乙烯基樹(shù)脂在一工程中的防腐蝕應用及總結

摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了一舊混凝土基礎防腐蝕綜合工程改造的情況，并重點(diǎn)就其中的防腐蝕材料的選擇以及施工等方面進(jìn)行了總結，其中包括對基礎的處理等施工細節、施工控制等，故對眾多舊工程改造有實(shí)際借鑒作用。關(guān)鍵詞：防腐蝕；乙烯基樹(shù)脂；玻璃鋼

1、前言乙烯基樹(shù)脂由于本身的化學(xué)結構等特性，賦予該類(lèi)樹(shù)脂于良好的防腐蝕特性和力學(xué)特性，目前為國內外的防腐蝕材料的首選，我司目前在一工程的防腐蝕改造過(guò)程中，根據工程情況并綜合了各類(lèi)樹(shù)脂的特性進(jìn)行了大量試驗，后采用乙烯基樹(shù)脂并對該工程進(jìn)行了防腐蝕應用，該工程在改造后再次投入使用近1年，沒(méi)有發(fā)現任何技術(shù)問(wèn)題，故本文就該項目的情況進(jìn)行總結。

2、工程情況河南萬(wàn)方化工有限干法分廠(chǎng)是國內較少的采用國際先進(jìn)的干法工藝生產(chǎn)氟化鋁的企業(yè)之一。由于生產(chǎn)中大量采用氟化物及硫酸等強腐蝕性介質(zhì)，尤其是氟化物中的F-，對水泥等硅酸鹽類(lèi)物質(zhì)具有強烈的腐蝕作用，對砼及水泥制品產(chǎn)生較為嚴重的破壞作用，為保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行和建筑物及構筑物的安全使用，必須采取嚴格的防腐蝕措施。依據《建筑防腐蝕工程設計規范》，通過(guò)多次協(xié)商后決定，硫酸庫房、廠(chǎng)房地坪及污水池采取如下防腐蝕工藝進(jìn)行施工：硫酸庫房采用環(huán)氧乙烯基樹(shù)脂膠泥鋪砌150*150*20耐酸磚；廠(chǎng)房采用環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂整體地坪7 mm厚；污水池采用環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂襯兩布一氈。

