專利名稱：鋼材的包覆防蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)置在海洋、湖泊和河流等中的鋼管樁以及鋼板樁的包覆防蝕方法。
背景技術(shù)：
在海洋、湖泊和河流中建造的平臺(tái)的基礎(chǔ)樁、碼頭、護(hù)墩樁以及護(hù)岸等一般使用鋼管樁和鋼板樁。對(duì)長(zhǎng)期浸在水面下的部分可以采用陰極保護(hù)法以有效地防止腐蝕，但是對(duì)于潮水漲落的潮差區(qū)和浪花飛濺區(qū)部分則很難采用這種方法有效地防止腐蝕。有關(guān)在這個(gè)部分的傳統(tǒng)防腐蝕措施，主要采取以下三種方法。第一種方法是采用包括混凝土在內(nèi)的水泥沙漿進(jìn)行包覆。但水泥沙漿包覆會(huì)因海水的滲透作用，導(dǎo)致沙漿中的鹽分濃度變大，pH變小，從而導(dǎo)致水泥沙漿的防腐蝕性能降低。此外，水泥沙漿還存在抗彎曲性能差，因船舶?？繒r(shí)的振動(dòng)而發(fā)生龜裂等問(wèn)題。第二種方法是用涂層進(jìn)行包覆。這二種方法中具有代表性的方法是底層采用富鋅底漆，表層采用環(huán)氧樹(shù)脂涂料進(jìn)行包覆。涂層能使鋼構(gòu)造物達(dá)到長(zhǎng)期防銹蝕的目的。但是，對(duì)已經(jīng)埋設(shè)的鋼管樁進(jìn)行涂敷時(shí)，特別是對(duì)潮水漲落部分進(jìn)行涂敷時(shí)，因潮位的變化和波浪等因素，要形成優(yōu)質(zhì)的涂膜非常困難，而且防蝕效果也不太充分。第三種方法是采用礦物脂類防蝕材料進(jìn)行包覆。該方法是將浸漬了以礦脂為主成分的防腐劑的防蝕帶纏繞在對(duì)象物上，然后采用由FRP等制成的保護(hù)罩包覆該防蝕帶的表面以進(jìn)行保護(hù)，這種方法被經(jīng)常應(yīng)用。但是，由于在鋼材表面直接纏繞防蝕帶然后用保護(hù)罩進(jìn)行包覆，而已經(jīng)埋設(shè)的鋼鐵又因腐蝕和孔蝕等表面凹凸不平，所以防蝕帶與鋼材的表面之間不能充分吻合，從而導(dǎo)致密合性變差，防蝕帶和鋼材之間產(chǎn)生間隙。此外，也會(huì)因來(lái)自外部的沖擊等原因，導(dǎo)致該部位變形，這樣也會(huì)導(dǎo)致防蝕帶和鋼材之間產(chǎn)生間隙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鋼材的包覆防蝕方法。
本發(fā)明技術(shù)方案是在鋼材表面涂敷糊狀的礦物脂類防蝕材料，并在其上面纏繞帶狀的礦物脂類防蝕帶，之后進(jìn)一步用由保護(hù)罩和設(shè)置在該保護(hù)罩內(nèi)表面的泡沫塑料材料或者橡膠構(gòu)成的緩沖材料進(jìn)行包覆。在所述保護(hù)罩的上下端部填充水中固化性樹(shù)脂，以密封所述礦物脂類防蝕材料。在所述保護(hù)罩的兩側(cè)具有固定用法蘭，在該法蘭的結(jié)合位置上，加設(shè)塑料或纖維強(qiáng)化塑料制成的板件于帶狀的礦物脂類防蝕帶與緩沖材料之間，通過(guò)法蘭使板件與所述帶狀的礦物脂類防蝕帶緊密貼合，該保護(hù)罩固定用法蘭的結(jié)合部位于該板件寬度上的中間部位，用螺栓固定法蘭。
所述礦物脂類防蝕材料按重量百分比計(jì)成分為礦物脂10-45％、防銹劑5-10％、潤(rùn)滑劑30-40％、填充劑20-40％；其中所述防銹劑為鞣酸和金屬亞磺酸鹽，比例為1∶1，潤(rùn)滑劑為流動(dòng)石蠟，填充劑為碳酸鈣或礦物云母。
