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《建筑防腐蚀工程施工规范》修编技术内容解读
发布日期:2020-03-24    浏览次数:10
 
 

《建筑防腐蚀工程施工规范》GB50212-2014

修编技术内容解读

                   

     要:本文对国家标准《建筑防腐蚀工程施工规范》GB50212-2014中新修编的技术内容进行了解读,以便于建筑防腐蚀工程设计、施工、质量监督等工程技术人员能准确理解和使用本规范。

    关键词:建筑防腐蚀、工程施工、规范

 

0前言

   本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发2011年工程建设国家标准制订、修订计划的通知》(建标[2011]17号)的要求,由中国石油和化工勘察设计协会、全国化工施工标准化管理中心站会同有关单位在原《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB50212-2002的基础上修订完成的。

在编制过程中,编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考了有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,最后经审查定稿。

本规范共分15章和2个附录,主要技术内容是:总则、术语、基本规定、基层处理、树脂类防腐蚀工程、水玻璃类防腐蚀工程、聚合物水泥砂浆防腐蚀工程、块材防腐蚀工程、喷涂型聚脲防腐蚀工程、涂料类防腐蚀工程、沥青类防腐蚀工程、聚氯乙烯塑料板防腐蚀工程、安全技术、环境保护技术措施、工程交接等。

本规范修订的主要技术内容是:

1)增加了基本规定、喷涂型聚脲防腐蚀层和环境保护技术措施三章,并对有关章节的编排顺序进行了调整。

2)增加了纤维增强塑料含胶量、树脂细石混凝土抗压强度和纤维增强塑料与混凝土粘结强度的规定;树脂细石混凝土和树脂自流平地面的施工规定。删除了树脂胶泥树脂砂浆铺砌块材勾缝的施工规定。

3 )增加了环氧乳液水泥砂浆的性能指标和施工等规定。

4)增加了防腐蚀炭砖的性能指标和施工等规定。

5)增加了氟涂料、乙烯基酯树脂涂料、环氧聚氨酯涂料、水性无机富锌涂料等施工规定。删除了过氯乙烯涂料、聚苯乙烯涂料、氯乙烯-醋酸乙烯共聚涂料和聚氨酯聚取代乙烯互穿网络涂料等。

7)增加了聚乙烯和聚丙烯塑料的性能指标和施工规定。

8 )对附录A制成品的试验方法中树脂胶泥、树脂砂浆抗拉强度的测定等进行修改。增加了“树脂细石混凝土抗压强度”、“纤维增强塑料与混凝土粘结强度和聚合物水泥砂浆的粘结强度”等测定方法。

9) 对附录A原材料和制成品试验结果的取值、加载速度和判定方法进行了补充。

10) 对工程交接的交工表格和附录B施工配合比进行了调整。

   2014年4月15日住房城乡建设部批准并发布了国家标准《建筑防腐蚀工程施工规范》GB50212-2014的公告,规定自2015年1月1日起实施,与国家标准《建筑防腐蚀工程施工质量验收规范》GB50224-2010配套使用。

     笔者分别参与了本规范2002和2014版本的修编工作,下面就2014版规范修编中的几个比较重要的技术内容做一解读,以便于使用本规范的建筑防腐蚀工程设计、施工、质量监督等工程技术人员能够更好理解和准确应用。

1混凝土强度等级与基层处理方式和要求:

 我们知道混凝土基层与耐腐蚀层结合是否紧密是防腐蚀工程质量控制的一个重要环节,要求在混凝土基层形成一定的粗糙面,通常的处理方式有:打磨、研磨、抛丸、喷砂、高压射流、铣刨等。

 随着工程建设的发展,采用C40、C50甚至更高混凝土强度等级的结构越来越多,表面收光的机械化程度也越来越高,工程质量也相应得到提高;大量的工程实践证明强度等级越高的混凝土表面致密度及抗渗透也越高,因此需要采用不同的处理方法来达到不同的粗糙度等级,以有效增加树脂、涂料等防腐蚀材料在混凝土表面的渗透,增加附着力,从而有效保证防腐蚀构造层与混凝土的结合力。因此本规范规定了不同混凝土强度等级的表面处理方式(表1)和不同防腐蚀构造层对混凝土表面粗糙度的要求(表2)。

