混凝土具有很多優(yōu)點:造價低、抗壓強度高、安裝方便、成型容易等等，因此，混凝土是建筑行業(yè)常用的材料。但混凝土也有不可克服的缺點:容易開裂、耐化學性能差、難以抵擋液體和氣體的侵人等等。
工業(yè)上使用的混凝土結構通常都需要涂裝，其目的主要是為了保證混凝土的性能免受環(huán)境條件的破壞。由于混凝土本身特有的性質和特點，應用于混凝土涂裝的涂料與鋼結構件保護使用的涂料差別很大。
1了解混凝土的特性。確保涂裝質量
混凝土的 一些化學特性和物理特性會給涂裝工作帶來麻煩，應該引起管理人員、設計人員和施工人員的重視。
1.1l堿性
混凝土呈堿性，新制混凝土構件的pH值可高達13。因此，用于混凝土涂裝的涂料必須具有良好的耐堿性能‘含干性油的涂料絕對不能用于混凝土涂裝，因為這種涂料接觸到堿性的混凝土很快就會變質。
1.2 孔隙率高
孔隙率高是混凝土固有的，也是無法克服的特性，由此帶來的問題是，水能十分容易地滲人混凝土并進而帶著堿性物質或其它可溶性鹽類流動，使涂層受到破壞。因此，混凝土涂裝前，其表面上的污染物必須清理干凈。
1.3表面狀態(tài)不佳
混凝土原始表面很粗糙，要想做到涂層不留任何缺陷(漏涂)很難。而另一方面，混凝土表面過于光滑也不是好事，粗糙度偏低會使底層涂料的附著力降低。表1列出了幾種常見的混凝土表面狀態(tài)。
原則上，涂層越厚，混凝土的表面粗糙度就應該越大。
2混凝土涂裝的目的
裝飾:對于大多數室外的和室內的混凝土表面，給人一種愉悅的色彩或外表十分重要。在公共場合使用的混凝土建筑，其外表質量更是受到人們高度的重視。選擇合適的涂料可以使混凝土一改凝重的外表，獲得所需的色彩、光澤和紋理效果，使置身其中的人們獲得一個舒適的視覺環(huán)境。另外，經涂裝的混凝土表面也更容易清潔。
提高混凝土的抗?jié)B透能力:混凝土表面都無法抵抗水汽的滲透，只是在程度上有所差異而已。長期遭受水汽侵蝕的混凝土會長霉，出現(xiàn)鋼筋銹蝕等現(xiàn)象，混凝土的性能必然會因此而下降。涂層可以有效地控制水汽對混凝土的滲透以及在其中的擴散。混凝土中的水汽揮發(fā)程度可以用氯化鈣測試法測定，相關的標準是AsTMF1869。
防止混凝土受損:周圍的許多因素會使混凝土很容易受到損壞，涂層就像一層盔甲，可以對混凝土提供很好的保護。防塵 : 暴 露的混凝土會逐漸變質，生成粉塵。涂層可以很有效地防止粉塵的產生。
利于清潔:在醫(yī)院和核電站的一些房間以及電子產品制造車間等地方，常會用到一些高靈敏度的儀器或設備。在食品制造車間和肉類加工車間，地面的清潔度對于保證產品的質量十分重要。這對建筑物表面的清潔工作提出了很高的要求，除了容易清潔以外，還要求具有耐洗、耐擦、耐洗滌劑、抗污等能力。因此，混凝土構筑物表面的涂裝是必須的。
改善照明:帶有反光性能的環(huán)氧類和聚氨醋類涂料已經在許多飛機庫和其他一些建筑物的地面上得到了應用，使現(xiàn)有的照明設施得到更為充分的應用。這些涂層必須具有耐燃油、耐液壓油和耐潤滑油的能力。為了提高涂層表面的防滑性能，涂層的表面上需要撒上一些氧化鋁顆粒。
耐化學要求:許多化學物質都會對混凝土造成破壞，選擇正確的涂層能有效地保護好混凝土結構。