所述帶狀的礦物脂類防蝕帶為浸泡過(guò)礦物脂類防蝕劑的厚度為1.1-5mm的紡布或無(wú)紡布；其中紡布或無(wú)紡布由尼龍或聚酯合成纖維制成。
所述礦物脂類防蝕劑按重量百分比計(jì)成分為35-68％的礦物脂，1-5％的防銹劑、10-20％的潤(rùn)滑劑以及20-40％的填充劑，其中防銹劑可為鞣酸，潤(rùn)滑劑可為流動(dòng)石蠟，填充劑可為碳酸鈣、礦物云母或滑石粉。
所述保護(hù)罩的材質(zhì)為不飽和聚酯樹(shù)脂中摻加玻璃纖維。
采用本發(fā)明具有如下有益效果1.盡管腐蝕鋼材表面凹凸不平，但采用本發(fā)明所述的礦物脂類防蝕材料能夠全面覆蓋在鋼材表面使其完全吻合，同時(shí)致密性好。
2.本發(fā)明所采用的保護(hù)罩和鋼材之間沒(méi)有空隙，保護(hù)罩內(nèi)側(cè)可以防止生物的繁殖，達(dá)到長(zhǎng)期防腐蝕的目的。
3.即使包覆防蝕體受到漂浮物的撞擊時(shí)，采用本發(fā)明也能吸收一部分能量，從而能夠防止所包覆的防蝕體受到外力的破壞。
4.由于本發(fā)明底層礦物脂類防蝕材料和防蝕帶是同一系列的防腐蝕材料，相互之間可以粘結(jié)在一起而變?yōu)橐惑w。
5.由于保護(hù)罩的上部能夠防止海水侵入，從而可以防止礦物脂類防蝕材料的損傷和流出。
6.本發(fā)明保護(hù)罩和擋板之間致密性好，難以產(chǎn)生空隙可以防止海水向保護(hù)罩內(nèi)的侵入、能防止礦物質(zhì)的損傷及流出。
7.即使被覆防蝕體(如鋼管樁、鋼板樁)、保護(hù)罩以及在制造上有些誤差，也可以自行調(diào)整，能夠達(dá)到長(zhǎng)期、高效、穩(wěn)定的防腐蝕效果。
8.由于本發(fā)明在礦物脂類防蝕材料中添加了鞣酸以及金屬亞磺酸鹽，在潮濕的環(huán)境中也具有很好的防腐蝕性能。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例鋼材的覆蓋層結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中鋼管柱保護(hù)外罩視圖。
圖3為圖2仰視圖。
圖4為圖2正視圖。
圖5為圖2左視圖。
圖6為圖3中A-A視圖。
圖7為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的使用狀態(tài)圖。
圖8為圖4中鋼管柱保護(hù)罩連接圖。
標(biāo)號(hào)為1.礦物脂類防蝕材料、2.防蝕帶、3.板件、4.保護(hù)罩、5.緩沖材料、6.螺栓、7.水中固化性樹(shù)脂、8.鋼管樁或鋼板樁。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1本實(shí)施例以建在海洋和河流等地的鋼管樁或鋼板樁8鋼材為例如圖1所示，在其表面涂敷糊狀的礦物脂類防蝕材料1，并在其上面纏繞帶狀的礦物脂類防蝕帶2，之后進(jìn)一步用由保護(hù)罩4和設(shè)置在該保護(hù)罩內(nèi)表面的泡沫塑料材料或者橡膠構(gòu)成的緩沖材料5進(jìn)行包覆。
參見(jiàn)圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖8所示所述保護(hù)罩4的上下端部充填水中固化性樹(shù)脂7，以密封所述礦物脂類防蝕材料1。在所述保護(hù)罩4的兩側(cè)具有固定用法蘭，在該法蘭的結(jié)合位置上，加設(shè)塑料或纖維強(qiáng)化塑料制成的板件3，于帶狀的礦物脂類防蝕帶2與緩沖材料5之間通過(guò)法蘭使塑料或纖維強(qiáng)化塑料制成的板件3與所述帶狀的礦物脂類防蝕帶2緊密貼合，該保護(hù)罩4固定用法蘭的結(jié)合部位于該板件3寬度的中央部位，用螺栓6固定。
