На скоростной автомагистрали Хэбао успешно применено паропроницаемое антикоррозионное покрытие для бетона.
2026-06-01
Бетон по сути является многофазным материалом, в котором цементный гель (продукт реакции цемента и воды) заполняет пустоты в заполнителе, образуя единое целое. Соотношение различных компонентов в цементном бетоне показано на рисунке 1.
Пористая структура бетона означает, что внутри него всегда будет присутствовать определенное количество влаги, а наличие влаги создает каналы для проникновения и миграции вредных веществ в бетон.
Повреждение бетона водой относится к явлению снижения эксплуатационных характеристик бетонных конструкций из-за проникновения и воздействия воды. Это повреждение можно разделить на несколько типов, включая: (1) Просачивание воды внутрь бетона, вызывающее коррозию металлических компонентов (таких как стальные стержни) и потенциально приводящее к расширению и растрескиванию бетона. (2) Когда вода в бетоне замерзает при низких температурах, она расширяется, что может вызвать растрескивание и разрушение бетона. Впоследствии, когда лед тает, бетон может быть дополнительно поврежден. (3) Некоторые химические вещества, такие как соли и кислые или щелочные вещества, могут вызывать коррозию бетона. Эти вещества могут поступать из внешней среды, например, из морской воды, дорожных плавильных установок и т. д., или могут быть компонентами бетона. (4) Биологические факторы, такие как бактерии, грибы и водоросли, также могут вызывать повреждение бетона. Они могут образовывать биопленки на поверхности бетона, что приводит к таким проблемам, как изменение цвета поверхности и коррозия. Вышеупомянутые формы повреждения бетона показаны на рисунке 2.
Для предотвращения повреждения бетона водой распространенным методом обработки является нанесение поверхностного покрытия. Поверхностные покрытия для бетона возникли на основе антикоррозионных покрытий для стальных конструкций и имеют различные системы, обычно включающие эпоксидные смолы, полиуретановые покрытия и фторуглеродные покрытия. Однако из-за таких факторов, как испарение влаги из бетона летом, часто наблюдается повреждение бетонного покрытия. Согласно закону идеального газа : PV=nRT , объем испаряющейся воды в объеме 18 мл составляет 22,4 л, что означает, что объем водяного пара в 12444 раза больше объема той же массы воды. Если водяной пар не может свободно выходить, чем плотнее бетонное покрытие, тем легче оно повреждается. Повреждение покрытия, вызванное испарением воды, показано на рисунке 3.
Проницаемость материалов для бетонных покрытий является важным техническим средством обеспечения их долгосрочной эффективности, и ее необходимость объясняется следующими пунктами: (1) Проницаемые покрытия помогают регулировать влажность внутри бетонной конструкции. Если влага не может пройти через покрытие и задерживается внутри бетонной конструкции, это может привести к накоплению влаги и неблагоприятному воздействию на внутреннюю среду здания, например, к образованию плесени и коррозии металлических элементов. Проницаемые покрытия пропускают водяной пар, предотвращая застой влаги внутри бетона. (2) Если влага не может свободно проходить через поверхность бетона, она может накапливаться внутри бетона, что приводит к увеличению внутреннего давления. В некоторых случаях это внутреннее давление может вызвать растрескивание и повреждение бетона. (3) Проницаемые покрытия могут замедлить скорость испарения влаги с поверхности бетона, тем самым помогая замедлить образование трещин. Особенно в случае свежезалитого бетона проницаемые покрытия помогают поддерживать влажность бетона и снижают риск растрескивания. (4) Если на поверхности бетона задерживается влага, это может привести к проблемам с адгезией между покрытием и бетоном, увеличивая риск отслаивания покрытия. Проницаемые покрытия помогают поддерживать адгезионные свойства между покрытием и бетоном.
Для решения проблемы воздухопроницаемости бетонных покрытий компания Juyan New Materials предложила комплексный исследовательский подход с использованием методов химической и материаловедческой науки. Полученный на данный момент фторуглеродсодержащий силановый материал обладает как морозостойкостью, так и устойчивостью к коррозии хлорид-ионами, а также превосходной воздухопроницаемостью. Обширные лабораторные испытания и полевые проверки показали, что этот материал является идеальным антикоррозионным покрытием для бетона. Показатели эффективности этого материала приведены в таблице 1.
Таблица 1. Показатели эффективности антикоррозионных покрытий для бетона на основе фторсодержащих силанов.
| Серийный номер | Тестируемые элементы | индекс | Методы тестирования |
| 1 | Состояние в контейнере | Тщательно перемешайте до полного удаления комочков. | HG/T 4104-2009 |
| 3 | Низкотемпературная стабильность | Неиспорченный | |
| 4 | Время сушки (поверхностная сухость) / ч | ≤2 | |
| 5 | Адгезия | ≤ Уровень 1 | |
| 6 | кислотоустойчивость | В течение 168 часов отклонений не выявлено. | |
| 7 | Устойчивость к старению под воздействием искусственного климата | Изменение цвета на 1 балл или ниже в течение 1000 часов, степень меления 0. | |
| 8 | Антищелочность | В течение 72 часов отклонений не выявлено. | GB/T 9715-2014 |
| 9 | Глубина проникновения / мм | ≥1 | JG/T 337-2011 |
| 10 | Коэффициент водопоглощения /% | ≤10 | |
| 11 | Устойчивость к щелочам /% | Коэффициент водопоглощения после обработки щелочью ≤20 | |
| 12 | коэффициент глубины карбонизации /% | ≤20 | JG/T 335-2011 |
| 13 | скорость снижения поглощения хлорид-ионов | >85 | JT/T 991-2015 |
| 14 | скорость пропускания водяного пара | ≥75 | — |
В 2023 году в рамках проекта модернизации и реконструкции участка Цзишао скоростной автомагистрали Хэбао для обработки использовалось антикоррозионное покрытие на основе фторуглеродно-модифицированного силана, разработанное и произведенное компанией Juyan New Materials. Благодаря совместным усилиям всех сторон проект был успешно реализован и достиг хороших результатов. Ниже приводится отчет о ходе строительства на объекте.
