<轉(zhuǎn)載>無(wú)機(jī)重防腐材料水玻璃膠泥及砂漿

重防腐，特別是高濃度強(qiáng)氧化性酸的防腐使用最為廣泛的就是水玻璃材料。這類無(wú)機(jī)重防腐材料主要以水玻璃為膠結(jié)劑，氟硅酸鈉為固化劑制成的膠泥，砂漿或者澆筑成混凝土等耐蝕結(jié)構(gòu)層。水玻璃耐腐蝕膠泥填充料為耐酸粉（如石英粉，鑄石粉，瓷粉，輝綠巖粉等）；水玻璃耐腐蝕砂漿填充料為耐酸砂等骨料，比較粗的具有級(jí)配的耐酸石子可以澆筑耐蝕混凝土。它們都是按照一定的比例配制而成。

水玻璃膠泥主要用于砌筑耐酸塊材，管道接頭封口及貯槽襯里；水玻璃砂漿就可以砌筑耐酸塊材又可以用作抹面層；而水玻璃混凝土整體澆筑地坪面層，貯槽襯里層及設(shè)備基礎(chǔ)。耐酸塊材有天然與人造的磚板，表面平整光滑的塊材可以用膠泥砌筑和勾縫；而表面粗糙的塊材如耐酸混凝土制塊，花崗巖等可以用砂漿砌筑和勾縫。水玻璃膠泥和砂漿具有優(yōu)良的化學(xué)抗蝕性能，特別耐強(qiáng)酸，除氫氟酸，熱磷酸和堿性溶液以外，幾乎耐所有的無(wú)機(jī)酸，有機(jī)酸，鹽溶液，油，有機(jī)化合物，溶劑及酸性氣體，熱穩(wěn)定性高，在450℃條件下無(wú)顯著變化，線膨脹系數(shù)與鋼鐵相似，因此作為鋼鐵容器，貯槽襯里最為合適。另外，水玻璃膠泥和砂漿強(qiáng)度高，是水泥的2.5倍，粘結(jié)力強(qiáng)，而且長(zhǎng)期受酸的作用逐漸增強(qiáng)，成本低廉，取材容易；但是其孔隙率大，達(dá)到15%以上，抗?jié)B抗水，抗稀酸性能差，不耐堿，凝固時(shí)間長(zhǎng)。由于孔隙率大，腐蝕性鹽溶液滲入水玻璃膠泥和砂漿內(nèi)部，體積膨脹容易引起開裂滲透，腐蝕基層結(jié)構(gòu)；因此水玻璃類材料要改性或者使用優(yōu)良的底層做復(fù)合防腐層應(yīng)用，如采取在基層打底或者做隔離層如先刷瀝青底漆，再刷稀水玻璃膠泥等方法。

水玻璃膠泥和砂漿中水玻璃的密度和模數(shù)是保證防腐施工質(zhì)量的關(guān)鍵。水玻璃密度過(guò)大或者過(guò)小均會(huì)影響膠泥及砂漿的強(qiáng)度，耐酸性能，抗?jié)B性和收縮性。水玻璃模數(shù)過(guò)低會(huì)延緩膠泥及砂漿的硬化時(shí)間，耐酸性也差；模數(shù)過(guò)高，會(huì)使膠泥和砂漿固化太快，特別是在高溫環(huán)境下更為明顯，造成施工困難并且影響成品質(zhì)量。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，施工用水玻璃的密度應(yīng)在1.4-1.43范圍內(nèi)，模數(shù)宜為2.6-2.9范圍內(nèi)對(duì)于，水分52%-57%之間。