3、原材料的選擇3．1樹(shù)脂的選擇在目前國內的防腐蝕工程應用中，工程施工廠(chǎng)家有眾多的樹(shù)脂選擇空間，包括環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和樹(shù)脂、雙酚A型不飽和樹(shù)脂和乙烯基樹(shù)脂等，后綜合各種情況，我司后決定選用CH-2乙烯基樹(shù)脂（由昌華樹(shù)脂化工有限生產(chǎn)提供），具體原由如下：3．1．1樹(shù)脂的耐蝕特性：乙烯基樹(shù)脂作為目前國內外主流的防腐蝕樹(shù)脂具有更好的耐腐蝕特性，包括耐堿性和耐酸性等，目前國外基本上90%以上采用乙烯基樹(shù)脂，市場(chǎng)上雖然有一些防腐蝕樹(shù)脂的以供選擇，但有時(shí)質(zhì)量水平差異較大，如一些而雙酚A不飽和樹(shù)脂（如3301等），同時(shí)相對而言，雙酚A不飽和樹(shù)脂的耐腐蝕特性相對較差，尤其在耐氟化學(xué)介質(zhì)、耐堿等情況下，耐腐蝕性能較差；3．1．2樹(shù)脂的應用工藝性：乙烯基樹(shù)脂是具有環(huán)氧樹(shù)脂的力學(xué)性能，同時(shí)具有不飽和樹(shù)脂的工藝性的樹(shù)脂，但相對常規的雙酚A不飽和樹(shù)脂而言，乙烯基樹(shù)脂具有更好的工藝性，尤其在玻璃鋼內襯工藝中，乙烯基樹(shù)脂具有與玻璃纖維更好的浸潤特性，從而改善耐腐蝕效果，在該工程中，有一定量的腐蝕性介質(zhì)較強的氟介質(zhì)存在，而眾所皆知，氟介質(zhì)的存在強腐蝕性的主要原因是：氟介質(zhì)及氟離子等具有較小的分子體積，從而表現為較強的滲透性，所以含氟介質(zhì)的物理腐蝕性較強，而常規的環(huán)氧樹(shù)脂在實(shí)際防腐蝕施工中，一般需要加入丙酮等非活性溶劑，這些外加溶劑在樹(shù)脂固化過(guò)程中揮發(fā)，后會(huì )導致一些微孔等的存在，這些微孔的存在會(huì )客觀(guān)上加速了腐蝕性介質(zhì)的滲透過(guò)程，而同時(shí)環(huán)氧樹(shù)脂的固化體系一般情況下會(huì )采用胺類(lèi)固化體系或者酸酐類(lèi)固化體系，胺類(lèi)固化體系為常溫或室溫固化體系，酸酐類(lèi)固化體系為中高溫固化體系，而一般在防腐蝕工程施工中均在室溫或常溫下施工，所以在污廢水防腐蝕處理中均采用胺類(lèi)固化體系，其固化原理是利用胺基團上的活潑氫與環(huán)氧基反應而后交聯(lián)，形成三維網(wǎng)狀結構，但這個(gè)交聯(lián)結構很容易在酸性的介質(zhì)作用下分解，導致三維交聯(lián)結構的解體而引起防腐蝕的失效，所以胺類(lèi)固化的環(huán)氧樹(shù)脂在室溫下的耐酸性還是不錯的，但在大于40℃或者更高的作用溫度下的耐酸性就不太理想。根據工程情況，不宜采用環(huán)氧樹(shù)脂。3．1．3樹(shù)脂的力學(xué)性能：樹(shù)脂的力學(xué)性能不同，不僅導致樹(shù)脂在應用范圍的差別，同時(shí)尤其在防腐蝕施工（包括FRP襯里等工藝）中，樹(shù)脂的延伸率是一個(gè)相對重要的力學(xué)指標，一般規定中，要求樹(shù)脂的斷裂延伸率在于增強材料的延伸率，否則導致樹(shù)脂在固化先于玻璃纖維而斷裂，從而導致防腐蝕的失效，一般的玻璃纖維的延伸率為2%左右，而這要求樹(shù)脂的延伸率》2%，而3301只有1.8%左右，所以我們推薦使用延伸率較高的乙烯基樹(shù)脂；而目前在國內乙烯基樹(shù)脂市場(chǎng)，有眾多的乙烯基樹(shù)脂以供選擇，在常規的雙酚A乙烯基樹(shù)脂產(chǎn)品中主要有標準型的乙烯基樹(shù)脂和富馬酸改性乙烯基樹(shù)脂以供選擇，而后者由于通過(guò)富馬酸改性，與通用標準型乙烯基樹(shù)脂相比，具體如下表：

項目

CH-2乙烯基樹(shù)脂

富馬酸改性乙烯基

不飽和鍵數

2

4

延伸率

》4.5%

2%

力學(xué)表觀(guān)

較好的韌性

比較脆

另外，CH-2乙烯基樹(shù)脂的結構中保持了環(huán)氧樹(shù)脂的耐沖擊的特性，從面在廢水池、整體砂漿的制作中，較常規的雙酚A樹(shù)脂具有更好的適用性，一般情況下，CH-2樹(shù)脂的耐沖擊特性較雙酚A樹(shù)脂具有高30%左右的耐沖擊特性，從而延長(cháng)了樹(shù)脂防腐蝕工程的使用期限。3．1．4與基礎更好的粘接性：因為乙烯基樹(shù)脂具有與環(huán)氧樹(shù)脂關(guān)似的化學(xué)結構，具有更多的化學(xué)粘結基團，從理論及有關(guān)資料上顯示；CH-2樹(shù)脂等乙烯基樹(shù)脂與基礎（包括砼、鋼）具有更好的粘接特性，我們結合工程需要在砼基礎上作CH-2樹(shù)脂的抗拉粘接特性，在試驗中我們發(fā)現CH-2樹(shù)脂玻璃鋼的強度大于混凝土的本體強度，因為在試驗過(guò)程中，后均是混凝土本體遭到破壞。而雙酚A樹(shù)脂的粘接特性則弱于乙烯基樹(shù)脂；3．1．5其它：由于乙烯基樹(shù)脂基體中含有甲基丙烯酸基團，所以樹(shù)脂具有良好的耐候特性：3．2增強材料的選擇由于地坪等易受腐蝕介質(zhì)作用的場(chǎng)所中接觸的化學(xué)介質(zhì)中，含有較高的氟介質(zhì)，所以增強材料不易采用玻璃纖維類(lèi)增強材料，應該采用有機纖維增強材料，有機纖維增強材料的常規選擇有絳綸、維綸、錦綸和丙綸等，考慮到材料的工藝操作性和成本等方面的因素，我們后選擇絳綸。

