36 建 筑 防 腐 蚀 工 程
建筑防腐蚀工程质量不仅取决于施工质量,还与防腐蚀工程设计和防腐蚀工程使用管
理有密切关系。因此施工人员不仅要了解和熟悉防腐蚀工程的施工技术,还应对防腐
蚀工程设计和防腐蚀工程的使用管理有一定了解,以利于提高防腐蚀工程的施工质量。
本章按主要耐腐蚀材料组成的建筑防腐蚀工程,包括水玻璃类防腐蚀工程、硫磺类防
腐蚀工程、树脂类防腐蚀工程、沥青类防腐蚀工程、涂料类防腐蚀工程和聚合物水泥
砂浆类防腐蚀工程。 361水玻璃类防腐蚀工程
水玻璃类材料包括水玻璃胶泥、砂浆和混凝土。胶泥主要用于衬砌耐酸砖板;砂浆多
用于砌筑花岗石等尺寸较大的耐酸块材和抹保护面层;混凝土用于防腐蚀地坪、地沟、
衬里和整体槽罐。
水玻璃类材料是由液体水玻璃、硬化剂、辅助材料和耐酸粉料、砂、石等按不同要求
配制而成。液体水玻璃有钠水玻璃 (Na2O·nSiO2·Mh2O) 和钾水玻璃 (K2O·xSiO2·yH2O)
两种。钠水玻璃的硬化剂,用磨细的粉状氟硅酸钠;钾水玻璃用的硬化剂,用磨细的粉
状聚磷酸铝 (缩合磷酸铝)。水玻璃类材料的硬化是由水玻璃中的碱性硅酸盐 (Na2O·nSiO2或K2O·xSiO2)与其相应的硬化剂反应,产生硅酸凝胶为主要胶凝材料,将
粉料和细、粗骨料粘结在一起成为整体材料。
在防腐蚀工程中,过去主要使用钠水玻璃材料,20世纪80年代后期开始使用钾水玻璃
材料、钾水玻璃材料的粘结力和抗渗性优于钠水玻璃材料,但其收缩性较大。一般水玻
璃类材料的抗渗性差,可采用加抗渗剂制成抗渗型水玻璃类材料,以提高其抗渗性能。
钠和钾水玻璃材料在技术性能上虽有不同,但在防腐蚀工程中出现的质量通病和防治措
施基本相同,在本节中综合介绍。
36.1.1 水玻璃材料硬化过快或过慢,强度不够,性能差
1. 1. 现象
施工中水玻璃材料在拌合以后很快就开始硬化,甚至有的在拌合中就开始硬化,来不及
施工;水玻璃材料施工完后,养护很长时间,甚至十几个小时仍不能正常硬化,硬化后
的材料强度达不到要求,耐腐蚀性能差。 2. 2. 原因分析
(1) 水玻璃材料的硬化由水玻璃与硬化剂进行化学反应完成,化学反应对温度非常敏感。
当施工温度高,特别是在30℃以上时,反应速度加快,短时间就能硬化;当温度低时,
如在10℃或更低时,反应速度缓慢,甚至十几小时后仍不能正常硬化。硬化后的材料, 力学性能和耐腐蚀性能明显变坏。
(2) 使用的水玻璃质量差。在生产水玻璃时碱与二氧化硅反应不好,液体水玻璃呈现混
浊;水玻璃模数偏高或偏低,模数高的较模数低的硬化速度快;水玻璃中加水过多,密
度大幅度下降,水玻璃中有效物质含量低,材料性能不好。
(3) 使用的硬化剂质量不好。钠水玻璃用的氟硅酸钠纯度低、酸度大、细度不够,影响硬
化速度。氟硅酸钠用量多,硬化速度快;用量不足,硬化速度慢。钾水玻璃用的聚磷酸
铝也有类似问题。但钾水玻璃材料有专业厂家生产,施工单位不能自配,质量应由厂商
负责。
(4) 使用的耐酸材料,粗细骨料质量不好,如耐酸率低,含水率大,粉料的细度不够,粗
细骨料级配不好,强度低,硬化剂与细粉料和粗细骨料没有混合均匀。