水玻璃膠泥和砂漿中固化劑氟硅酸鈉的要求必須純度不小于95%含水率不大于1%，細(xì)度全部通過(guò)孔徑0.15㎜的篩，用量通常是水玻璃用量的14%-18%，實(shí)際用量根據(jù)水玻璃材料氧化鈉的含量多少?zèng)Q定。氟硅酸鈉用量過(guò)多，固化速度加快，給施工帶來(lái)影響，耐酸性能下降；氟硅酸鈉用量過(guò)少，固化不完全，游離的水玻璃即使養(yǎng)護(hù)時(shí)間延長(zhǎng)依然不能固化，同時(shí)失去耐酸性能，因此固化劑也是水玻璃耐酸材料質(zhì)量的重點(diǎn)。當(dāng)然，固化劑也隨著環(huán)境溫度的變化而進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，例如冬天氣溫低，反應(yīng)慢，固化劑用量必須增加，一般為水玻璃用量的18%-20%；而在氣溫較高的夏天或者30℃以上時(shí)，固化劑用量必須相應(yīng)減少，通常為水玻璃用量的13%-14%。施工中，可能遇到固化劑受潮結(jié)塊的現(xiàn)象，可以將氟硅酸鈉在60℃溫度下烘干，否則受潮的氟硅酸鈉會(huì)分解變質(zhì)，不可以使用。

水玻璃膠泥和砂漿中填充料之粉料，骨料耐酸率不小于95%。粉料含水率不大于0.5%，細(xì)度要求0.15㎜篩孔篩余量不大于5%，0.09㎜篩孔篩余量應(yīng)為10%-30%范圍內(nèi)；骨料含水率不大于1%，不得含有泥塊，含泥量不大于1%，粒徑不大于1.2㎜，粗骨料最大粒徑不大于結(jié)構(gòu)最小尺寸的1/4，用于樓面地面面層時(shí)，不超過(guò)25㎜，并且小于面層厚度的2/3。

水玻璃膠泥和砂漿的配制可以采用機(jī)械或者人工攪拌的方式進(jìn)行混合，配制時(shí)嚴(yán)格控制氟硅酸鈉的用量，以免金屬件被腐蝕。機(jī)械攪拌時(shí)，先將粉料，細(xì)骨料或者粗骨料與氟硅酸鈉加入攪拌機(jī)內(nèi)，干拌均勻，然后加入水玻璃濕拌，濕拌時(shí)間不小于2min，配制水玻璃膠泥時(shí)不加骨料。人工攪拌時(shí)，先將粉料與固化劑混合，過(guò)篩2遍后，加入細(xì)骨料干拌均勻，然后逐漸加入水玻璃濕拌，直至均勻，配制水玻璃膠泥時(shí)，不添加骨料?；鶎哟虻琢现亓颗浜媳葹樗ＡВ悍杷徕c：粉料=100:15-18:70-100；膠泥重量配合比為水玻璃：氟硅酸鈉：粉料=100:15-18：255-270；砂漿重量配合比為水玻璃：氟硅酸鈉：粉料：骨料=100:15-17:200-220:250-270.混合時(shí)間不大于10min，混合好的熟料必須在30min內(nèi)用完。

水玻璃膠泥和砂漿的施工和其他防腐施工要求一樣，素有“三分材料七分施工”的說(shuō)法，因此施工質(zhì)量必須按照設(shè)計(jì)要求和GB 50212-2014《建筑防腐蝕工程施工規(guī)范》及GB 50224-2010《建筑防腐蝕工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》執(zhí)行。水玻璃膠泥和砂漿施工環(huán)境溫度宜15℃-30℃為宜，濕度不宜大于80%，低于15℃時(shí)應(yīng)該采取保溫加熱措施。水玻璃混凝土預(yù)埋鐵件必須除銹涂刷環(huán)氧或者過(guò)氯乙烯防腐涂料，基層表面必須處理干凈，不平之處用1:3水泥砂漿補(bǔ)平，凸出部分剔平，保持基層平整干凈。混凝土或者金屬基層必須使用水玻璃稀膠泥均勻涂刷2遍，每一遍間隔時(shí)間宜為6-10h，涂刷厚度1㎜左右，均勻無(wú)漏。由于混凝土呈堿性，水玻璃與氟硅酸鈉會(huì)在終凝前起化學(xué)反應(yīng)，為了防止混凝土堿性使得膠泥或者砂漿分層脫落，故先在混凝土基層面涂刷2遍稀水玻璃膠泥，以增強(qiáng)水玻璃膠泥和砂漿與混凝土的粘結(jié)力和機(jī)械強(qiáng)度。水玻璃膠泥施工厚度一般為70-150㎜，砂漿砌筑時(shí)厚度為30-40㎜，用于抹面時(shí)砂漿厚度為40-60㎜；水玻璃砂漿抹面應(yīng)該分層進(jìn)行，每一層厚度立面不大于5㎜，平面不大于10㎜，每一次抹面應(yīng)該在上次施工層完全干燥后進(jìn)行。