電性能要求:在中央控制室、軍火生產車間、芯片制造車間和溶劑倉庫等地方，會有易燃易爆的氣體或粉塵生成，稍有不慎，就會造成難以預料的后果。在地坪涂料中加人一些導電性填充物(如導電炭黑)可以改善涂層的導電性能，以防止靜電積聚。
警示和標志:在混凝土地面、人行道、墻面以及其他一些混凝土表面上用不同色彩的涂料制成的標志是十分醒目的信息或警示，這對交通管理以及防止危險物品或有毒物品對生命財產造成危害十分重要。
3對混凝土用涂料的要求
混凝土與金屬差別很大，用于混凝土的涂料必須按專門配方生產，使其具有專門的化學特性和物理特性。
其中主要要求有:
良好的附著力:與混凝土直接接觸的涂料必須具有良好的附著力，這是后道涂層充分發(fā)揮其性能的基礎。因此，這種涂料必須具有良好的潤濕和流平特性。當然，良好的附著力也離不開混凝土表面足夠的粗糙度。
施工方便 :用于混凝土的涂料必須具有良好的施工特性。涂料使用說明書中建議的施工方法和操作步驟要仔細閱讀，不要輕易使用說明書中沒有介紹的方法和步驟。
良好的耐堿性能:混凝土表面的堿性很高，因此，涂料必須具有很強的耐堿性能。醇酸涂料和干性油涂料遇堿就會皂化，絕不能用于混凝土表面的涂裝。
良好的抗水能力:混凝土表面上的涂層要有良好的防水汽滲透的能力，否則，涂層的品質就會下降，混凝土內的鋼筋就會很快腐蝕。但有些時候，還需要用到“會透氣的”涂料，即使潮濕的混凝土表面涂上這種涂料，混凝土中的水汽也會透過涂層揮發(fā)出來。從混凝土中揮發(fā)的水汽容易使封閉性涂層發(fā)生起泡和分層。足夠 的 強 度和韌性:強度好、硬度高的涂層與混凝土結合牢固，而且耐化學性能優(yōu)良，但缺點是比較脆，容易開裂。韌性好的涂層抗沖擊能力強，經得起混凝土膨脹或收縮造成的不利影響，但其缺點也是很明顯的:硬度不高、不耐磨、耐化學性和耐水性差，結合力低。要根據使用要求和場合兼顧涂層的強度和韌性。
合適的熱脹系數:要是涂層和混凝土的熱脹系數相差過大，涂層中就必然會因此而出現(xiàn)應力，其結果是，涂層脫落或開裂。同樣的原因，不同涂料形成的相鄰涂層也要考慮到二者間的熱脹系數。
良好的耐化學性能:工業(yè)用途的混凝土涂層要經得起所接觸物質造成的不利影響。這些物質的濃度和溫度也是涂料選擇要考慮的因素。
耐候性好 :戶外混凝土表面的涂層應該具有良好的耐候性，這既是保證涂層質量的需要，也是為了防止褪色。太陽光中的紫外線會使有些種類涂料的性能受到破壞。
良好的機械性能:涂層要經得起撞擊、磨擦和車輛的碾壓。
4薄涂層和厚涂層的定義
當前 ，在 混凝土涂裝行業(yè)中，尚未有薄涂層和厚涂層明確的定義。但為了討論方便，在西方國家通常把符合以下特點的涂層稱為薄涂層:
干膜厚度不大于50林m，且未做增強處理的涂層(涂層中可以加人一些填充料)。
使用常用施工設備噴涂的涂層，這些設備相當于用于干膜厚度不大于50林m的鋼結構涂裝的施工設備。
在非 嚴 酷環(huán)境中使用的涂層。與薄 涂 層 對應，干膜厚度大于50林m或者在嚴酷環(huán)境中使用的涂層就稱為厚涂層。顯然 ，上 述關于薄涂層和厚涂層的定義并不恰當，但在討論用于嚴酷環(huán)境中的厚涂層時還是有幫助的。
4.1薄涂層
