[发明专利]水工混凝土表面疏水耐污涂层及其施工方法

说明书

本发明公开了一种水工混凝土表面疏水耐污涂层。它包括内层涂层和外层涂层；所述内层涂层为含氟树脂基体，所述含氟树脂基体包括A组分材料和B组分材料，所述A组分材料由按重量份数计为60～100份含氟树脂，10～60份有机溶剂，2～20份疏水型纳米材料组成；机械搅拌转速为500～1000rpm，搅拌时间为3～8h；所述B组分材料为按重量份数计为6～10份固化剂；所述外层涂层为低表面能氟硅烷。它克服了现有低表面能涂层附着力差、疏水性能的耐久性不足、综合性能差、成本高的缺点；具有制备方法简单，疏水耐污性强、耐久性强的优点。本发明还公开了水工混凝土表面疏水耐污涂层的施工方法。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，更具体地说是指水工混凝土表面疏水耐污涂层。本发明还涉及水工混凝土表面疏水耐污涂层施工方法。

背景技术

我国现有混凝土水库大坝大部分兴建于上世纪50至70年代，受当时的经济技术水平限制，以及多年运行带来的环境腐蚀和老化问题，病险问题较为突出，部分大坝存在着较大的安全隐患；现有的混凝土缺陷修补及表面防护材料尚无法同时实现环保性、长效装饰和防护功能，如砂浆等无机材料取材方便、施工简便、对环境污染较小，但是防护效果不理想、难以满足严苛服役环境下对混凝土耐久性的要求；有机硅类、沥青类、环氧树脂类、聚氨酯类、聚脲类、丙烯酸酯类和聚合物水泥等有机材料虽在某种物理力学性能或耐候性方面表现优异，但其综合性能仍无法满足实际复杂工况的要求，施工范围具有一定的局限性，如环氧类材料耐磨性、光泽、耐化学介质性能较好，但耐候性、耐高温性、抗划伤性能均较差；因此，选择合适的水工混凝土缺陷修补与表面防护材料，可恢复混凝土建筑物表面的美观，同时在混凝土表面形成防渗、耐老化等多重功效的防护层，使混凝土免受或减缓外界侵蚀作用，提高混凝土建筑物耐久性，延长建筑物服役寿命，对于提升我国水利水电工程建设和运行维护水平具有重要意义。

近年来，低表面能有机涂层(如有机氟、有机硅、氟硅涂层等)由于具有优异的表面性能(疏水性、耐沾污性等)、耐介质腐蚀性能和耐候性好等优点，已成为表面防护的有效涂层材料；但总体来说研究仍较少且主要集中于室内试验研究，尚无法真正实现大规模推广施工；究其原因，主要受制于以下几方面：(1)疏水涂层与亲水性混凝土基底的附着力较差，在侵蚀环境长期作用下可能发生剥离、裂纹、鼓泡等失效现象；(2)疏水性能的耐久性存在不足，一方面，若长期暴露于雾霾、水汽、二氧化碳和紫外线等大气环境中可能导致涂层老化，继而造成表面污染、疏水性能下降等不良现象；另一方面，表面的粗糙结构较为脆弱，容易因加工和使用过程中的冲击、摩擦等机械作用而损坏，继而导致疏水性能下降甚至丧失；(3)综合性能无法满足实际施工要求，在保证疏水性能的同时，常常无法兼顾强度、韧性等方面的要求；(4)制备工艺复杂、成本较高。

发明内容

本发明的第一目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供一种兼具优异耐候性与粘接性能的水工混凝土表面疏水耐污涂层，疏水耐污性强、耐久性强。

本发明的第二目的是提供水工混凝土表面疏水耐污涂层施工方法。

为了实现本发明的第一目的，本发明的技术方案为：水工混凝土表面疏水耐污涂层，其特征在于：由内层涂层和外层涂层组成；所述内层涂层为具有微纳结构的含氟树脂基体，所述含氟树脂基体由A组分材料和B组分材料组成，所述A组分材料由按重量份数计为70～90份含氟树脂，40～60份有机溶剂，8～12份疏水型纳米材料组成；机械搅拌转速为700～900rpm，搅拌时间为5～7h；所述B组分材料为按重量份数计为7～9份固化剂；所述外层涂层为低表面能氟硅烷；

所述低表面能氟硅烷选自十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟烷基丙基三甲氧基硅烷和十七氟癸基三甲氧基硅烷；

含氟树脂基体涂覆厚度为100～300μm；低表面能氟硅烷涂覆厚度为50～100μm。