 

1 混凝土基层的表面处理方式

混凝土强度等级

处理方式

C40

抛丸、喷砂、高压射流

C30~C40

抛丸、喷砂、高压射流、打磨

C20~C30

抛丸、喷砂、高压射流、铣刨、打磨、研磨

≤C20

打磨、高压射流、铣刨、研磨

 

2 防腐蚀构造层与混凝土表面粗糙度

防腐蚀构造层

粗糙度要求

树脂、涂料、聚脲、纤维增强塑料

30µm

树脂砂浆、聚合物水泥砂浆、钾水玻璃材料、块材

70µm

 

同时也应当注意到对于混凝土和钢结构表面,粗糙度越高,附着力也越好,但是对于一些厚度较薄的防腐蚀层,过高的粗糙度会带来顶点腐蚀,不利于整体防腐蚀质量。

2纤维增强塑料(底胶料)与C30混凝土以及聚合物水泥砂浆之间的粘结强度

2.1试验和验证:

    在原《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB50212-2002的树脂类材料制成品质量控制指标中,粘结强度只规定了各种树脂胶泥与耐酸砖采用十字交叉法的数据,而缺乏纤维增强塑料(玻璃钢)与混凝土基层的粘结强度指标,而在污(废)水池的防腐蚀构造中大量采用了玻璃钢衬里和树脂鳞片涂料衬里,由于没有附着力指标,给工程质量的控制带来缺陷和不足;同时由于聚合物水泥砂浆作为性价比高的混凝土表面缺陷修补材料在防腐蚀工程的基面处理中应用越来越广泛,因此业主、设计、施工和监理单位提出在本规范修订时,增加这几个方面的技术和质量控制内容。为此本规范编制组委托上海富晨化工有限公司、上海建筑科学研究院有限公司、华东理工大学、大连化工研究院、黄石市汇波防腐技术有限公司、上海化坚隔热防腐工程有限公司等单位进行了“玻璃钢(底胶料)与C30混凝土以及聚合物水泥砂浆之间的粘结强度(拉开法)”试验和验证工作,形成了表3的指标数据和规范附录中的检测方法。

本试验还通过对玻璃钢(底胶料)与C20、C40混凝土之间的粘结强度(拉开法)验证,得出了“在相同处理条件下,混凝土强度越高,则附着力越高;同等级强度的混凝土表面处理越彻底,其附着力越高”的结论。

3 树脂类材料制成品粘结强度

项目

环氧树脂

乙烯基酯树脂

不饱和聚酯树脂

呋喃
树脂

酚醛
树脂

双酚A型

二甲苯型

间苯型

邻苯型

粘结强度(MPa)

胶泥与耐酸砖(十字交叉法)

3.0

2.5

2.5

3.0

1.5

1.5

2.5

1.0

纤维增强塑料(底胶料)与C30混凝土(拉开法)

1.5

 

1.4

 

1.4

 

1.2

 

1.2

 

1.2

 

1.5

(环氧底胶料)

1.5

(环氧底胶料)

纤维增强塑料(底胶料)与聚合物水泥砂浆(拉开法)

2.5

2.0

1.7

1.7

1.6

1.6

2.5(环氧底胶料)

2.5(环氧底胶料)

2.2玻璃纤维增强塑料底胶料、树脂玻璃鳞片底胶料与混凝土以及聚合物水泥砂浆的粘结强度测定方法:

    在平整的混凝土或聚合物水泥砂浆基层上,经过表面处理后,按配合比要求,涂刷2遍树脂封底料、表干后再涂刷树脂底胶料,在20℃~25℃养护3d(低于此温度时,应延长养护期)后,进行拉开法粘结强度的测定,试验步骤如下:对粘结的拉伸头试柱(图1)和树脂底胶料层的表面进行轻微打磨、擦洗,在测试区内粘结3个拉伸头,间距大于10mm,采用环氧树脂或其它胶粘剂。待粘结剂固化并达到粘结强度要求后,将被测树脂底胶料层沿拉伸头切开至混凝土基层,切割工具见图2。将拉伸头与粘结强度测试仪连接,连接件见图3,匀速拉拔,记录粘结破坏时的荷载及破坏位置。

粘结强度应按下式计算:

1585019563(1)            

式中:σ——粘结强度(MPa);

F——破坏荷载(N);

A——试件粘结面积(mm2)。

测量完毕后,应按本规范第5.4.2条规定对树脂底胶料层的损伤部位进行修补。

    

1585019605(1)

1 拉伸头试柱

 

1585019653(1)

2 切割工具中空开孔器

 

1585019653(1)

                                                                  3 连接件

 

3 树脂细石混凝土整体面层和树脂自流平整体面层

3.1树脂细石混凝土

    树脂细石混凝土的特点是配方中树脂含量低,采用的粗骨料粒经比较大,施工厚度在30mm~50mm,在有色冶金行业的铜、锌等电解车间地坪上应用广泛,抗冲击性能好,耐压。由于人工浇捣难以密实, 故规定用小型平板震动器来压实抹光。当施工面积比较大而且厚度不易控制时,可以采用分格法施工。待胶凝后,且没有固化完全前,即拆除分隔条。

3.2树脂自流平:

树脂自流平主要用于无运输工具碾压、并有洁净要求的整体地面面层,如实验室、化验室、化学品储存房、电子工房、医院等,厚度在1mm~3mm。树脂自流平材料在施工中有流展性,固化后没有施工痕迹,具有耐腐蚀、不积灰尘、易清洁和整体无缝平整等特点。乙烯基酯树脂自流平的耐腐蚀性能与乙烯基酯树脂胶泥和砂浆相同,环氧自流平适用于中轻度的腐蚀场合。无溶剂型环氧树脂自流平固化收缩小,可以直接在混凝土基层上做整体面层施工;乙烯基酯树脂或溶剂型环氧树脂自流平的固化收缩率略大,故规范要求宜做在纤维增强塑料隔离层上。

     树脂自流平与树脂稀胶泥的区别在于:1)前者在工厂采用涂料的加工方法制造;后者通常在施工现场现配现用;2)前者配方中含有消泡,流平,防沉降等助剂和色膏,而后者基本不用助剂;3)前者填料含量比后者低。

 

4 块材防腐蚀工程

4.1块材和灰缝

     块材防腐蚀工程中除了采用传统的耐酸砖、耐酸耐温砖和天然石材等块材外,增加了防腐蚀炭砖,主要满足热碱、含氟类介质的耐腐蚀要求;铺砌材料保留了树脂胶泥或砂浆、水玻璃胶泥或砂浆、聚合物水泥砂浆类材料。块材防腐蚀层的质量主要取决于灰缝的质量。灰缝尺寸的大小是由块材种类及灰缝用的材料决定的。灰缝过小,施工时不易做到饱满密实,影响使用年限。灰缝过大,则胶泥或砂浆用量多,造价高,灰缝中胶泥或砂浆收縮亦大,易出现裂纹。本规范各章节对灰缝尺寸都作出了规定。同时施工现场经常遇到受坡度、特殊结构等影响,灌缝材料出现流淌导致局部缺陷,因此有经验的技术人员通过适当调整灌缝材料的配合比来满足施工要求而非常有效,这种工法俗称“嵌缝”。

4.2隔离层

     块材防腐蚀层应与隔离层配套使用。隔离层除了采用传统的树脂、涂层类、纤维增强塑料等材料外,新增加了聚氨酯防水涂料、高聚物改性沥青卷材、高分子卷材等。在《建筑防腐蚀图集》08J333中,也推荐了目前工程中普遍使用的树脂涂层类隔离层、纤维增强塑料隔离层、聚氨酯防水涂料隔离层、高聚物改性沥青卷材隔离层、高分子卷材隔离层等。这样可以根据不同的耐腐蚀、耐磨损、耐冲击等要求使得各种隔离层与块材进行合理组合,使隔离层起到第二道耐腐蚀防线作用。

