高科技的浸瓷圭釉材料進入市場 帶來混凝土結構防腐技術升級換代
混凝土結構附加防腐蝕措施對于混凝土結構的耐久性至關重要，直接關系到混凝土結構的使用壽命是否能達到設計壽命。混凝土結構在使用過程中受到許多因素影響，水、氯離子、二氧化碳等通過混凝土孔隙滲入內部引起鋼筋銹蝕，混凝土處于水和土中的硫酸鹽、鎂鹽等侵蝕結晶膨脹，寒冷環境的凍融循環造成混凝土剝蝕破壞，水流中砂石沖刷磨蝕混凝土，水體中生物附著在混凝土表面腐蝕，促使混凝土結構出現各種不同程度損傷破壞。混凝土腐蝕導致結構的使用壽命明顯縮短，安全性、耐久性降低。
為了解決現有混凝土防腐技術的問題，積極推進開發、應用新材料、新技術、新工法，創建品質工程、百年工程，延長結構使用壽命，降低運營期維修維護頻率，做到全壽命周期技術經濟最優化，有必要對混凝土附加防腐蝕措施進行深入研究。一種新型混凝土結構表面防腐技術——表面浸瓷已研發成型，并已應用于一些市政、橋梁、碼頭、鐵路等項目中，其結合了表面涂層和硅烷浸漬兩種防腐技術的優勢，一些特性成為解決上述傳統混凝土防腐蝕技術弊端的較好解決方案。
目前，混凝土結構的表面防腐措施主要有傳統的表面涂層和表面浸漬兩大類。
表面涂層就是在混凝土表面涂裝樹脂涂膜保護層，通常是環氧樹脂、丙烯酸聚氨酯、氟碳樹脂、氯化橡膠等的差異化組合涂層。表面涂層類措施，優點是成膜的涂層能完全密封混凝土表面，缺點是涂層與混凝土僅僅是表面粘結，無法形成卯榫結構粘結，且混凝土有透氣性，在使用中很快會出現粘結失效空鼓，緊接著就是破損斑駁，失去防護效果，斑駁影響美觀，且很難修復，且修復后無法保障不再脫落。
表面浸漬就是在混凝土表面噴灑硅烷或硅酸鹽溶液，滲入混凝土內部形成一道憎水的保護層。硅烷浸漬是滲入混凝土在孔隙表面形成一層憎水結構，硅酸鹽浸漬是滲入混凝土在孔隙內反應結晶對孔隙有些填充作用。表面浸漬類措施，不能從根本上完全密封混凝土表面，對混凝土表面剝蝕等病害的預防作用非常有限，不能滿足混凝土的防腐蝕要求。
圖1 三種混凝土防腐措施作用機理示意圖
圖2 三種混凝土防腐措施的表面狀況
表面浸瓷是浸瓷圭釉材料滲入混凝土結構的毛細孔和微裂紋中2-4mm深度，自身交聯固化與混凝土形成堅固的榫卯結構，同時圭釉液體材料從混凝土孔隙內滿溢后在表面形成瓷釉涂層，完全封閉混凝土表層。浸瓷圭釉涂層具備優良的力學性能、化學性能、混凝土防腐耐久性能，對混凝土結構達成全壽命周期防護，有效地提升混凝土結構的耐久性。浸瓷圭釉材料被譽為“混凝土的終身伴侶”。多拉浸瓷圭釉，用品質詮釋建筑之美！用實力守護工業地坪！
表面浸瓷融合了表面涂層和表面浸漬兩種混凝土結構常用附加防腐蝕措施的優點，但其產品材料成份及技術路線與表面涂層和表面浸漬技術不同，現行《混凝土橋梁結構表面涂層防腐技術條件》（JT/T695-2007）和《水運工程結構耐久性設計標準》（JTS153-2015）、《水工混凝土結構耐久性評定規范》（SL775-2018）中僅對表面涂層和表面浸漬(硅烷浸漬)兩種技術有專門的要求，表面浸瓷技術尚未納入規范，為了便于對表面浸瓷技術研究，暫以同時滿足標準中對表面涂層和表面浸漬兩種技術的性能指標進行要求，對相關指標進行研究，同時研究浸瓷圭釉材料超越現行規范的指標情況，供后續規范修編參考。
1、表面浸瓷、表面涂層、表面浸漬的性能對比研究。
依據國標《水運工程結構耐久性設計標準》(JTS153)和《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》(GB/T 50082)試驗方法檢測各項指標，滿足或優于國家現有的混凝土防腐措施表面涂層和表面浸漬的技術指標。試驗項目和檢測方法標準如下：
1）浸瓷圭釉材料密封的混凝土試塊的吸水率、滲透深度、氯化物吸收量降低效果，檢測方法JTS 153-2015附錄H。
2）浸瓷圭釉涂層的耐氣候老化性，檢測方法GB/T1865-2009。