本實(shí)施例中礦物脂類防蝕材料按重量百分比計(jì)礦物脂10％、鞣酸5％、金屬亞磺酸鹽5％、流動(dòng)石蠟40％、碳酸鈣40％；其中礦物脂為石油蠟，其100℃時(shí)的流動(dòng)粘度是10-30mm/s(本實(shí)施例流動(dòng)粘度是20mm/s)，融點(diǎn)在45-80℃的范圍之內(nèi)(本實(shí)施例融點(diǎn)為50℃)。
本實(shí)施例中所述帶狀的礦物脂類防蝕帶為浸泡過(guò)礦物脂類防蝕劑的厚度為1.1mm的紡布，紡布采用尼龍。
本實(shí)施例中所述礦物脂類防蝕劑含有按重量百分比計(jì)35％的礦物脂，5％的鞣酸，20％的流動(dòng)石蠟以及40％的碳酸鈣；其中礦物脂是石油蠟，其100℃時(shí)的流動(dòng)粘度是10-30mm/s(本實(shí)施例流動(dòng)粘度是15mm/s)，融點(diǎn)在45-80℃的范圍之內(nèi)(本實(shí)施例融點(diǎn)為70℃)。
所述浸泡過(guò)程為各種成分加熱融化后將帶狀紡布浸入溶液中，浸到一定厚度，取出擰干便成。
所述保護(hù)罩為不飽和聚酯樹(shù)脂中摻加玻璃纖維，其中不飽和聚酯樹(shù)脂與玻璃纖維的配料比例為現(xiàn)有技術(shù)。
具體操作如下(參見(jiàn)圖7)1)用手工工具如刨錘、刮板、剪和動(dòng)力工具鏨子清除附著在鋼管樁或鋼板樁8表面的生物和浮銹。
2)采用本實(shí)施例所提供的糊狀的礦物脂類防蝕材料1，將其用手定量均勻的涂敷在鋼管樁或鋼板樁8表面，同時(shí)由于孔蝕而產(chǎn)生顯著的凹凸部位可被糊狀的礦物脂類防蝕材料1填充使其平滑。
3)對(duì)于本實(shí)施例的鋼管樁或鋼板樁8來(lái)說(shuō)，采用本實(shí)施例所采用的帶狀的礦物脂類摻加防蝕帶2重復(fù)纏繞二層。
4)用手按壓帶狀的礦物脂類防蝕帶2表面以將內(nèi)部的殘留空氣和海水?dāng)D出，并除去氣孔，使防蝕帶2與鋼管樁或鋼板樁8表面緊密接觸。
5)將由不飽和聚酯樹(shù)脂中摻加玻璃纖維構(gòu)成的保護(hù)罩4安裝在帶狀的礦物脂類防蝕帶2的表面上。保護(hù)罩4的內(nèi)面預(yù)先用粘合劑粘貼有發(fā)泡聚乙烯或發(fā)泡聚氨酯的泡沫塑料材料的片材或者乙烯丙烯或聚氨酯的橡膠的緩沖材料5。
6)保護(hù)罩4的兩側(cè)具有固定用法蘭，在該法蘭的結(jié)合位置處，粘接有塑料或強(qiáng)化纖維塑料構(gòu)成的圓弧狀板件3(參見(jiàn)圖3)。
7)保護(hù)罩4固定用法蘭的結(jié)合部位用不銹鋼、銅合金等耐腐蝕性能好的螺栓6螺帽固定(參見(jiàn)圖8)。
8)在保護(hù)罩的上下端部填充水中固化性樹(shù)脂7，其水中固化性樹(shù)脂為環(huán)氧系列，以防止從端部使礦物脂類防蝕材料1受到損傷。
實(shí)施例2測(cè)定防腐蝕效果將4根鋼管分別放置在浪濺區(qū)的位置為+3.55m，+2.95m，+1.70m，+1.10m，同時(shí)采用實(shí)施例1方式將上述4根鋼材保護(hù)起來(lái)，1168天后取回，從腐蝕失重計(jì)算腐蝕速度。
將未保護(hù)的鋼材作為對(duì)照，同樣放置在上述4個(gè)不同的位置，1168天后取回，從試片的失重計(jì)算腐蝕速度。
防腐效果的計(jì)算方法防蝕率(％)＝[(對(duì)照的腐蝕速度)-(試驗(yàn)的腐蝕速度)]×100/(對(duì)照的腐蝕速度)結(jié)果如下表所示

