聚氨酯和聚脲涂层对混凝土氯离子渗透性的影响

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发布时间：2021-09-27

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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)
摘要：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 D 降低了 76．6％，SPUA混凝士 Da降低了 76．7％；自然浸泡
120 d，与空白{昆凝土相比，PU涂层混凝土降低了 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
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 “一阶线
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—355O(2011)06—0094—03
Study on chloride penetration of different coated concret e
H Un G W ei·bo，M A Hong-liang，LIZhi-gao
(ResearchInstituteofFunctionalMaterials，QingdaoTechnologicalUniversity，Qingdao 266033，China)
Abstract： The chloride permeability and diffusion of concrete coated polyurea(SPUA)and polyurethane(PU)was studied in this paper using
dry／wet circle and natural immerse methods．It shows that the concrete chloride permeability was lowed by coating．After 1 20 dry／wet circles，the
chloride diffusion coeffi cient ofSPUA coated concrete decreased by 76．7％．and the chloride diffu sion coeffi cient ofPU coated concrete decreased
by 76．6％ comparing to uncoated concrete．The PU coated concrete decreased by 67．8％ and the SPUA coated concrete decreased by 67．9％ com —
paring tO uncoated concrete when concrete were soaked 120 days．the chloride diffusion ofconcrete and coated concrete obeies the rule of first or—
der linear attenuation function．The polyure coating have good personality to resist chloride penetration．
Key w ords： polyurea；polyurethane；chloride perm eability；diffu sion coeffi cient；dry／wet circle；natural immerse
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】。
有机涂层能够有效阻隔氯离子渗人混凝土，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
有机涂层还可防止混凝土碳化[21。近年来，对混凝土表面处理剂
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。
1．1 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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凝土试件是 100 mmxl00 mmxl00 II"IiTI的试块，试块制作水泥采
用 P·II 52．5级水泥；石子采用最大粒径为 25 l'nnl的碎石；砂采
用河砂，细度模数为 2．8的中砂，并添加 CW 型外加剂，混凝土
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问的黏合力，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一112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 400 Ixm；
SPUA涂层喷涂厚度控制在 (1．5~0．2)mm。自然条件下养护 7 d
后进行试验。
1．2 渗透性试验
干／湿循环法试验方案[61：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[61，试件在 3．5％的
盐水中浸泡 16 h，然后常温晾干 1 h，接着放进 50。C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 2 mnl取粉，然后进行 c1稍i定。
自然浸泡扩散法采用实验室浸泡的