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钢筋混凝土结构构筑物防腐技术方案

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钢筋混凝土结构设计寿命一般为40~60年,然而在一些腐蚀性严酷的环境中,由于缺乏必要的大桥防腐措施,远不能达到预期的使用年限。据海洋工程调查,我国华南地区投入使用725年的港口、码头中,80%以上出现了水泥强度下降和钢筋锈蚀破坏,急需修补。工业建筑工程调查发现,在腐蚀性环境中,有许多混凝土建筑物使用十几年就出现严重损坏,在某些腐蚀性严酷的环境中有的混凝土建筑物投入使用仅34年,墙体就完全垮掉。北京市内立交桥投入使用15年,因冬季路面撒盐化冰引起混凝土中钢筋严重腐蚀,最终导致混凝土开裂而需要频繁修补。上海浦江隧道混凝土结构也因为缺乏必要的防护措施造成钢筋顺向裂纹,许多部位钢筋外露、锈蚀、断裂。美、日、西欧等西方发达国家都有关于混凝土结构腐蚀与防护的研究报道。美国因桥梁腐蚀破坏引起的经济损失每年高达数亿美元。因此,近年来关于混凝土结构的腐蚀与防护越来越受到重视,成为建筑界日益关注的研究课题。

1钢筋防锈

1.1提高混凝土保护层的厚度

保护层是防止混凝土中钢筋锈蚀的第一道屏障,必须有足够的厚度。对于经常与水接触的混凝土桥梁,保护层厚度一般不低于1250px

1.2添加缓蚀剂

在水泥中添加缓蚀剂,可以在钢筋表面形成钝化膜或吸附膜,减缓钢筋锈蚀。

1.3钢筋表面涂层

热镀锌是传统上经常采用的钢筋表面涂层防护措施。涂料涂装是近年来常用的钢筋防锈方法,适合的涂料包括环氧富锌涂料、环氧防锈底漆。

1.4电化学保护法

电化学保护法是使钢铁表面电位极化到免蚀或钝化区从而防止钢铁锈蚀,分为阴极保护和阳极保护法。

阴极保护是最常用的而且经济有效的防护方法。阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流保护法。对于在户外维护不便的桥梁,采用牺牲阳极法更为简单可靠。

1.5采用耐蚀性钢材

选用不锈钢钢筋是国外的一种新的延长混凝土使用年限的方法,研究显示,不锈钢钢筋即使在海洋环境中,也可以达到60年不损坏。

2混凝土的防腐

2.1提高混凝土的密实度和抗渗性

混凝土致密性越高,允许水分和盐份的渗入量就越小,冻害和结晶等危害就较低,光滑的表面也非常有助于防止冻融、结晶等物理损害。提高混凝土致密性的首要方法是严格控制水灰比,加入适量减水剂可以在不降低和易性的基础上减少用水量,降低孔隙率,从而提高致密性。添加适量膨胀剂可以防止水泥水化过程中收缩形成裂纹,提高混凝土抗渗性。

2.2涂料防腐

1)双组份环氧涂料

环氧涂料对混凝土底材渗透性好、附着力强、耐水耐碱性能好。常用做混凝土桥梁的防腐底漆。传统的环氧涂料为溶剂型或无溶剂型环氧涂料。根据大桥防腐施工环境的不同,可以选用普通环氧涂料、湿面施工涂料和水下施工涂料。近年来国内外开始推广使用水性双组份环氧涂料,它具有VOC含量低、气味和毒性小、不燃不爆、施工工艺简单、使用安全方便的特点,漆膜对混凝土附着力较溶剂型环氧涂料更强,大桥防腐性能与传统溶剂型涂料相当,在国内外桥梁、隧道、地铁、防空等工程中用量逐年增加。

2)乙烯类涂料

高氯化聚乙烯涂料、氯磺化聚乙烯涂料由于具有优异的防水防渗透性、耐酸碱性能和优良的耐候性,经常用做桥梁面漆。

3)丙烯酸涂料

丙烯酸类涂料耐候性优异、耐碱性良好,也常用于桥梁面漆。丙烯酸乳胶漆具有无毒无味、无燃爆危险、施工安全方便,干燥快、施工效率高,漆膜耐候性优异的优点,近年来在新建混凝土桥梁的防腐和装饰涂装、旧桥梁维修中广泛采用。

4)聚氨酯涂料

双组份丙烯酸聚氨酯涂料是长效桥梁面漆的常用选择,凭借其优良的机械强度、抗渗透、防腐蚀性能,优异的耐候性,用于混凝土桥梁,可以达到15年以上的防护期效。

5)氟碳漆

由于氟碳树脂极强的物理化学稳定性,氟碳漆具有优异的耐酸碱和耐候性,可以安全使用20年以上,是近年来高性能桥梁涂料的发展方向。较高的成本限制了其推广,但由于它可以成倍地延长涂层使用寿命,从性能价格比考虑,氟碳漆仍具有优势。

6)喷涂聚脲弹性体(SPUA

SPUA是近年来刚兴起的新型环保型涂料和涂装技术。它可以快速喷涂,涂层在几秒到几分钟内固化,对环境温度和湿度要求不高,漆膜具有优异的力学性能,弹性好、机械强度高,可以耐冷热交替、化学腐蚀,耐候性好。虽然价格较一般涂料高,但从施工效率和长期防护性能考虑,仍具有较强的竞争力。

 

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