(5) 水玻璃材料拌合不均匀,水玻璃胶料没有充分润湿粉料和粗细骨料表面。施工配合比
不当,材料的施工和易性欠佳。施工后养护不好,如环境湿度过大,表面有积水,有热蒸
汽作用或养护时间不够。
(6) 酸化处理不当,如使用酸的浓度低、酸化处理次数不够或处理时间过早。钾水玻璃材料
的酸化处理比钠水玻璃材料要求更严格,必须处理好。 3. 预防措施
(1) 严格按技术要求选用原材料,施工前对原材料作好质量检验。
(2)施工配合比由试验确定,施工现场不得随意改变施工配合比,任意变更材料,改变水玻璃
用量,特别防止往水玻璃内任意加水。
(3) 当施工环境温度不符合要求时,应采用加热保温或降温等措施,以保证正常施工。若调整
配合比时,必须经过试验。
(4) 氟硅酸钠硬化剂的细度应达到0.15mm。硬化剂预先与粉料混匀,再与粗细骨料混合均匀。
钠水玻璃材料的粉料采用铸石粉较好。使用钾水玻璃材料时,使用前按质量要求向生产厂购
买,不能在现场自配。
(5) 水玻璃模数不符合要求时,应使用高模数和低模数的两种水玻璃互相混合的方法,调整
水玻璃模数,不可采用加硅胶或加碱的方法调整模数。互相混合调整模数方法,对钠水玻璃
和钾水玻璃都适用。不同模数水玻璃相互混合的数量,可按下式计算:
ML MR—ML
· GL GH = ·
MH—MR N
H 式中 GL ——取低模数水玻璃的重量 (㎏);
GH ——应加入高模数水玻璃的重量 (㎏); MH——高模数水玻璃的模数; ML——低模数水玻璃的模数; MR——要求调整到的模数
NH ——高模数水玻璃中氧化钠或氧化钾的含量 (%); NL——低模数水玻璃中氧化钠或氧化钾的含量 (%)。 (6)采购水玻璃时,要注意其密度应大于使用要求的规定值,在现场加少量水调整密度后即可
使用。不要购买密度低的水玻璃,在现场加热脱水提高密度的作法不可取。
(7) 水玻璃材料搅拌时,水玻璃应充分润湿粉料和粗细骨料表面,不应有干粉和未拌匀的粗细 骨料存在。
(8) 提高钠水玻璃材料的抗渗性能,可采用加抗渗剂 (如糠醇单体) 的方法配制抗渗型的水玻
璃混凝土。使用前应进行试验,以保证质量。抗渗型的钾水玻璃材料可向生产厂家订货。
(9) 施工完的水玻璃材料,应保证有足够的养护时间,养护的相对湿度不要大于80%,不能与
蒸汽和水直接接触。 4.治理方法
施工中的局部缺陷,铲除后可进行局部修补;对大面积有严重缺陷的工程,应返工重做。
36.1.2 脱层、起壳和裂缝 1. 1. 现象
水玻璃砂浆抹面保护层,敲击时有空响声,保护层与基层粘结不良,有时伴有裂缝或 成块脱落。水玻璃砂浆或水玻璃混凝土面层,每隔一定距离出现有规则的裂缝,有时 也有不规则的裂缝。 2. 2. 原因分析
(1) 基层质量不好。如水泥砂浆或混凝土强度不够,有起砂、脱皮现象;有麻面,表
面不平整,基层表面不干净,有油渍、浮灰;水泥砂浆或混凝土内含水率过高,影 响面层与基层的粘结力。
(2) 钠水玻璃与水泥基层中的氢氧化钙起反应,损坏层间的粘结力。水泥基层上未设
隔离层,容易脱层和起壳。钾水玻璃材料可以与水泥基层粘结良好。 (3) 铺设的隔离层没有与水泥基层粘结好,两者之间已有脱层等缺陷。隔离层表面不