薄涂層雖然在很多性能方面不及厚涂層，但在非嚴酷環(huán)境中還能滿足人們的使用要求，再加上投資費用比厚涂層要少許多，因此，在混凝土工業(yè)中還是被廣泛的采用。
薄涂層系統(tǒng)通常不超過2道。薄涂層的附著力強，漏涂少，能夠滿足一些特殊的使用要求，比如，防滑和良好的導電性能等。
4.1.1幾種常用的涂料
乳膠 類 涂 料「wate:emulsion(late、)CoatingS」:
混凝土表面使用乳膠類涂料是為了獲得良好的表面裝飾效果或醒目的人行道標志圖案。聚丙烯酸醋涂料的耐候性和柔韌性出眾。涂料使用聚丙烯酸醋樹脂作為基料可以提高抗水滲透能力。
聚丙烯酸醋涂層內部結構有些致密，有些疏松，但大部分都質地堅實，即使混凝土表面存在細小的裂縫，也能確保在風雨交加中不發(fā)生滲水現(xiàn)象。內部結構不夠致密的涂層容易變臟、發(fā)霉。聚丙烯酸醋彈性涂層能夠有效地封閉混凝土中的裂紋，提高混凝土的防水能力。聚丙烯酸醋涂料用作底漆可以確保整個涂層良好的附著力。
雙組 分 環(huán) 氧涂料:雙組分環(huán)氧涂料是通過化學反應而固化的涂料，其固體成分可高達60%一10%。雙組分環(huán)氧涂層可以使混凝土具有良好的防水能力和耐化學能力。在化工企業(yè)和核電站，這種涂層使混凝土的清潔工作更加容易。胺固化環(huán)氧涂料的耐化學性能要優(yōu)于聚酞胺環(huán)氧，但前者的耐水性卻不及后者。雙組分環(huán)氧涂料用于室外混凝土表面時，通常都要用脂肪族聚氨醋涂料作面漆。焦油 環(huán) 氧 :混凝土廢水槽內壁以及相類似的混凝土表面使用焦油環(huán)氧涂層保護效果很好。城市污水管網中存在能產生二氧化硫的細菌，pH值又很低(可能跌至pH3一4以下)，不能用焦油環(huán)氧作保護層。紫外線會使焦油環(huán)氧涂層粉化，發(fā)脆，失去附著力，故其不能用于室外的混凝土表面。
氯化橡膠和乙烯涂料:用氯化橡膠和乙烯涂料來保護混凝土表面已有很多年的歷史。由于這些涂料的有機揮發(fā)物含量過高，目前已沒有多大的用途。室外游泳池是個例外，因為，其它涂料不具備這兩類涂料的一些性能，不能滿足室外游泳池的特殊要求。
雙組分丙烯酸醋涂料:雙組分丙烯酸醋涂料是一種10%固體分的涂料，通過交聯(lián)反應實現(xiàn)固化。改變配方，可以獲得良好的耐水汽、耐化學品和抗紫外線等性能。
雙組分聚氨醋和水汽固化聚氨醋涂料:這兩類涂料具有許多優(yōu)異的性能，既可以生成硬度很高的涂層，也可以生成較軟的、具有一定彈性的涂層，有些性能相當于環(huán)氧涂料。它們的一個共同缺點就是價格比較高。
硅氧烷涂料:硅氧烷涂層具有很好的保色性能，而且硬度高，耐水汽性能極佳。
4.2厚涂層
厚涂 層 大 部分用作工業(yè)性地坪涂層，這種涂層不但要經得起化學性破壞，還要具有極強的抗外力破壞的能力。作為地坪涂層時，必須經得起重型車輛的碾壓，承受得起重型物件的重壓。涂層 起 皺 :厚涂層在溶劑揮發(fā)或交聯(lián)反應過程中都會出現(xiàn)不同程度的起皺現(xiàn)象，大致在1%一10%之間，視配方的不同而異。一些化學反應也會使涂層起皺。涂層起皺說明涂層內出現(xiàn)了內應力，這會導致涂層附著力下降或開裂。選用正確的樹脂、填充料或強化材料可以在一定程度上控制起皺現(xiàn)象的發(fā)生，另外，通過多道涂層疊加達到規(guī)定的厚度要求也是控制起皺現(xiàn)象的好辦法。
