环氧树脂材料在防腐蚀工程中的应用在工业生产过程中，由于酸、碱、盐及有机溶剂等介质的作用，使各类建筑材料产生不同程度的物理和化学破坏，称为腐蚀。这些介质的来源，有的是生产过程中正常使用、排放或贮存，有的则是“跑、冒、滴、漏”。腐蚀过程一般比较缓慢，短期不显其后果，而一旦造成危害则相当严重。因此，对于防腐蚀工程，除设计上应周密考虑外，施工中要严格掌握配合比，特别注意工程质量。目前，在建筑工程中常见的防腐蚀工程有以下几类：水玻璃类防腐蚀工程；沥青类防腐蚀工程；树脂类防腐蚀工程；聚合物水泥砂浆防腐蚀工程；块材防腐蚀工程；聚氯乙烯塑料防腐蚀工程；涂料防腐蚀工程。一、影响建筑材料的主要腐蚀形式和因素建筑材料的腐蚀并不是一个很新的问题。暴露在腐蚀性介质或使用环境不当的建筑构件往往很容易损坏。近年来，由于环境污染问题日益尖锐，原材料越来越短缺，特别是有色金属，而且价格上涨，更突出了在建筑防腐蚀损坏的重要性。避免腐蚀的一个最重要因素是了解腐蚀是如何发生的。这些因素可以单独作用，但通常是共同作用的，这样腐蚀的程度就增加了。一般引起建筑材料腐蚀最主要的是化学因素。另外各种不同形式的湿气(雨、冷凝水、雾、较高的大气湿度、地下水、蒸汽、地下湿气、沼泽水、海水、湖水及河水)往往是一般建筑中发生腐蚀的先决条件。二、腐蚀性分级根据腐蚀性介质的形态及其对建筑结构的腐蚀特征可分为五大类：即气态介质、腐蚀性水、酸碱盐溶液、固态介质和污染土。各种介质可按其性质、含量划分类别，根据各种介质对建筑材料长期作用下的腐蚀性，又可分为强腐蚀、中等腐蚀、弱腐蚀、无腐蚀四个等级。设计、施工单位可按工程的腐蚀特征，选择适当的耐腐蚀材料和采取有效的防护措施。三、耐蚀环氧树脂材料及其性能环氧树脂在建筑防腐蚀工程中的应用，按分类属第三类，即树脂类防腐蚀工程。树脂类防腐蚀工程常用的材料制品，包括树脂胶泥、树脂砂浆、玻璃钢和树脂玻璃鳞片等。树脂胶泥、树脂砂浆和树脂玻璃鳞片是以树脂为胶结料，加入固化剂、增韧剂(有些材料需加入促进剂或稀释剂)、粉料、细骨料、粗骨料和经过处理的玻璃鳞片等填充料配制而成。玻璃钢是以树脂胶料与增强材料(如：玻璃纤维丝、玻璃纤维布、玻璃纤维表面毡、玻璃纤维短切毡或涤纶布、涤纶毡和丙纶布、丙纶毡等)复合塑制而成。树脂类防腐蚀材料，综合性能优良，耐腐蚀性突出，适用范围广，选择余地大，它们不但具有密实、抗水、抗渗漏好、强度高等特点，同时具有附着力强、常温操作、施工简便等良好的工艺性，而且价格适中。采用这类材料的防腐蚀工程一般包括：树脂胶料辅衬的玻璃钢整体面层和隔离层；树脂胶泥和砂浆铺砌的块材面层；树脂胶泥勾缝与灌缝的块材面层；树脂稀胶泥或砂浆制作的单一与复合的整体面层及隔离层；树脂玻璃鳞片胶泥面层等等。选用的材料品种不同，防腐蚀工程的最终产品功能以及适用范围将有很大不同。1、原材料和制成品的质量要求防腐蚀工程中常用的环氧树脂，除单独使用外，还可以和不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂和呋喃树脂等树脂复合使用，形成复合构造，以充分发挥各自的长处，降低成本，提高产品质量，方便施工。也可与其他树脂改性，形成改性树脂，改性的方法有物理法和化学法。环氧煤焦油属于较为典型的环氧树脂物理改性产物，使其性能介于环氧树脂和煤焦油之间。物理改性树脂中，次要树脂一般说来占总量的30％～50％。树脂进行化学改性后，其产物的性能已经发生了根本变化，乙烯基酯树脂实质是最典型的环氧化学改性树脂。有时用综合性能较好的两种或两种以上树脂材料，根据各自的特点，在工程的不同部位，统一部位的不同构造，依次进行施工，可以产生单一材料难以达到的显著效果。(2)环氧树脂类胶料、胶泥和砂浆的配制工艺要点1)环氧树脂胶料配制按配合比将稀释剂加入环氧树脂中(冬季气温较低时，可将环氧树脂预热到40℃左右)，搅拌均匀后冷却至室温待用。环氧树脂最好按比例稀释后送到现场。使用时称取定量环氧树脂液，加入固化剂搅拌均匀即制成环氧树脂胶料。配制玻璃钢底涂料时，可在未加入固化剂前再加一些稀释剂。2)环氧树脂胶泥配制称取一定量环氧树脂胶料，搅拌均匀后加入粉料再进行搅拌，就配制成胶泥。