干净,浮灰、污垢、油渍未清理干净;表面光滑,未做撒砂处理。 (4) 使用的原材料不符合要求,或水玻璃类材料拌合不均匀。 (5) 水玻璃材料在硬化过程中,由于内部水分挥发和硬化过程中内部的凝聚作用产生
收缩。当收缩力大于其与基层的粘结力时,产生收缩裂缝造成脱层和起壳。 (6) 施工面积大,未考虑对材料产生收缩裂缝的处理措施。
(7) 施工养护不好,阳光直射到水玻璃材料表面,因表面局部温差而产生裂缝。这种
裂缝仅在表面产生,一般不是通缝。 3. 3. 预防措施
(1) 水泥砂浆或混凝土基层要有足够强度,表面不能有起砂、脱皮、裂缝等缺陷。水 泥砂浆找平层与混凝土应粘结良好,没有脱层、起壳缺陷。基层可直接用细石混凝 土做,不抹水泥砂浆找平层。若必须做水泥砂浆找平层时,可在混凝土基层表面涂刷 界面处理剂,以增加水泥砂浆与混凝土基层这间的粘结力。
(2) 施工时水泥砂浆或混凝土基层要干燥,在距表面20mm深度内,含水率不应大于 6%。施工前表面的浮灰、油污等应清理干净。
(3) 当使用钠水玻璃材料时,在水泥砂浆或混凝土基层上应设置隔离层。可以采取以下
措施,以保证隔离层与防腐蚀面层的粘结力。
1)做沥青卷材隔离层时,在其表面涂厚度2~3mm的沥青稀胶泥,随即均匀稀撒一层粒
径为2.5~5mm已预热的砂粒,使砂粒有部分嵌入沥青稀胶泥内。
2) 做树脂玻璃钢隔离层时,在其表面厚涂一道面层涂料,随即均匀稀撒一层粒径为
0.7~1.2mm的耐酸砂粒,使砂粒有部分嵌入面层胶料内。
(4) 用钾水玻璃砂浆直接在水泥基层上抹保护层时,一次抹灰厚度不宜大于1cm,当厚度
较大时应分层抹灰。当面积较大时,可分段分块施工,预留收缩缝,待钾水玻璃砂浆硬
化大部收缩完毕后,再做接缝处理,压实抹平。 (5) 施工水玻璃砂浆做抹面保护层时,注意选用合作的原材料和施工配合比,材料的拌制
及施工应符合有关规定,注意施工方法。
(6) 大面积水玻璃混凝土地面工程可采用分格施工,每格以不超过10㎡为宜。分格缝内
有水玻璃砂浆或水玻璃细石混凝土填实抹平。当留窄缝时,缝内可灌聚氯乙烯胶泥、沥
青胶泥或聚氨酯沥青胶泥等嵌缝材料。
(7) 在一些因结构变形容易生产裂缝的部位,应预留变形缝并加强隔离层的做法。 (8) 水玻璃材料保护层应注意养护,防止阳光直射到表面。 4. 治理方法
对局部不明显或轻微的脱层可不作处理。对明显的脱层和起壳,用切割砂轮沿周边切除起
壳部分,注意不要损坏隔离层。将切除物清理干净后,表面涂水玻璃稀胶泥,用砂浆修复,
压实并抹平表面。养护后进行酸化处理。
对非贯穿的表面裂缝,用切割砂轮将裂缝稍加扩大,用胶泥或砂浆修复。对大的或贯通
的裂缝,用切割砂轮打成坡口,注意不要损坏隔离层。将切除物清理干净后,表面涂一层
水玻璃稀胶泥,后用砂浆或细石水玻璃混凝土修复,经养护后进行酸化处理。
36.1.3 表面起皮、起砂
1. 1. 现象
表面不光滑、起皮、起砂,用脚搓动或用硬物刮划表面时,有粉或砂粒脱落。 2. 2. 原因分析
(1) 水玻璃的模数低,密度小,产生硅酸凝胶少,强度不够。 (2) 硬化剂用量不够。