5喷涂型聚脲防腐蚀工程

喷涂聚脲技术是在喷射成型基础上研发的一种无溶剂、双组份,采用专用设备喷涂的厚膜涂装技术。是近几年快速发展起来的一种施工技术,广泛应用于混凝土表面的保护,同时具有耐中等强度以下介质的腐蚀性能。

 5.1特点

聚脲材料主要特征:

1)涂层快速固化,可在任意形面上成型,涂层一次成型膜厚可达1mm~5mm,且成型不流掛。

2)施工效率高,材料的养护周期短,能有效缩短维修和防腐保养工期。

3)涂层与各种工作基面的附着力较佳,且贴合性好。

4)涂层材料具有拉伸强度大,延伸率高,撕裂强度大等优异的力学性能。

5)涂层材料具有良好的耐介质腐蚀性能。

施工的主要特征:

采用专用体积比VA:VB=1:1双组份高压喷涂设备,混合体系采用RIM反应注射成型原理。

5.2 混凝土基面质量和聚脲材料附着力

混凝土基面的质量是喷涂聚脲涂层质量的保证,其表面强度应大于1.5MPa才能保证涂层的正拉拔强度大于1.5MPa,同时其表面的密集性、针孔会影响涂层的渗漏点的存在,因此其密集性针孔在基面处理时必须用树脂腻子填实。由于喷涂聚脲涂层反应速度非常快,无法渗透到混凝土基面内,为了保证涂层好的附着力,本规范规定在喷涂前,混凝土基面应采用环氧或聚氨酯专用底涂先行施工,底涂层的附着力应满足表4的要求,同时规定了底涂层与喷涂聚脲涂料的间隔时间要满足表5的要求,以确保底涂与喷涂聚脲涂料具有好的层间附着力。

4 底涂与基面的附着力

    

         

环氧底涂

聚氨酯底涂

底涂与混凝土基面的粘接强度(MPa)

2.0

2.0

底涂与钢结构件基面的粘结强度(MPa)

4.5

3.5

 

5底涂与喷涂聚脲涂料的间隔时间

底涂种类

温度(℃)

时间(h)

聚氨酯底涂

>30

1~3

15~30

1~6

<15

6~24

环氧底涂

>15

4~6

8~15

6~10

<8

24~48

 

5.3聚脲喷涂施工时注意事项:

喷涂聚脲的施工要求专业性强,属现场一次成型不宜修补的施工衬里。因此正式喷涂前,应由现场技术主管对设备控制工艺参数进行试喷确定,涂膜性能和施工状态达到要求后,才能固定设备工艺参数,进行正式喷涂。在喷涂过程中如温湿度、风力、基面环境等发生较大变化时,应适时调整设备工艺控制参数,以确保涂膜层质量,并尽量减少人为质量因素:

1)施工方法应采用小面积移动交叉施工的方法。操作移动速度应满足单层施工0.35mm~0.45mm厚度,设计厚度小于等于2mm应连续横竖交叉施工(5~6)次,设计厚度大于2mm应将总厚度分为二次施工,喷涂聚脲间隔时间宜小于60min。

2)转角和焊缝线应比设计厚度多0.5mm~1.0mm,且喷涂时先喷转角和焊缝,再大面积连续喷涂。设备内表面喷涂时,应先喷接管入孔,后喷内腔,且接管、入孔与设备内腔焊接处应加厚0.5mm~1.5mm。

3)一次施工宽度应小于1200mm,相邻施工的搭接缝应大于120mm。

4)喷涂时喷枪与基面的距离应以聚脲喷涂至基面,无严重凝胶粒子反弹和涂层面表面平整性良好为基准。

5.4聚脲涂层修补时应注意的问题:

