一种城市污水环境防腐涂层体系的适应性评估方法

技术领域

本发明涉及一种城市污水环境混凝土构筑物防腐涂层体系的适应性评估 的方法，属于城市污水环境下混凝土构筑物防腐研究技术领域。

背景技术

近年来我国在水处理方面的投入和发展迅速，防腐涂层作为混凝土构筑 物防腐的重要措施而被广泛应用，然而据统计90％以上既有工程达不到防腐设 计使用年限，腐蚀问题严重。城市污水成分比较复杂，含有硫化氢和多种微 生物，微生物发酵及硫化氢的强还原性都会对混凝土构筑物的防腐涂层造成 严重腐蚀。混凝土表面的防腐涂层在施工完的1～2年内就出现开裂剥落等现 象，从而导致混凝土结构的破坏。究其根本主要是缺乏针对性的评估方法及 标准规范，从而导致设计不合理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种城市污水环境防腐涂层体系的 适应性评估方法，能够真实模拟城市污水环境下混凝土防腐涂层体系的腐蚀 过程，快速评价防腐涂层体系在城市污水环境下的耐腐蚀性，为城市污水混 凝土构筑物防腐材料的选型及寿命评估提供依据。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

一种城市污水环境防腐涂层体系的适应性评估方法，包括以下步骤：

步骤1：采用与混凝土构筑物相同的原材料及配合比制备混凝土试件，在 标准条件下养护28d，取出后用工具将表面打毛，清洗干净后，放置室内自然 干燥；

步骤2：按照涂层体系的使用说明书，对步骤1中的混凝土试件的6个表 面涂覆涂层体系并进行养护；

步骤3：涂层体系达到龄期后，将混凝土试件浸入强化污水腐蚀环境中进 行加速腐蚀试验；

步骤4：将经过加速腐蚀试验的混凝土试件取出，分别测量涂层体系及混 凝土试件的性能；

步骤5：根据老化前后防腐涂层及混凝土试件性能的对比，按照各指标基 础扣分和权重标准，分别计算各指标扣分值和合计扣分值，得出涂层体系的 劣化程度，综合评价涂层体系的腐蚀状态；其中指标扣分值为基础扣分值乘 以权重，合计扣分值为各指标扣分值之和。

进一步，上述城市污水环境防腐涂层体系的适应性评估方法，其步骤3 中的强化污水由下列质量份数的原料组成：基础污水100份，含碳物质1-15 份，含氮物质0.1-5份，矿物质0.1-2份，维生素0.001-0.1份。

进一步，上述城市污水环境防腐涂层体系的适应性评估方法，所述的含 碳物质为糖类、脂类、醇类、有机酸、芳香族化合物中的一种或多种。

优选的，所述糖类为葡萄糖、蔗糖、淀粉中的一种或多种。

进一步，上述城市污水环境防腐涂层体系的适应性评估方法，所述的含 氮物质为尿素、蛋白质、铵盐、硝酸盐中的一种或多种。

优选的，所述含氮物质为尿素、蛋白胨、磷酸氢二铵中的一种或多种。

进一步，强化污水根据COD值的不同，分为低腐蚀级别、中等腐蚀级别 和强腐蚀级别，所述低腐蚀级别的COD值不小于5000不大于15000，所述中 等腐蚀级别的COD值不小于15000不大于35000；所述强腐蚀级别的COD值不 小于35000不大于50000，详见表1。

表1腐蚀等级的评价标准

进一步，上述城市污水环境防腐涂层体系的适应性评估方法，其步骤4 中涂层体系的性能包括涂层厚度、附着力、抗氯离子渗透性，混凝土的性能 包括抗压强度、电通量和抗碳化性能。

进一步，上述城市污水环境防腐涂层体系的适应性评估方法，其步骤5 中涂层体系的腐蚀状态分为耐腐蚀、尚耐腐蚀、不耐腐蚀三个分级腐蚀状态， 合计扣分小于15或单项扣分小于5评价涂层体系为耐腐蚀状态；合计扣分为 15～50或者单项扣分为5～10评价涂层体系为尚耐腐蚀状态；合计扣分大于50 或单项扣分大于10评价涂层体系为不耐腐蚀状态，详见表2。