水玻璃膠泥和砂漿施工完畢后，必須進(jìn)行養(yǎng)護(hù)及酸化處理，確保其具有很高的強(qiáng)度和耐腐蝕性能，因?yàn)樗Ａc固化劑氟硅酸鈉反應(yīng)后形成硅膠是不穩(wěn)定的，在干燥過(guò)程中脫水固化，形成堅(jiān)硬的二氧化硅網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有很高的耐腐蝕和強(qiáng)度性能。期間需在干燥環(huán)境中養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)禁雨水或者蒸汽接觸，并且防止過(guò)早失水，因?yàn)樗Ａz泥及砂漿在8h就基本硬化，但是反應(yīng)不完全，只有70%左右，還有未參與的游離水玻璃存在，遇水就會(huì)分解，使得膠泥或者砂漿結(jié)構(gòu)受到破壞，造成不耐水不耐稀酸腐蝕現(xiàn)象，所以必須進(jìn)行干燥養(yǎng)護(hù)和酸化處理，才能具有耐水性。水玻璃膠泥和砂漿具體養(yǎng)護(hù)時(shí)間為：10-20℃不少于12d；21-30℃不少于6d；31-35℃不少于3d。養(yǎng)護(hù)后用濃度20%-25%鹽酸或30%-40%的硫酸進(jìn)行表面酸化處理，使用毛刷直接在水玻璃膠泥或者砂漿層涂刷，共進(jìn)行4次，直至無(wú)結(jié)晶物析出為止，每一次間隔時(shí)間為8h。每一次酸化前，用掃帚將被描繪出或者白色析出物清掃干凈。筆者建議無(wú)機(jī)重防腐材料水玻璃膠泥，砂漿或者混凝土養(yǎng)護(hù)14d后才能投入使用，不建議短時(shí)間內(nèi)使用，以免強(qiáng)度和耐酸度太低而失效。

無(wú)機(jī)重防腐材料水玻璃膠泥，砂漿或者混凝土已經(jīng)有商品供應(yīng)，直接現(xiàn)場(chǎng)混合攪拌進(jìn)行施工，操作方便簡(jiǎn)單，主要產(chǎn)品如KPI系列，這是一種鉀水玻璃重防腐材料，市場(chǎng)上面還有鈉水玻璃重防腐材料。鉀水玻璃和鈉水玻璃重防腐材料主要區(qū)別為：鈉水玻璃價(jià)格低，施工簡(jiǎn)單；但是防水性能及各項(xiàng)指標(biāo)差不如鉀水玻璃，耐腐蝕溫度為300℃；而鉀水玻璃，價(jià)格偏高，無(wú)毒無(wú)氣味，對(duì)硫酸、醋酸、磷酸等具有更好的耐蝕性具有良好的耐溫性，可達(dá)到900℃。實(shí)際施工時(shí)根據(jù)具體介質(zhì)情況，溫度條件和造價(jià)進(jìn)行最佳的選擇。

隨著防腐蝕技術(shù)，特別是重防腐技術(shù)的發(fā)展，耐強(qiáng)氧化性酸的材料也是不斷出現(xiàn)；但是從長(zhǎng)效性和經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，都是不盡人意。大量的應(yīng)用案列和效果證明，傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)水玻璃類依然是最理想的耐強(qiáng)氧化性酸且耐溫的重防腐材料，在石油、化工、電力、冶金、紡織、環(huán)保、制藥、酸洗等領(lǐng)域顯示出強(qiáng)大的生命力。水玻璃膠泥、砂漿及混凝土防腐層，使用幾十年后依然完好無(wú)損的項(xiàng)目案列比比皆是，筆者在此也倡議相關(guān)重防腐材料研發(fā)機(jī)構(gòu)、水玻璃類重防腐材料生產(chǎn)單位能夠相互合作，研制開發(fā)出多種類、適應(yīng)性強(qiáng)、更能夠符合各種介質(zhì)環(huán)境下的無(wú)機(jī)重防腐材料---水玻璃改性耐蝕產(chǎn)品。