一种涂层钢筋及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种建筑工程技术领域的钢筋，具体地，涉及一种可以覆有一种涂层 的钢筋及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 钢筋混凝土作为一种经济、耐久性材料广泛用于土木工程领域，混凝土在多种外 界环境条件作用下，材料的耐久性能会发生衰退，而逐渐失去了对其内部钢筋的保护作用。 当钢筋外面的混凝土中性化或出现开裂等情况，钢筋失去了碱性混凝土的保护，钝化膜破 坏并开始锈蚀。锈蚀的钢筋不但截面积有所损失，材料的各项性能也会发生衰退，从而影响 混凝土构件的承载能力和使用性能。钢筋锈蚀是引起混凝土结构耐久性下降的最主要和最 直接因素。随着我国经济的持续增长，基础设施建设规模巨大，各种气候等恶劣环境中重大 混凝土结构的耐久性问题在理论上尚未完全解决，而且随着结构的老化、钢筋的锈蚀等因 素使得许多结构需要停止使用进行大修，或拆除重建，经济损失巨大，因而钢筋混凝土结构 耐久性问题越来越引起国内外广大研究者的广泛关注。因此，提高混凝土结构的耐久性，延 长混凝土结构的寿命，是个不容回避、必须高度重视的问题。
[0003] 防止钢筋锈蚀提高结构耐久性能的一个有效方法是采用涂层钢筋。在钢筋表面喷 涂涂层，防止钢筋在恶劣环境下锈蚀，而且钢筋与混凝土之间的粘结力几乎不下降，不仅保 证了结构的安全性，更是提高结构的耐久性，这样混凝土和混凝土结构服役寿命极大的延 长，后期的维护和管理费用也会相应的减少。可以说延长混凝土结构的服役寿命是材料的 最大节约，也是节能节资的重要举措。尽管结构中的钢筋采用涂层，在工程总造价中费用 会有所增加，但这有限的前期投资，将极大减少了日后的维修费用，也大大延长了结构的 使用寿命和增加了结构可靠性，从长远来看，其经济效益与社会价值是极为可观的。
[0004] 环氧树脂粉末以静电喷涂方法制作涂层，经过净化后的钢筋，加温后静电喷涂机 在钢筋表面喷涂环氧树脂粉末，粉末在钢筋表面熔化流动形成一层薄膜，约3_5s涂层粉末 薄膜开始固化，冷却后便在钢筋表面形成防腐保护层。然而，环氧树脂涂层钢筋在应用过程 中存在一些缺陷，如在施工和运输中环氧涂层易破损、与混凝土的粘结强度会下降等。
[0005] 环氧树脂涂料并作为钢、铝、电镀钢和混凝土的保护和装饰性涂层，广泛应用于航 海、结构、建筑以及飞行器及产品抛光等场合。环氧树脂涂料在很多基材上比如钢、混凝土 等，具有很好的防腐蚀性。
[0006] 如中国发明专利CN200910036439. 9提供了一种添加改性聚硅氧烷的环氧树脂复 合材料，包括100重量份的环氧树脂、1~100重量份的聚醚与倍半硅氧烷共改性聚硅氧烷、 10~80重量份的固化剂。但是该技术需要加入相当成分的固化剂。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种一种涂层钢筋及其制备方法， 在钢筋表面喷涂涂层材料形成，以提高涂层钢筋的硬度和耐腐蚀性。
[0008] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0009] 本发明提供一种涂层钢筋，包括钢筋以及其表面的涂层，所述涂层的材料由以下 组分及其重量百分含量构成：
[0010] 环氧树脂 20-35%; 氨基丙级三乙氧基硅烷 30-50%; 正硅酸乙酯 0-25%; 无水乙醇 12-25%。
[0011] 所述涂层的主体骨架为烷氧基硅化合物改性的高分子链段，活性较强的烷氧基处 在聚合物的末端，在空气中湿气的作用下可以进行水解缩合反应，并形成三维网状结构涂 层。
[0012] 作为一个优选方式，所述涂层钢筋，由以下组分及其重量百分含量构成：
[0013] 环氧树脂 24-28%; 氨基丙级三乙氧基硅烷 38-42%; 正硅酸乙酯 15-20%; 无水乙醇 15-20%。
[0014] 更优选的，所述环氧树脂优选CIBA公司的环氧树脂GY2600, Eq = 0. 25。
[0015] 更优选的，所述氨基丙级三乙氧基硅烷的质量含量多98%。
[0016] 更优选的，所述正硅酸乙酯的质量含量为28%。
[0017] 优选的，所述涂层厚度为5~15 μ m。
[0018] 本发明提供一种上述涂层钢筋的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0019] 步骤1，喷砂使钢筋表面粗糙度3. 0~3. 5 μ m ;
[0020] 步骤2,除净钢筋表面砂粒与灰尘，保证工件表面清洁无油污或其它异物；
[0021] 步骤3,在上述步骤2处理后的钢筋表面均匀涂覆涂层，干膜厚度要求到5~ 15 μ m ；
[0022] 步骤4 :在室温环境下固化，得到涂层钢筋。
[0023] 优选的，所述在室温环境下固化，具体为：在室温环境下固化18~24小时。
[0024] 优选的，所述在室温环境下固化，具体为：在室温环境下固化0. 5~1小时，然后在 150 °C~180保持30~60分钟。
[0025] 本发明防锈、防腐蚀处理的涂层，是由机/无机分子杂化的高分子聚合物，保持了 环氧树脂附着力，抗锈蚀，成膜性良好的特性。同时在聚合物高分子链上嫁接了无极性基 团，改善了涂层的硬度，抗水解性能，耐气候性及耐高温性能。另外分子链的末端为潮气敏 感的烷氧基基团，可以吸收空气中的湿气而缩合交联，从而无需加入其他固化剂之类。
[0026] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0027] 本发明涂层钢筋具有较高的耐腐蚀性，强度和硬度，且和已有的环氧涂层钢筋相 比，与钢筋间存在较大粘结力，在运输和施工过程中不易损坏，避免了施工和运输中的碰撞 对钢筋的影响。
[0028] 本发明上述涂层可以用来取代传统的环氧树脂涂料，以改善其抗湿热性能、底材 附着强度及苛刻环境下的可靠性。可用于化工设备、海洋设施、矿山机械、桥梁等设施设备 的钢结构件的防锈、防腐蚀处理，户外大型储罐的装饰保护涂装。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明 的保护范围。
[0030] 实施例1
[0031] 本实施例的涂层钢筋，其表面的涂层材料由以下组分及其重量百分含量构成：
[0032] 环氧树脂 20% 氨基丙级三乙氧基硅烷 45%; 正硅酸乙酯 20%;- 无水乙醇 15%。
[0033] 所述环氧树脂采用CIBA公司的环氧树脂GY2600, Eq = 0. 25。
[0034] 所述氨基丙级三乙氧基硅烷的质量含量多98%。
[0035] 所述正硅酸乙酯的质量含量为28%。
[0036] 按上述比例，将环氧树脂，正硅酸乙酯TE0S，乙醇混合后（透明液体）加入玻璃反