按防腐涂料的化學(xué)構(gòu)成, 混凝土表面涂層分為無機和有機2類, 無機類防腐涂料以聚合物水泥砂漿為主;有機類防腐涂料主要為各種聚合物, 如瀝青涂料、聚氨酯涂料和環(huán)氧玻璃鱗片等。目前, 2類防腐涂料在國內(nèi)均有應(yīng)用, 天津北疆電廠淋水面積12 000 m2海水冷卻塔的防腐方案采用無機礦物+有機涂料[15], 國華寧海電廠淋水面積13 000 m2海水冷卻塔的防腐方案采用有機涂料。
某發(fā)電廠海水冷卻塔淋水面積13 000 m2, 高度171.287 m, 單座冷卻塔防腐面積13.7萬m2, 海水濃縮倍率2.0。冷卻塔防腐設(shè)計按無機礦物+有機涂料防腐方案和有機涂料防腐方案進行, 海水冷卻塔表面防腐方案見表2, 2種防腐方案的工程造價測算見表3。
根據(jù)測算結(jié)果, 無機礦物+有機涂料的工程造價明顯高于有機涂料。經(jīng)過比選、論證, 從降低工程造價水平角度出發(fā), 工程推薦采用有機涂料防腐方案, 從以下幾個方面論證了其可行性。
1 附著力
根據(jù)涂料附著力性能研究, 環(huán)氧樹脂封閉底漆能與涂料固化劑反應(yīng), 生成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的交聯(lián)聚合物[17]。試驗研究發(fā)現(xiàn), 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有利于增加涂料的附著力, 環(huán)氧樹脂封閉底漆與混凝土試樣的附著力超過混凝土試樣自身的內(nèi)聚力。
在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28 d后的混凝土試件上涂刷防腐涂料試樣 (表4) , 涂裝7 d后按照JTJ 275—2000《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》附錄C拉脫法, 采用海創(chuàng)高科HC-6000C測試儀測試6個混凝土防腐涂料試樣的附著力, 附著力測試值為2.302~4.321 MPa, 滿足JTJ 275—2000附著力≥1.5 MPa的要求。
2 耐堿能力
研究發(fā)現(xiàn), 有機防腐涂料的成膜時間較無機礦物砂漿短, 見效快, 且涂膜質(zhì)地密實, 短時間內(nèi)能起到良好的防腐效果[17]。按照JTJ 275—2000附錄C規(guī)定的試驗方法, 將6個有機防腐涂料試樣置于飽和Ca (OH) 2溶液中, 經(jīng)過30 d試驗后未出現(xiàn)起泡、龜裂和剝落現(xiàn)象。
3 抗氯離子滲透能力
按照JTJ 275—2000附錄C規(guī)定的試驗方法, 對1#、4#有機防腐涂料試樣進行抗Cl-滲透性測試, 經(jīng)過30 d試驗后均未檢出Cl-, 滿足Cl-滲透量<5.0×10-3mg/ (cm2·d) 的規(guī)范要求。另據(jù)試驗研究[12], 有機防腐涂料的Cl-滲透能力下降98.2%~96.9%, 說明有機防腐涂料具有良好的抗Cl-滲透能力, 能夠保障冷卻塔的使用壽命。
4 耐鹽霧性能
鹽霧試驗按照GB/T 1771—2007《色漆和清漆耐中性鹽霧性能的測定》的試驗條件, 鹽霧箱試驗溫度35℃, 1 000 h后6個有機防腐涂料試樣表面均無點蝕、起皮、起泡等失效現(xiàn)象, 表明有機涂料耐鹽霧的性能優(yōu)良。
5 耐老化性能
耐老化性能是有機涂料的主要性能指標(biāo)之一, 是面層涂料最重要的性能指標(biāo)。人工加速老化測試按照GB/T 1865—2009《色漆和清漆人工氣候老化和人工輻射曝露濾過的氙弧輻射》的試驗條件, 聚氨酯面漆試樣經(jīng)過1 000 h的老化試驗, 出現(xiàn)輕微失光、變色, 未出現(xiàn)粉化、起泡、龜裂和剝落現(xiàn)象, 根據(jù)GB/T1766—2008《色漆和清漆涂層老化的評級方法》綜合等級評級為1級, 測試結(jié)果表明聚氨酯面漆耐老化性能突出, 裝飾效果良好。
綜上所述, 經(jīng)過研究和測試, 有機防腐涂料的關(guān)鍵性指標(biāo)符合相關(guān)防腐標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求, 滿足海水冷卻塔的運行使用環(huán)境。