm × 100 mm; 另一種為硅酸鈣水泥板,尺寸為100 mm × 50 mm × 10 mm。防護涂料體系選取了3 家涂料廠家生產的5 種涂料體系,各涂料體系概況見表1。涂料體系A 和B 為同一國外涂料廠家產品,用于海水冷卻塔內壁不同部位; C 和D 為同一國內涂料廠家產品,用于海水冷卻塔內壁不同部位; E 為國內涂料廠家產品,用于海水冷卻塔內壁。
      各涂料體系概況

      1. 2 試驗儀器
      PosiTest 附著力測試儀; XGP 系列便攜式鏡向光澤度計;HH - 8 數顯恒溫水浴鍋; A - UV 紫外光耐氣候試驗箱; 柯尼卡美能達CR - 10 色差儀; 鹽霧腐蝕試驗箱; 涂層抗氯離子滲透性試驗裝置; XRT - 1800 型X 熒光光譜儀。
      1. 3 試驗內容
      1. 3. 1 附著力測試
      將各涂料體系涂刷在混凝土試塊上,放置在室內自然養護7 d。養護好后按照GB/T 5210—2006 色漆和清漆拉開法附著力試驗,使用PosiTest 附著力測試儀測試各涂料體系在混凝土基材上的附著力。
      1. 3. 2 耐鹽水試驗
      將各涂料體系涂刷在硅酸鈣水泥板上,每種涂料體系制備3 個平行樣,放置在室內自然養護7 d。養護好后按照GB/T 9274—1988 色漆和清漆耐液體介質的測定進行試驗,試驗介質為模擬濃縮海水,鹽度5%,pH = 9. 62,溫度50 ℃,使用恒溫水浴鍋加熱,試驗時間30 d。
      1. 3. 3 人工加速老化試驗
      將各涂料體系涂刷在硅酸鈣水泥板上,每種涂料體系制備3 個平行樣,放置在室內自然養護7 d。養護好后按GB/T14522—2008 機械工業產品用塑料、涂料、橡膠材料人工氣候加速試驗方法熒光紫外燈進行試驗,試驗條件為光照8 h,溫度為60 ℃; 冷凝4 h,溫度為50 ℃; 試驗時間為500 h。試驗結束后計算各涂料體系的失光率和色差值,根據GB/T 1766—2008 色漆和清漆涂層老化的評級方法對各涂料體系進行單項評級和綜合評級。
      1. 3. 4 鹽霧試驗
      將混凝土試塊6 個表面全部涂刷涂料,5個表面作為試驗面,每種涂料體系制備2 個平行樣,放置在室內自然養護7 d。養護好后按GB/T 1771—2007 色漆和清漆耐中性鹽霧性能的測定進行試驗,試驗時間為120 d,試驗溫度為50 ℃,鹽度為4. 4%。試驗結束后觀察各涂料體系的表面變化情況。
      1. 3. 5 氯離子滲透測試
      涂層抗氯離子滲透性試驗采用2 種方法進行,第一種方法是按照JT/T 275—2000 海港工程混凝土結構防腐蝕技術規范中規定的試驗方法進行測試,試驗時間為30 d; 第二種方法是參考混凝土行業測試氯離子含量的方法進行,鹽霧試驗后,去除各涂料體系用混凝土試塊表層漆膜,將試塊表層至內部2mm 厚度范圍內的混凝土磨制成粉末采用X 熒光光譜儀進行氯離子含量測試。
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