1)层间粘合剂的表干和聚脲补喷时间,应根据材料供应商提供的技术参数,并结合施工现场的温度和湿度进行表干和复喷间隔时间的喷涂试验,主要观察附着力和鼓泡现象,确定现场条件下的最佳表干时间。

2)修补料的配制应多次少配。每次配料量不宜超过300克,且应搅拌均匀,但每次快速搅拌时间不应超过30秒,随配随用。当出现凝胶状态时,不得使用。

3)修补的聚脲衬里缺陷,第二天应再进行检查,如仍存在缺陷,应再次修补。

6   防腐蚀涂料施工

6.1防腐蚀涂料品种:

本规范纳入了环氧类涂料、聚氨酯类涂料、丙烯酸树脂类涂料、高氯化聚乙烯涂料、氯化橡胶涂料、氯磺化聚乙烯涂料、聚氯乙烯萤丹涂料、醇酸树脂涂料、氟涂料、有机硅树脂高温涂料、乙烯基酯树脂类涂料、富锌类涂料、树脂玻璃鳞片涂料和环氧树脂自流平涂料。这些涂料均在工程中得到广泛应用。

与本规范2002版相比,2014版新增加了氟涂料、乙烯基酯树脂涂料、环氧聚氨酯涂料、水性无机富锌涂料等施工规定。删除了过氯乙烯涂料、聚苯乙烯涂料、氯乙烯-醋酸乙烯共聚涂料和聚氨酯聚取代乙烯互穿网络涂料等。

与《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008所列涂料品种相比,本规范增加了氟涂料、乙烯基酯树脂涂料。

6.2环氧类涂料

    该类涂料特点是与基层粘结良好,具有较广泛的适用性。但在施工时应注意:1)涂料配置以后,大多数品种需经一段熟化期后,方可涂装;2)涂膜固化是一个化学反应过程,涂装时间间隔与温度等关系密切,应在涂膜干燥充分后,再进行下一层涂装,不可连续作业,以防涂层出现开裂等问题。

6.3聚氨酯类涂料

    该涂料是一类应用前景良好的品种。由于产品品种较多,功能差异较大,使用时应注意:1)单组分聚氨酯涂料固化过程是吸附空气或表面的水分后成膜,因此特别干燥的表面或环境不宜施工。2)聚氨酯涂料涂装的时间间隔一般以前层涂料实干为依据,未干透时,使用效果不良。3)涂料不得擅自用稀料稀释。

6.4丙烯酸树脂及其改性涂料

    该类涂料主要用于防腐蚀面层涂装。其特点是耐酸性、耐候性好。由于丙烯酸突出的性能,开发出的品种也比较多。使用过程中应注意:1)用于防腐蚀涂装的丙烯酸涂料应是溶剂型的,非溶剂型或水性的品种本规范暂不推荐。2)丙烯酸改性涂料品种目前使用较广泛,并且工程应用较成功的是:丙烯酸改性聚氨酯涂料及丙烯酸改性氯化橡胶涂料二个品种,其他的改性品种暂不推荐。丙烯酸酯树脂包含甲基丙烯酸酯树脂。

6.5高氯化聚乙烯涂料

    该类涂料是近几年开发的涂料新品种,其涂膜性能略优于氯化橡胶及氯磺化聚乙烯。其特点是施工工艺较简单,同时涂膜厚度较厚,质感好,因此在工程上得到了广泛的应用。

6.6氯化橡胶涂料

    该类用于耐腐蚀领域的历史较长,工艺较成熟,涂膜性能良好,尤其在抗紫外线、耐候性方面更加突出。使用时应优选固体含量较高、干膜厚度大、溶剂含量较低的产品,也就是通常所说的厚膜型涂料,俗称“厚浆型涂料”。这类产品较之传统涂料具有固体含量高、使用溶剂少、一次成膜较厚、耐蚀效果好、在垂直面施工不流挂、不易出现针孔缺陷等特点,对节省工程综合费用大有好处。尤其是降低有机溶剂使用量后,挥发性有机化合物(VOC)量也大大减少。对施工安全及环境保护带来诸多好处,不仅降低了污染,而且节约了能源,减少了资源浪费,是目前耐蚀涂料的一个新方向。使用这类涂料时,应注意不得任意加入稀释剂。与钢铁基层配套时,应慎重选用配套良好的底层涂料或专用涂料。