3）浸瓷圭釉涂層的耐沖擊性，檢測方法GB/T1732-2020。
4）浸瓷圭釉材料密封混凝土試塊的抗氯離子滲透性能，檢測方法JTS 153-2015附錄F.2。
5）浸瓷圭釉涂層與混凝土的附著強度，檢測方法GB/T5210-2006、JTS153-2015附錄F.3。
6）浸瓷圭釉涂層的耐堿性、外觀質量，檢驗方法JTS 153-2015附錄F.1、F.4。
2、浸瓷圭釉材料的混凝土防腐性能研究
依據國標《水工混凝土結構耐久性評定規范》(SL775)、《混凝土橋梁結構表面涂層防腐技術條件》(JT/T695)規范，部分試驗項目和檢測方法標準如下：
1）浸瓷圭釉材料密封的混凝土試塊的背水面抗滲性能，檢測方法GB/T50082-2009。
2）浸瓷圭釉材料密封的混凝土試塊的碳化試驗性能，檢測方法GB/T50082-2009。
3）浸瓷圭釉材料密封的混凝土試塊的抗氯離子滲透性，檢測方法GB/T50082-2009。
4）浸瓷圭釉材料密封的混凝土試塊的抗凍性能，檢測方法GB/T50082-2009。
5）浸瓷圭釉材料密封的混凝土試塊的抗硫酸鹽侵蝕性能，檢測方法GB/T50082-2009。
6）浸瓷圭釉涂層的水接觸角，檢測方法GB/T30693-2014。
浸瓷圭釉材料的技術指標
浸瓷圭釉材料滲入表層、表面成瓷、永不脫落。表面浸瓷防腐措施解決了混凝土結構碳化、氯離子侵蝕造成的鋼筋銹蝕，海洋環境、化學腐蝕環境、除冰鹽環境、鹽結晶環境、凍融環境造成的混凝土腐蝕劣化破壞，以及水流泥砂作用力對混凝土的不斷磨蝕、海生物污垢的附著對混凝土結構防腐的破壞。混凝土結構防腐涉及到的技術指標如下：
涂層附著強度：≥5.0MPa；
涂層耐沖擊性：≥50kg.cm；
涂層鉛筆硬度：≥2H；
涂層耐磨損性：≤0.030g；
涂層水接觸角：≥1050；
涂層耐老化性：≥3000h，不起泡、不剝落、無粉化；
涂層耐水性：3000h，無異常；
涂層耐鹽水性：3000h，無異常（5%NaCl）；
涂層耐堿性：240h，無異常（10%NaOH）；
10）涂層耐酸性：240h，無異常（30%H2SO4）；
11）滲透深度：≥2mm（高性能砼）/3mm（普通砼）；
12）吸水率：≤0.01mm/min1/2；
13）氯化物吸收量降低效果：≥90%；
14）抗氯離子滲透性：≤5.0x10-3mg/cm2d；
15）耐堿性：合格（飽和Ca(OH)2溶液，30d，無起泡、龜裂、剝落）；
16）碳化深度比：≤10%；
17）抗氯離子滲透性（DRCM法）：≤8.0x10-12m2/s；
18）抗硫酸鹽侵蝕≥KS120。
19）抗凍性：≥300次；
20）抗滲性：≥1.5MPa（背水面）。
浸瓷圭釉材料的防腐特性
1）防止混凝土結構碳化、氯離子侵蝕造成的鋼筋銹蝕。
2）抵抗土壤中硫酸鹽、鈉鹽侵蝕結晶，隔絕土壤中氯離子滲透侵蝕。
3）抵抗冰凍地區凍融造成混凝土的剝蝕破壞。
4）阻止生物污垢附著，易于清除，防止腐蝕。
5）耐海洋大氣環境腐蝕，耐除冰鹽、水中化學介質腐蝕。
6）耐水流中泥砂石沖蝕磨損，以及空蝕沖擊破壞。
7）涂層與混凝土深度榫卯結合密封，抗高水頭背水面壓力滲透。
8）涂層可彌蓋結構形變產生的0.2mm裂縫，以及混凝土色差修色。
表面浸瓷系統的構建工藝及效果
清除混凝土表面影響滲透的污物；噴/滾浸瓷圭釉材料底涂1道；噴/滾浸瓷圭釉材料面涂2道。
表面浸瓷系統的適用規范
通用：GB/T50476-2019《混凝土結構耐久性設計標準》
橋梁：JT/T695-2007《混凝土橋梁結構表面涂層防腐技術條件》
水運：JTS153-2015《水運工程結構耐久性設計標準》
公路：JTG/T3310-2019《公路工程混凝土結構耐久性設計規范》
水工：SL775-2018《水工混凝土結構耐久性評定規范》
鐵路：TB10005-2010《鐵路混凝土結構耐久性設計規范》
工業：GB/T 50046-2018《工業建筑防腐蝕設計標準》