4.2.1填充料
填充 料 在 涂料中的主要作用是提高涂層的強度，或是為了使涂層具有特殊的物理性能。石英砂是用得最為普遍的填充料，這不但是因為石英砂價格低、化學穩(wěn)定性好，而且它還具有其它一些材料不能比擬的優(yōu)點。石英砂的化學成分不盡相同，粒度選擇余地比較大，還有不同的顆粒形狀。石英砂在一些涂料中的比例可高達80%。價格比較高的填充料是碳，這在有特殊性能需求(比如導電要求)的涂層中才會使用。對于一些有特殊性能要求的涂層，還可以挑選其它一些材料來充當填充料，比方說，氧化鋁填充料可以用來提高涂層的抗沖擊性能。在涂料中加入碳纖維或碳纖維網不但可以使涂層具有導電性能，還可以使涂層獲得更好的耐化學特性，涂層的厚度也可以提高，從而有效提升涂層的保護能力。
4.2.2強化材料
玻璃 纖 維 是最為普遍的混凝土強化材料，大多以手工方式將一層或多層玻璃纖維織物置人混凝土內。玻璃纖維在混凝土中的比例可高達50%(質量比)。另外，增加混凝土中樹脂的含量也可以提高混凝土的耐化學性能。
4.2.3幾種常用的厚涂層涂料
環(huán)氧 涂 料 :雙組分環(huán)氧涂料由環(huán)氧樹脂和固化劑(也叫催化劑)組成，環(huán)氧厚涂層強度高、耐用、耐磨、耐化學性能極佳，只是在酸度較高的場合不宜使用。其明顯的缺點是韌性和抗紫外線能力低下。較新推出的環(huán)氧涂料，可以使用一種活性稀釋劑來降低粘度，使施工更加方便。
不飽 和 聚 酷涂料:不飽和聚酷涂層具有強度高、耐化學性能好等優(yōu)點，要是在不飽和聚醋涂層中加人玻璃纖維等穩(wěn)定性高的材料，其強度會進一步提高。聚酷涂層的延伸率小，要是涂層起皺，很容易出現(xiàn)應力開裂。聚醋樹脂是由飽和酸和不飽和酸與多經基化合物通過縮合反應生成的，常用的稀釋劑是苯乙烯。
乙烯 醋 涂 料:乙烯醋涂層的性能與不飽和聚醋涂層相似，溫度變化會使涂層更容易發(fā)生應力開裂。聚氨 醋 和 聚脈涂層:聚氨醋和聚脈都是雙組分涂料，其中的固化劑是異氰酸鹽。不同配方聚氨醋和聚脈涂料生成的涂層在性能上差別很大，這種涂層的延伸率可大于10%，是一種彈性相當好的涂層，既可以遮蓋混凝土中的裂紋，也不會因混凝土伸縮而出現(xiàn)裂縫。這類涂層的一個很大缺點是耐化學性能差，另外，有些聚氨醋和聚脈涂層耐紫外線能力低下。
聚硫 橡 膠 涂層:聚硫橡膠的延伸性能和抗紫外線能力都相當強，但耐化學品性能不及聚氨醋涂層和聚脈涂層。
5 結語
為了能正確選擇涂層并符合有關規(guī)定或法規(guī)，在選用涂料時我們必須了解一些混凝土的特性及其結構設計，掌握混凝土結構所處環(huán)境的特點。主要有以下幾個方面的內容:
(1) 混 凝 土的特性及其表面狀態(tài);
(2) 混凝 土結構的設計和技術參數(大小、厚度、形狀和接點位置等);
(3 )濕 度 ;
(4 ) 環(huán)境 溫度和化學污染物;
(5 ) 持續(xù) 暴露的時間;
(6 )設 計 壽命和可靠性要求;
(7 ) 交通 和其它外界條件等。