(3) 粉料的细度不符合要求,材料拌合不均匀,施工后表面出现泌水玻璃现象
(相当水泥混凝土的泌水现象),在面层水玻璃量相对增加而硬化剂量不足, 表面呈强碱性,损坏表面层强度。
(4) 施工温度低,水玻璃和硬化剂反应速度慢,不能充分反应。
(5) 未进行酸化处理,因表面残留的水玻璃未充分分解,遇水或受潮时,碱性
物析出,表面粉化起砂。酸化处理用酸的浓度不够,酸化处理的次数不够。 酸化处理过早。
3. 3. 预防措施
(1) 参见36.1.1预防措施的有关内容。
(2) 注意正常养护和表面酸化处理。钾水玻璃材料的酸化处理更应特别注意。 4. 4. 治理方法
如施工正常,仅因养护时遇水等原因造成起皮、起砂、麻面时,可将有缺陷的 部位凿掉,露出坚硬层,清理干净后,刷一道水玻璃稀胶泥,用水玻璃砂浆修 补,压实抹平表面,经养护后进行酸化处理。如因材料质量不合格或施工配合 比错误产生的质量问题,应返工重做。
36.1.4 铺砌的块材脱层、起壳、裂缝、粘结不牢
1. 1. 现象
敲击时有空响声,块材与胶材的粘结处有裂缝,粘结不牢,严重的块材有松动或脱 落。
2. 2. 原因分析
(1) 基层强度不够,表面不干净。隔离层表面处理不当,参见36.1.2“脱层、起壳 和裂缝”的原因分析部分。
(2) 块材表面不洁净或潮湿,使用前未认真洗净掠干或烘干。
(3) 水玻璃材料配合比不符合要求,衬砌用胶泥砂浆稠度太大或太小。胶泥或砂浆 没有充分润湿块材或基层表面,粘结作用不好。
(4) 块材结合层厚度和灰缝宽度没有控制好,灰缝不密实。
(5) 施工环境与块材存放地点温差高,块材温度低 (10℃以下),在使用前未进行预 热,产生裂缝、脱层。
(6) 隔离层上的水玻璃稀胶泥涂刷不均匀,有漏涂。
(7) 水玻璃材料硬化时,材料本身具有收缩性,参见36.1.2的原因分析部分。 3. 3. 预防措施
(1) 施工前应认真检查基层或隔离层是否符合要求,对不合格的应先处理好以后再 施工。
(2) 由于基层或隔离层的缺陷造成脱层的预防措施,参见36.1.2的预防措施部分。 (3) 块材使用前应将表面的灰尘、油污等清洗干净,经晾干或烘干后使用或妥善保 存备用。
(4) 如块材施工地点和存放处温差大时,应提前1d把块材放置在施工地点,或在使
用前采取预热措施。
(5) 正确选定水玻璃材料的配合比,参见36.1.1的预防措施部分。 (6) 施工块材的结合层厚度和灰缝宽度应符合规定要求。
(7) 施工打灰时,注意使胶材充分润湿块材和基层表面。施工时随时用勾缝刀修整块
材间的灰缝,保证灰缝密实、平整。 4. 4. 治理方法
铺砌块材层有局部脱层、起壳缺陷时,应先取掉块材,剔除胶泥或砂浆,将表面清理
干净,涂一道水玻璃稀胶泥,然后把块材补砌好。
对不明显的脱层可不作处理,对大面积的脱层、起壳应返工重做。
如块材为基层结合牢固,仅灰缝胶材与块材结合处有开裂,可把开裂部位的胶泥剔除,
将表面清理干净,涂一道稀胶泥,用胶泥或砂浆把缝勾严,养护后做酸化处理。
36.1.5 铺砌块材表面不平,灰缝宽窄不一
1. 1. 现象