[实用新型]用于PHC管桩金属端头长效防腐蚀的复合涂层

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于金属表面长效防腐蚀的复合涂层，具体涉及一种用于PHC管桩金属端头表面长效防锈的复合涂层，属于金属表面防护技术领域。

背景技术

PHC管桩作为上部结构和地基之间的传力构件，其耐久性直接影响工程结构的安全性。金属端头耐久性是PHC管桩耐久性的重要方面之一。PHC管桩金属端头包括裙板、端板和预应力主筋墩头。裙板、端板和主筋的材质不一样，且裙板与端板、端板与主筋是相互咬合接触的。

本实用新型发明人首次系统研究了PHC管桩金属端头各部件在滨海氯盐土、华北盐碱土、东北中性草甸土、华南酸性红土等我国典型土壤环境下的腐蚀行为，发现各部件均发生了严重的腐蚀，如主筋墩头和裙板在氯盐土、盐碱土等盐渍土中耐蚀等级仅为差；裙板与端板、主筋与端板在土壤介质中均发生了严重的接触电偶腐蚀，并且在所研究的土壤环境下裙板和主筋均作为阳极：薄壁裙板被加速腐蚀，一旦穿透，土壤中的有害介质将通过端板与混凝土的界面快速渗透至主筋表面，为主筋锚固头提供腐蚀环境；由于主筋的面积远小于端板的面积，主筋/端板电偶对可构成“小阳极大阴极”的腐蚀体系，大大加快了主筋的腐蚀速度，使得主筋截面积快速减小，进而引起预应力过早失效等结构受力问题。因此，PHC管桩金属端头的腐蚀防护是势在必行的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于PHC管桩金属端头表面长效防腐蚀的复合涂层，以克服PHC管桩金属端头在土壤中发生腐蚀或电偶腐蚀的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供的用于PHC管桩金属端头长效防腐蚀的复合涂层，包括热喷涂金属涂层、防腐蚀封孔涂层和耐磨涂层，所述热喷涂金属涂层、防腐蚀封孔涂层和耐磨涂层由PHC管桩金属端头的基材表面向外依次设置。其中，所述热喷涂金属涂层可以是厚度为60μm～180μm的锌涂层、铝涂层或锌铝合金涂层等。所述防腐蚀封孔涂层可以是厚度为20μm～60μm的环氧涂料涂层或锌基环氧涂料涂层等。所述耐磨涂层可以是厚度为120μm～240μm的含耐磨颗粒的环氧涂料涂层等。所述耐磨颗粒可以为Al₂O₃颗粒、SiC颗粒、SiO₂颗粒或ZrO₂颗粒等。

本实用新型还提供一种PHC管桩，该PHC管桩在其金属端头的基材表面向外依次设置热喷涂金属涂层、防腐蚀封孔涂层和耐磨涂层。其中，所述热喷涂金属涂层可以是厚度为60μm～180μm的锌涂层、铝涂层、或锌铝合金涂层等其它金属防腐蚀喷涂材料涂层。锌、铝涂层不仅能将腐蚀介质与基体隔离开，同时对基体有牺牲阳极的保护作用，锌铝合金涂层则发挥了两者的优势。所述防腐蚀封孔涂层可以是厚度为20μm～60μm的环氧涂料涂层或锌基环氧涂料涂层等。所述耐磨涂层可以是厚度为120μm～240μm的含耐磨颗粒的环氧涂料涂层等。所述耐磨颗粒可以是Al₂O₃颗粒、SiC颗粒、SiO₂颗粒或ZrO₂颗粒等。

本实用新型复合涂层抗腐蚀能力强、性价比突出、且可根据PHC管桩使用环境的腐蚀程度调节涂层类型和厚度，具有良好的可控性和防护作用。

附图说明

图1是本实用新型复合涂层的一种实施例结构示意图，其中：1为金属端头钢结构件基材，2为底层的热喷涂金属涂层，3为中间层的防腐蚀封孔涂层，4为外层的耐磨涂层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

参照图1，本实用新型用于PHC管桩金属端头长效防腐蚀的复合涂层，包括热喷涂金属涂层2、防腐蚀封孔涂层3和耐磨涂层4，所述热喷涂金属涂层2、防腐蚀封孔涂层3和耐磨涂层4由PHC管桩金属端头的钢结构件基材1表面向外依次设置，即复合涂层是以热喷涂金属涂层2为底层、防腐蚀封孔涂层3为中间层、耐磨涂层4为外层的多层结构。

热喷涂金属涂层2可以是锌涂层、铝涂层或锌铝合金涂层等，厚度为60μm～180μm。防腐蚀封孔涂层3可以是环氧涂料涂层或锌基环氧涂料涂层等，厚度为20μm～60μm。耐磨涂层4可以是含耐磨颗粒的环氧涂料涂层等，厚度为120μm～240μm。所述耐磨颗粒可以为Al₂O₃颗粒、SiC颗粒、SiO₂颗粒或ZrO₂颗粒等。耐磨颗粒最好先用含10％硅烷偶联剂的乙醇溶液进行表面活化预处理，以提高耐磨颗粒与环氧涂料的界面结合强度；硅烷偶联剂优选γ-氨丙基三乙氧基硅烷。