如固化速度快或初凝期短，也可在环氧树脂中先加粉料拌匀，使用前再加固化剂。配制面层料时则应少加或不加粉料。需做彩色面层时，再在面层料中加入一定量的无机颜料或有机颜料色浆。3)环氧树脂砂浆的配制称取一定量环氧树脂胶料，搅拌均匀后按一定级配加人细(粗)骨料，再进行搅拌，就配制成砂浆。固化速度快或初凝期短，也可在环氧树脂中先加骨料拌匀，使用前再加固化剂。(3)注意事项树脂和固化剂的作用是放热反应，配制量过大不易散热，因此，胶液切不要大量配制，每次依施工进度定，随配随用，在初凝期(一般为30～45min)内用完。固化剂要逐渐倾入，不断搅拌。如发现胶液温度过高，可将配料桶放人冷水器中冷却，防止局部过热固化。固体固化剂应先进行粉碎，与粉料混匀或用溶剂溶解备用。当选用毒性较大的乙二胺固化剂时，可将乙二胺与丙酮(1：1)预先配成溶液后使用。(1)环氧树脂。环氧树脂是指含有环氧基的聚合物之统称,主要适用于腐蚀性不太强的介质，耐碱性能较突出，也能耐一般酸(除氢氟酸外)腐蚀。目前国外防腐蚀市场对环氧树脂的需用量已经大大减少，主要原因在于耐蚀树脂方面，不饱和聚酯树脂已经迅速发展、且品种较多。国内市场由于不饱和聚酯树脂起步较晚，因此环氧树脂仍是防腐蚀领域的主要树脂品种之一。环氧树脂的主要特点是：粘结强度高，收缩率低，产品脆性大，价格较高。常温固化的树脂使用温度不超过80℃。(2)环氧树脂的固化剂。环氧树脂的固化剂有胺类、酸酐类、树脂类化合物等几大品种。其中胺类化合物最为常用，它又可以分为脂肪胺、芳香胺及改性胺等几类。由于乙二胺、间苯二胺、苯二甲胺、聚酰胺、二乙烯三胺等化合物的毒性、气味较大，因此逐步被无毒、低毒的新型固化剂(如：T31、590、C20等)替代。采用这类固化剂对潮湿基层甚至水下也可以固化，所以日益引起人们的重视和好评。(3)稀释剂。环氧树脂的稀释，通常用非活性稀释剂。如：乙醇、丙酮、苯、甲苯、二甲苯等。两种非活性稀释剂可以混合使用。有时为了降低固化成品的收缩率、减少孔隙和龟裂，也使用活性稀释剂，如：环氧丙烷丁基醚、环氧丙烷苯基醚、多缩水甘油醚等。(4)增塑剂。增韧剂单纯的环氧树脂固化后较脆、冲击韧度、抗弯强度及耐热性能较差。常用“增塑剂”、“增韧剂”来增加树脂的可塑性，改善树脂的韧性，提高抗弯强度、冲击韧度。(5)填充料。粉料、细骨料、粗骨料、玻璃鳞片可以统称为填充料。加入适当的填充料可以降低制品的成本，改善其性能。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)介绍说，在胶液中填充料的用量一般为树脂用量的20%～40%(重量)，配制腻子时加入量可较多些，一般可为树脂用量的2～4倍。常用的粉料为石英粉、瓷粉，此外还有石墨粉、辉绿岩粉、滑石粉、云母粉等。需耐氢氟酸时可用硫酸钡或石墨粉。为改善脆性，可混合使用硫酸钡和石墨粉(1：1)。为增强密实度和提高粘结强度，可混合使用石英粉和硅石粉(4：1)。用玻璃鳞片增强的树脂系统，具有耐腐蚀性强、物理机械性能良好、施工简便等特点。玻璃鳞片的厚度为2～5um、粒径0.2～3mm。表面经过加工和偶联处理，具有良好的分散性能、抗渗透效果和机械强度。(7)玻璃纤维布。玻璃纤维毡及其他增强材料树脂玻璃钢是玻璃纤维增强塑料(FRP)的简称。防腐蚀工程中，由于选用的增强材料不同，得到了耐蚀性能各异的广义“玻璃钢”。所谓增强材料是指：能使合成树脂基体的强度、刚度和其他一些性能通过一定的复合工艺而获得提高的纤维质材料的统称。由此可见，可以作为纤维质增强材料的既有无机纤维，也有有机纤维，如：玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、硼纤维、棉纤维、麻纤维、涤纶纤维、丙纶纤维、粘胶纤维等等。防腐蚀工程中最常用的是玻璃纤维布、玻璃纤维表面毡和玻璃纤维短切毡，用于氢氟酸等含氟工程时，采用无纺涤纶布、毡和丙纶布、毡。玻璃纤维布宜采用无碱(中碱)无捻粗纱玻璃纤维方格布，其厚度宜为0.2～0.4mm，经纬密度宜为每平方厘米4×4～8×8纱根数，规格及物理机械性能见表10-24和表10-25。