Page 23 - 涂料工业2024年第02期电子刊

郭嘉相等：水工混凝土浸渍型防护涂料抗冰拔性能试验研究

2. 3 浸渍型防冰拔涂料性能参数 2. 4 与同类型涂料抗冰拔性能及水接触角的
对涂料多种组分进行优选配比后，得出涂料的 对比分析
配比范围：TEOS质量分数 20%~22%、PDMS质量分数 表 4 为不同产品试验后表面覆冰面积占试件横
3%~4%、IPA 质量分数 17%~19%、EtOH 质量分数 截面比例、冰拔力和水接触角的试验结果。
57%~60%。在涂料的研制过程中，各组分之间相互
从表 4 可以看出，不同品种涂料处理的净浆试块
协调、互为补充，使水泥基大坝的抗冰拔能力进一步
经过抗冰拔试验后，表面的覆冰率差别较大，覆冰率
提高，有净化能力组分的掺入使涂料拥有更长的保
越大，冰拔力越大。空白组与 G110 组表面存在冰断
质期，并可以多次重复使用。克服了传统涂料使用
面，冰拔力分别为 0. 72 kN、0. 68 kN，说明两者对覆冰
寿命短，施工周期长，受拔后易脱落等缺点。所研发
的吸附力和黏聚力较强，且已经超过覆冰自身的剪
的涂料基本性能如表 3所示。
切强度，故造成冰断面的现象。在实际大坝工程中，
表3 涂料性能 受到周期性剪切力和冰拔力的大坝表面对其结构和
Table 3 Coatings performance parameter
功能产生持续的损伤，从而影响大坝的安全性能和
项目 测试结果
表面张力/（N·m ） 35 使用寿命。G 组、HQ 组和 6z 组断面出现在试块表面 探
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黏度/（mPa·s） 200 上，冰拔力较小且表面的覆冰较少，证明这 3 组涂料 索
pH 4. 2 拥有良好的抗冰拔性能，其中本研究制备的 6z 组涂
密度/（g·cm ） 0. 825 料的抗冰拔性能最好。 开
-3
表4 涂覆不同防护涂料的试件抗冰拔性能与水接触角 发
Table 4 The ice-pulling performance and water contact angle of different coating samples
项目 空白组 G110 G HQ 6z

冰拔力/kN 0. 72 0. 68 0. 13 0. 09 0. 06
覆冰率/% 100 100 20 15 12
水接触角/（°） 28. 4 36. 6 89. 3 95. 6 121. 5

接触角照片

接触角结果表明，涂覆不同涂料的试块表面疏 （3）PDMS 含量一定时 ，涂料中 m（TEOS）∶

水性由大到小排序为 6z（121. 5°）>HQ（95. 6°）> m（EtOH）在 1∶4 抗冰拔效果最好；为高寒地区大坝等
G（89. 3°）>G110（36. 6°）>空白组（28. 4°），6z 组疏水 建筑物抗冰拔防护提供了一种有效配方，各物质质

性最好。与抗冰拔试验相对比可以看出，涂料的疏 量分数为 TEOS 20%~22%、PDMS 3%~4%、PA 17%~
I
水性与涂料的抗冰拔性能呈正相关，疏水性越好， 19%、EtOH 57%~60%，为后续抗冰拔涂料性能优化
进入大坝内部的水分子就越少，结冰时可附着在大 改良奠定了基础。
坝表面的冰层越薄，冰层达到一定质量脱落时对大 （4）对于覆冰建筑的长期耐久性能需要后续试
坝表面带来的损伤就越小，大坝抗冰拔性能就越 验进行更深入的分析讨论。
优良。
参考文献
3 结 语 [ 1 ] LI J，CHANG J，QIAO H. performance degradation of fiber-

reinforced concrete under freeze-thaw cycles and its
（1）提出了一种快速检测冰拔力的试验方法，可 resistance to chloride ion penetration[J]. Journal of
以有效节约测试的时间和成本。 Materials in Civil Engineering，2022，34（8）：04022180.
（2）涂料溶剂中IPA质量分数24%时渗透深度达到 [ 2 ] 肖阳，王德库，马智法. 2021学术年会论文集第三分册[C].
最大，当IPA质量分数超过20%时，能够有效减少由于 北京：中国水利学会，2021：242-248.
涂料在使用过程中被污染而导致使用寿命缩短的现象。 （下转第19页）

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