權(quán)利要求
1.一種鋼材的包覆防蝕方法，其特征在鋼材表面涂敷糊狀的礦物脂類防蝕材料，并在其上面纏繞帶狀的礦物脂類防蝕帶，之后進(jìn)一步用由保護(hù)罩和設(shè)置在該保護(hù)罩內(nèi)表面的泡沫塑料材料或者橡膠構(gòu)成的緩沖材料進(jìn)行包覆。
2.如權(quán)利要求1所述鋼材的包覆防蝕方法，其特征在于在所述保護(hù)罩的上下端部填充水中固化性樹(shù)脂，以密封所述礦物脂類防蝕材料。
3.如權(quán)利要求1或2所述鋼材的包覆防蝕方法，其特征在于在所述保護(hù)罩的兩側(cè)具有固定用法蘭，在該法蘭的結(jié)合位置上，加設(shè)塑料或纖維強(qiáng)化塑料制成的板件于帶狀的礦物脂類防蝕帶與緩沖材料之間，通過(guò)法蘭使板件與所述帶狀的礦物脂類防蝕帶緊密貼合，該保護(hù)罩固定用法蘭的結(jié)合部位于該板件寬度上的中間部位，用螺栓固定法蘭。
4.如權(quán)利要求1或2所述鋼材的包覆防蝕方法，其特征在于所述礦物脂類防蝕材料按重量百分比計(jì)成分為礦物脂10-45％、防銹劑5-10％、潤(rùn)滑劑30-40％、填充劑20-40％；其中所述防銹劑為鞣酸和金屬亞磺酸鹽，比例為1∶1，潤(rùn)滑劑為流動(dòng)石蠟，填充劑為碳酸鈣或礦物云母。
5.如權(quán)利要求3所述鋼材的包覆防蝕方法，其特征在于所述礦物脂類防蝕材料按重量百分比計(jì)成分為礦物脂10-45％、防銹劑5-10％、潤(rùn)滑劑30-40％、填充劑20-40％；其中所述防銹劑為鞣酸和金屬亞磺酸鹽，比例為1∶1，潤(rùn)滑劑為流動(dòng)石蠟，填充劑為碳酸鈣或礦物云母。
6.如權(quán)利要求1或3所述鋼材的包覆防蝕方法，其特征在于所述帶狀的礦物脂類防蝕帶為浸泡過(guò)礦物脂類防蝕劑的厚度為1.1-5mm的紡布或無(wú)紡布；其中紡布與或紡布由尼龍或聚酯合成纖維制成。
7.如權(quán)利要求6所述鋼材的包覆防蝕方法，其特征在于所述礦物脂類防蝕劑按重量百分比計(jì)成分為35-68％的礦物脂，1-5％的防銹劑、10-20％的潤(rùn)滑劑以及20-40％的填充劑，其中防銹劑可為鞣酸，潤(rùn)滑劑可為流動(dòng)石蠟，填充劑可為碳酸鈣、礦物云母或滑石粉。
8.如權(quán)利要求1或2所述的鋼材的包覆防蝕方法，其特征在于保護(hù)罩的材質(zhì)為不飽和聚酯樹(shù)脂中摻加玻璃纖維。
9.如權(quán)利要求3所述的鋼材的包覆防蝕方法，其特征在于保護(hù)罩的材質(zhì)為不飽和聚酯樹(shù)脂中摻加玻璃纖維。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種設(shè)置在海洋、湖泊和河流等中的鋼材的包覆防蝕方法。首先在鋼材表面涂敷糊狀的礦物脂類防蝕材料，并在其上面纏繞帶狀的礦物脂類防蝕帶，之后進(jìn)一步用由保護(hù)罩和設(shè)置在該保護(hù)罩內(nèi)表面的泡沫塑料材料或者橡膠構(gòu)成的緩沖材料進(jìn)行包覆。采用本發(fā)明的防蝕方法可保護(hù)海洋、河流和湖泊等水體中鋼構(gòu)筑物能夠長(zhǎng)期、高效、穩(wěn)定的免遭腐蝕。
文檔編號(hào)C23F11/08GK101078124SQ20061008413
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者大野泰彥, 侯保榮 申請(qǐng)人:株式會(huì)社那卡波技工, 侯保榮