玻璃纤维毡包括：玻璃纤维短切毡、玻璃纤维表面毡。玻璃纤维短切毡是由长度50～70mm的短切纤维不规则粘结而成。玻璃纤维表面毡是用粘结剂将定长纤维随机地均匀铺放后粘结成毡，其厚度约为0.3～0.4mm，主要用于手糊成型制品表面。使制品表面光滑，且树脂含量较高，耐老化和耐腐蚀性能较好。耐腐蚀增强塑料的富树脂层一般均用表面毡片，其树脂含量可高达85%以上，有E和C玻璃纤维两种。碳纤维和石墨纤维的主要特点是，耐蚀性能优良、耐热性能优异、具有高强度和高模量。2、环氧树脂材料制成品的技术性能指标树脂类材料制成品包括：树脂胶泥、树脂砂浆和玻璃钢，其相应的技术性能指标主要包括：胶泥与各种不同类型材料的粘结强度、胶泥及砂浆的收缩率和抗压强度、树脂类材料的抗拉性能指标和使用温度范围等。四、耐蚀环氧树脂材料的施工1、施工准备施工准备工作是全面质量管理最重要的一环。其具体内容包括：原材料的准备、施工现场察看、施工机具的安排、技术准备等。(1)原材料。原材料进场后，必须检查其规格、质量是否符合要求。对环氧树脂应根据出厂说明确定是否在有效期内，如无说明时应进行检验，合格后才能使用。对其他辅助材料应根据实际情况，进行必要的分析化验。上述原材料和配好的复合材料均需加盖贮存于阴凉干燥库房内，并标明材料名称、性能等有关参数。同时注意防火、防晒、防毒、防爆、防高温等事项。(2)玻璃布的脱蜡处理。聚醋酸乙烯润滑剂型玻璃布可直接使用，不必除去润滑剂。石蜡润滑剂玻璃布应进行脱蜡处理。一般采用机械或人工传动的连续热处理炉进行。热处理条件为300～500℃，时间为2～4min，处理后的玻璃布外观为金黄色，润滑剂的残余量一般不超过0.2%。当不具备连续热处理条件而在固定式设备上处理时，处理温度要控制得低一些，一般在280℃左右，经恒温15～25min。脱蜡后放于干燥处备用。如有条件最好根据结构尺寸，将布裁成所需长度卷好，但一般不宜太长、太宽、不宜折叠，以免产生皱纹，影响玻璃钢质量。(3)施工环境及现场查看。施工前，有关人员应当察看现场、了解环境情况。一般环境温度以15～25℃为宜，相对湿度不应大于80%。温度低于5℃，应采取加热保温措施，但不得用明火、蒸汽等直接加热升温，最好采用暖气或热风。在室外施工时应搭设棚盖，以防雨、防晒、防风沙。在室内也应采取措施防止灰砂污染并注意通风。(4)施工机具根据防腐蚀工程的不同类型，施工过程需要用到的机具视情况而定。下面所列的施工设备、机具可供选择。(5)技术准备根据工程的防腐蚀要求和施工条件选择原材料和合适的施工配合比。在无专业防腐蚀施工队伍时，应编好施工方案，作好技术交底和技术培训工作。同时为避免盲目性，加快工程进度，有序组织生产，必须预先编排好施工管理网络图表。2、基层处理及要求(1)对水泥砂浆或混凝土基层面的要求1)混凝土基层或水泥砂浆找平层须坚固、密实、有足够强度(水泥砂浆配合比一般以1：2～3为宜)。表面必须平整、清洁、干燥，不应有起砂、起壳、裂缝、蜂窝麻面等现象。在20mm深的厚度层含水率不应大于6％。平整度应用2m直尺检查，允许空隙不应大于5mm。2)当在混凝土基层或水泥砂浆找平层表面进行块材铺砌施工时，基层的阴阳角应做成直角，进行玻璃钢或其他类型防腐蚀施工时，基层的阴阳角应做成斜面或圆角，其半径为30～50mm。3)施工前应将基层表面的浮灰、水泥渣及疏松部位清理干净。有污染的部位先用溶剂擦去油污，待干燥后做下道施工。4)在混凝土基层或水泥砂浆上第一道可用树脂打底料打底，自然固化不少于24h。5)水泥表面已碳化时可不加设隔离层。凡穿过防腐层的管道、套管、预留孔、预埋件，均应预先埋置或留设。(2)对钢及金属基层表面的要求1)钢及金属基层表面应平整，无焊渣、毛刺、铁锈、油污等。2)经过处理的金属基层表面，应及时刷涂底漆，间隔时间不应超过8h。3、材料的参考配合比及配制工艺树脂类防腐蚀工程由于涉及到的材料较多。因此必须重视材料的配制工艺，同时认真掌握好各类材料的不同配合比例，这样才能保证质量。(1)环氧树脂类胶料、胶泥和砂浆的配合比环氧树脂类材料在不同的使用范围，针对不同的使用对象，采用的构造具有很大的区别。)