4、施工工藝4.1主廠(chǎng)房地坪施工工藝：.基面處理環(huán)氧樹(shù)脂底漆一道膩子修平環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂膠襯無(wú)紡絳綸布二層環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂砂漿環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂面漆二道.（以上總厚度為7mm）4.2硫酸庫地坪廢酸排出溝施工工藝基面處理環(huán)氧樹(shù)脂底漆一道膩子修平環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂膠襯玻布二層(隔離層) 環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂膠泥襯耐砌酸瓷板4.3污水池施工工藝基面處理環(huán)氧樹(shù)脂底漆一道膩子修平環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂膠襯無(wú)紡絳綸布二層環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂襯表層棉氈一層環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂面漆二道。

5、施工方案5.1對基層的要求及基層處理5.1.1對基層的要求：底層宜采用素土夯實(shí)并找坡，墊層采用C15混凝土厚120mm，找平層宜采用1：2水泥砂漿厚20mm，且找平層宜采用壓光處理，不得收光。對采用整體樹(shù)脂地坪的部位陰陽(yáng)角應過(guò)渡為圓角。施工前的混凝土基層應符合以下要求:平整度、密實(shí)度、強度、剛度符合設計要求,無(wú)明顯的蜂窩、麻面、無(wú)裂紋、平整度以2m直尺檢查大空隙率不得超過(guò)5mm,基層含水率20mm深度內不超過(guò)5%,無(wú)起砂、起殼等現象,坡度符合設計要求.5.1.2、混凝土(及水泥制品)的表面處理用掃帚、鋼絲刷、電動(dòng)砂輪機、毛刷等工具徹底清除基層表面的灰塵、污物、附著(zhù)不牢的水泥砂漿等,有油污的部位應以棉紗或碎布蘸丙酮或無(wú)水乙醇擦拭干凈.5.2主廠(chǎng)房地坪防腐施工5.2.1涂底漆：在經(jīng)過(guò)處理的砼基面上均勻涂刷底漆，底漆采用低黏度的環(huán)氧樹(shù)脂底膠料，以便使其大限度地深入基面，增強基面的強度，提高防腐層的錨固力，從而提高防腐層的附著(zhù)力。底漆涂刷時(shí)應遵守操作要點(diǎn)的規程，涂刷時(shí)應均勻、完整，不得有露底和刷痕等弊病，道底漆固化后，固化后配制膩子，修平基面不平部位。5.2.2隔離層施工應符合以下要求a、纖維增強材料應剪邊，并進(jìn)行防收縮處理；b、平面一次連續鋪襯層數，以不產(chǎn)生滑移，固化后不起殼、脫層為限；c、立面一次連續鋪襯層數，以不產(chǎn)生滑移，固化后不起殼、脫層為限；d、鋪襯時(shí)，同層纖維增強材料搭按寬度不得小于50mm，層間搭接縫應錯開(kāi)不小于50mm的距離，陰陽(yáng)角處進(jìn)加一層纖維增強材料；e、涂刷膠料時(shí)應保持均勻、不流淌、不透白，增強材料網(wǎng)眼應被樹(shù)脂膠料灌滿(mǎn)，纖維應浸潤良好，不得有氣泡、起皺、起殼等缺陷；5.2.3膠泥及砂漿的配制嚴格按配合比要求進(jìn)行配料，準確稱(chēng)量各組分，并按順序加入潔凈容器內，充分攪拌均勻后待用。每次配制量不宜過(guò)大，應根據施工人員數量、施工進(jìn)度快慢等因素決定，以免超過(guò)適用期，發(fā)生膠凝，造成材料浪費；5.2.4刮涂采用手工泥刀鏝刮膠泥及砂漿層，刮涂應保持刮刀與被涂面的角度約45o，隨著(zhù)不斷的傾斜，終為15o，對刮刀施加均勻的力，不要左右用力不均，造成接縫式條紋。固化后再進(jìn)行第二道鏝刮直至達到設計厚度。每刮涂一道應進(jìn)行檢測，以確定涂層是否有針孔氣泡及其他瑕疵，如有上述缺陷應及時(shí)修補。5.2.5樹(shù)脂膠料罩面膠泥層固化后，配制CH-2環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂膠料，在膠泥上均勻涂刷罩面膠料，涂刷時(shí)應保持厚度均勻，顏色一致，不得有漏涂、流掛、起泡、起殼、起皺等缺陷。5.3硫酸庫地坪廢酸排出溝5.3.1涂底漆同5.2.15.3.2隔離層施工同5.2.25.3.3膠泥的配制同5.2.35.3.4砌耐酸板a、塊材使用前應經(jīng)挑選，并應洗凈、干燥后備用。b、塊材鋪砌前，宜先試排；鋪砌時(shí)，鋪砌順序應由低往高，先地坑、地溝，后地面、踢腳板或墻裙。陰角處立面塊材應壓住平面塊材，陽(yáng)角處平面塊材應蓋住立面塊材。塊材鋪砌不應出現十字通縫。c、塊材的結合層及灰縫應飽滿(mǎn)密實(shí)，粘結牢固，不得有疏松、裂紋和起鼓現象，灰縫的表面應平整。d、塊材面層的平整度和坡度，應符合規定。5.4污水池施工方法同隔離層5.5質(zhì)量保證措施a建立項目主任工程師主管，質(zhì)量員專(zhuān)管，班組長(cháng)負責的質(zhì)量管理體系。b質(zhì)量目標：確保施工質(zhì)量?jì)?yōu)良，創(chuàng )顧客滿(mǎn)意工程。c項目主任工程師負責質(zhì)量方針、目標在本工程的貫徹、分解、落實(shí)，各部門(mén)嚴格按照各自工作目標作好本職工作，并保持良好配合。d技術(shù)人員主管工程技術(shù)及質(zhì)量工作，負責編制項目質(zhì)量計劃，并協(xié)助主任工程師和質(zhì)檢人員保持質(zhì)量保證體系在項目中的運行狀態(tài)良好。e加強技術(shù)管理，認真執行國家及行業(yè)施工及驗收標準規范，工程開(kāi)工前搞好交底工作，技術(shù)人員必須就質(zhì)量要點(diǎn)，關(guān)鍵部位及過(guò)程的施工方法及施工中注意事項等交底清楚。f重視過(guò)程管理，切實(shí)搞好自檢、互檢、專(zhuān)檢工作，凡上道工序不合格時(shí)，應及時(shí)采取相應措施予以處理，決不允許留至下道工序，及時(shí)準確地進(jìn)行分項、分部工程的質(zhì)量評定，隱蔽工程需經(jīng)業(yè)主有關(guān)部門(mén)驗收簽證后方可隱蔽，決不允許擅自進(jìn)行隱蔽。g所有進(jìn)場(chǎng)主材須有產(chǎn)品合格證、材質(zhì)證明、出廠(chǎng)日期及使用期限、使用說(shuō)明書(shū)等相關(guān)資料文件，不得使用“三無(wú)產(chǎn)品”。h配制涂料、膠料、膠泥時(shí)，應準確稱(chēng)量，攪拌均勻，不得隨意勾兌。配制好的材料均應在適用期內使用，超過(guò)適用期的材料，一律不得繼續使用。i施工適宜的環(huán)境條件：溫度10~30℃，濕度不大于80%。j地坪施工應注意排水坡度要求：2~3%。k重視半成品的保護及成品的養護工作，養護期間任何人無(wú)權擅自使用。