6.7氯磺化聚乙烯涂料

     该涂料就其成膜树脂而言是一类很好的耐蚀材料。但其同时存在着针孔多,与钢材附着力差等问题,因此使用过程中应注意:1)工程中推荐用于混凝土表面,以减少因附着力差而产生的剥落。2)因涂膜较薄,施工中应有充分的保障,并减少针孔。3)施工现场必须注意通风,减少溶剂污染。

6.8聚氯乙烯莹丹涂料

     该涂料对被涂覆的基层表面有较好的屏蔽和隔离作用,而且对金属基层具有磷化、钝化作用。由于该涂料具有较好的耐腐蚀性能,在建筑防腐蚀工程使用历史较久。

6.9氟涂料

     氟涂料是指以氟树脂为主要成膜物质的涂料。由于其引入的氟元素电负性大,碳氟键能强,故具有优良的防腐蚀、耐侯性能和附着力强等特点,并且贮存期长,施工方便。近十年来得到广泛使用。

6.10有机硅耐温涂料

     该类在除尘、烟道脱硫等高温条件下使用较多。施工时应注意:1)涂层宜薄不宜厚,太厚会产生开裂、起皮等现象。2)当使用无机硅酸锌底层涂料时,涂层应薄而均匀,并采用有机硅面层涂料封闭。3) 有机硅面层涂料也可以直接作为底层涂料,用于封底再涂装面层涂料。

6.11乙烯基酯树脂涂料

     该涂料是以环氧乙烯基酯树脂为基体成膜物质加工成的一种耐酸、耐碱、耐盐氯腐蚀性能优异的重防腐蚀涂料。

乙烯基酯重防腐蚀涂料是一种无溶剂型的乙烯基酯涂料。因乙烯基酯树脂是由环氧树脂与甲基丙烯酸反应制得的自由基引发热固性树脂,该树脂的分子两端含有乙烯基酯基团,中间骨架为环氧树脂的不饱和树脂,它既具有环氧树脂优异的力学性能、耐腐蚀性能、耐高温性能,又有不饱和聚酯树脂的易流动性.快速固化性。分子键末端的甲基丙烯酸基团也提高了它的耐日光老化性(耐侯性)。这种涂料有三组分或两组分的包装,三组份包装分主剂、引发剂、促进剂,缺一不可。在使用时,引发剂、促进剂的含量需要严格控制,引发剂与促进剂两者绝对不能相混合,一混合即会引起燃烧甚至爆炸。两组份包装是由主剂(预促进型)和引发剂组成,相比三组份使用更方便。

6.11富锌涂料

     该类涂料多用作底层涂料,无机富锌涂料也可用作中间层涂料。施工过程中应注意:1)有机富锌与无机富锌性能上有较大差异。2)有机富锌表面应及时用环氧云铁等中间层涂料封闭,以作为过渡层。3)富锌涂料多用于较重要的、难维修的构配件表面防腐蚀,因此对施工工艺要求较高。

 

7 结语

     自上世纪90年代以来,《建筑防腐蚀工程施工规范》已分别经历了2002版和2014版的2次修订,它凝聚了二代建筑防腐蚀施工规范编制技术人员的心血和汗水,汇集了有心致力于我国建筑防腐蚀施工专业技术发展的广大设计、施工、材料、质量监督等技术人员和工人的智慧、创新实践和经验总结。我们相信随着新材料、新工艺的不断涌现,防腐蚀技术的不断发展和进步,在不断总结经验的基础上,《建筑防腐蚀工程施工规范》也将不断更新技术内容,更好的服务于工程建设,确保工程质量。

 

 

 
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