表2防腐涂层体系腐蚀状态评价标准

上述的腐蚀状态的评估方法，其合计扣分和单项扣分均处于同一个腐蚀状 态时，则以该分级腐蚀状态作为涂层体系的评价腐蚀状态；当合计扣分和单 项扣分不处于一个分级腐蚀状态时，以较为严重的腐蚀状态作为涂层体系的 评价腐蚀状态。

综上，本发明的有益效果如下：

1、本发明综合考虑了酸性环境、微生物腐蚀对城市污水混凝土构筑物防 腐涂层体系的破坏作用，可以用来模拟真实城市污水环境下混凝土防腐涂层 体系的腐蚀过程，快速评价防腐涂层体系在城市污水环境下的耐腐蚀性，为 城市污水混凝土构筑物防腐材料的选型及寿命评估提供依据。

2、本发明的城市污水环境防腐涂层体系的适应性评估方法具有针对性， 评估更为科学准确，对污水混凝土构筑物防腐涂层体系的设计及构筑物的安 全运行有着重要的意义。

具体实施方式

以下对本发明做进一步的详细说明。根据下面的说明，本发明的目的、 技术方案和优点将更加清楚。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的优 选实施例，而不是全部的实施例。

城市污水环境防腐涂层体系的适应性评估方法，包括以下几个步骤：

步骤1：采用与混凝土构筑物相同的原材料及配合比制备C30以上的混凝 土试件，在标准条件下养护28d，取出后用磨光机将表面打毛，清洗干净后， 放置在温度(23±2)℃，相对湿度(50±20)％的室内自然干燥；

步骤2：按照涂层体系的产品使用说明书，对步骤1中的混凝土试件的6 个表面涂覆底漆和面漆，在温度(23±2)℃，相对湿度(50±20)％的室内 自然养护7d以上；

步骤3：按下表3配制，根据表1分为低腐蚀、中等腐蚀、强腐蚀；将养 护好的带有涂层体系的混凝土试件浸入强化污水中加速腐蚀试验，老化时间 为30-90d，试验温度为(23±2)℃；

表1腐蚀等级的评价标准

表3污水所加营养物质的比例

步骤4：将经过加速腐蚀试验的混凝土试件取出，按JT/T 695-2007《混 凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件》测试涂层体系的厚度、附着力、抗氯 离子渗透性；GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》测试混 凝土试件抗压强度；按GBT50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验 方法标准》测试混凝土试件的电通量、抗碳化性能；

步骤5：根据老化前后防腐涂层及混凝土试件性能的对比，按照各指标基 础扣分和权重标准，分别计算各指标扣分值和合计扣分值，得出涂层体系的 劣化程度，综合评价涂层体系的腐蚀状态；其中指标扣分值＝基本扣分值×权 重，合计扣分值为各指标扣分值之和。在对应腐蚀等级下各评价的指标基础 扣分和权重标准如表4所示。

表4各指标基础扣分和权重标准

涂层体系的腐蚀状态分为耐腐蚀、尚耐腐蚀、不耐腐蚀三个分级腐蚀状态； 各个级别的扣分状态如表2所示。

表2防腐涂层体系腐蚀状态评价标准

其中合计扣分和单项扣分均处于同一个腐蚀状态时，则以该分级腐蚀状态 作为涂层体系的评价腐蚀状态；当合计扣分和单项扣分不处于一个分级腐蚀 状态时，以较为严重的腐蚀状态作为涂层体系的评价腐蚀状态。如合计扣分 和单项扣分处于耐腐蚀状态，则评价涂层体系为耐腐蚀状态；若合计扣分处 于耐腐蚀状态，单项扣分处于尚耐腐蚀状态，则评价涂层体系为尚耐腐蚀状 态。

以上所述，仅是本发明优选实施例的描述说明，并非对本发明保护范围 的限定，显然，任何熟悉本领域的技术人员基于上述实施例，可轻易想到替 换或变化以获得其他实施例，这些均应涵盖在本发明的保护范围之内。