6、結果與討論從工程實(shí)際投入運行一年多的情況來(lái)看，效果良好，說(shuō)明我司當時(shí)設計的方案（包括樹(shù)脂選擇和增強材料的選擇）等均達到耐腐蝕的要求，同時(shí)說(shuō)明施工質(zhì)量也得到較好的保證。

The summary of vinyl ester in anti-corrosion engineering application.

Su jiancang Zhang Guiliang Zhou jianshe

（Henai Sifang Anti-corrosion Engineering Corp,Zhenzhou,450044）Abstract：in this paper, we sum up an anti-corrosion engineering project on the basis of obsolete concrete foundation, hereby we mainly discussed the right materials’ choice and engineering tips including engineering processing control and so on, which in return are good reference for many rebuilding engineering .Keywords：anti-corrosion; vinyl ester, fiber reinforced plastics

參考文獻：[1] 陸士平,等.建筑防腐蝕材料設計與施工手冊.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1996.[2]化學(xué)工業(yè)部化工機械研究院主編，《腐蝕與防護手冊》《化學(xué)生產(chǎn)裝置的腐蝕與防護》，化學(xué)工業(yè)出版社出版，1991。[3]腐蝕與防護學(xué)會(huì )主編，《合成樹(shù)脂及玻璃鋼》，化學(xué)工業(yè)出版社出版，1995。[4]盧綺敏.石油工業(yè)中的腐蝕與防護.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.[5]化學(xué)工業(yè)部化工機械研究院主編，《腐蝕與防護手冊》《化學(xué)生產(chǎn)裝置的腐蝕與防護》，化學(xué)工業(yè)出版社出版，1991。