一種預應力錨固工程用阻銹劑性能評價

■ 馬華　李海燕　陳朝陽　魏曌　劉子科

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一種預應力錨固工程用阻銹劑性能評價

■ 馬華李海燕陳朝陽魏曌劉子科

摘 要：針對預應力錨固工程銹蝕情況，研發(fā)一種氨基醇類鋼筋阻銹劑。通過力學性能、耐久性能、干濕循環(huán)、鹽霧等試驗，進行阻銹效果的評價。

關(guān)鍵詞：阻銹劑；預應力；錨固；性能

預應力錨固措施在公路、市政、鐵路的巖土及邊坡工程中廣泛運用，屬于輕型支擋措施，結(jié)構(gòu)美觀且易恢復植被。土層錨桿（索）規(guī)范及邊坡規(guī)范都對其防腐措施進行詳細規(guī)定，但按規(guī)范執(zhí)行成本很高。

國內(nèi)外已研究開發(fā)的鋼材銹蝕防護措施包括：修補法、鋼筋涂（鍍）層法、陰極保護法、鋼筋阻銹劑等。涂層法由于錨固工程張拉變形量太大，目前基本不可行。鋼筋阻銹劑由于特有的經(jīng)濟性和實用性，已得到工程界的普遍認可，如能在水泥漿中摻入阻銹劑防腐，具有巨大的應用前景。

自制一種氨基醇類阻銹劑，通過力學性能、鹽水浸烘環(huán)境中防銹性能、張拉鋼絞線鹽水浸泡、鹽霧等試驗對其阻銹效果進行評價。

1　試驗方案

1.1力學性能試驗方案

試樣制備和試驗方法參照GB/T 17671—1999《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》進行。其中水灰比為0.5，采用基準水泥，阻銹劑摻量為膠凝材料的1‰。一組為3條試體，試體為40 mm×40 mm×160 mm的棱柱體。

1.2鹽水浸烘環(huán)境中防銹性能試驗方案

制備φ50 mm×50 mm凈漿試樣，參照JGJ/T 192—2009《鋼筋阻銹劑應用技術(shù)規(guī)程》中鹽水浸烘環(huán)境中防銹性能試驗方法進行。將養(yǎng)護好的凈漿試塊放入烘箱，在（80±5）℃下放置24 h烘干，然后冷卻。冷卻后放入裝有3.5%氯化鈉溶液的密閉容器中浸泡96 h，然后再放入烘箱，在（80±5）℃下放置72 h烘干。此過程為1個循環(huán)。

1.3張拉鋼絞線鹽水浸泡試驗方案

將7根φ15.2 mm鋼絞線穿過張拉座的預設孔，通過錨具、液壓千斤頂和油泵，張拉鋼絞線至15 t，放入1.15%氯化鈉溶液，分別觀察放置1 d、3 d、7 d后的銹蝕情況。

1.4凈漿鹽霧試驗方案

將張拉過的鋼絞線，用凈漿成型為φ7 mm的試樣，放入溫度為35 ℃、氯化鈉溶液濃度為50 g/L的中性鹽霧箱內(nèi)，觀察銹蝕情況。

2　結(jié)果與分析

2.1力學性能試驗

通過內(nèi)摻與未摻阻銹劑的1 d、3 d、7 d、28 d齡期凈漿的抗折抗壓強度，研究阻銹劑對凈漿不同齡期力學性能的變化規(guī)律。

制備的未摻阻銹劑凈漿、內(nèi)摻阻銹劑凈漿不同齡期的抗折、抗壓強度見表1。

從表1可以看出，內(nèi)摻阻銹劑對凈漿的力學性能影響不大。

2.2鹽水浸烘環(huán)境中防銹性能試驗

4個循環(huán)后，劈開凈漿，觀測鋼筋銹蝕面積。試驗結(jié)果表明，該阻銹劑具有一定的防銹功能。

表1　不同凈漿、不同齡期抗折、抗壓強度　MPa

2.3張拉鋼絞線鹽水浸泡試驗

目前絕大部分錨索工程都為拉力型，模擬現(xiàn)場高應力狀態(tài)，觀測阻銹劑對鋼筋銹蝕的作用（見圖1、圖2）。

從圖1、圖2可以看出，未摻阻銹劑的鋼絞線銹蝕比較嚴重，因腐蝕產(chǎn)物溶液變黃，而摻入阻銹劑的鋼絞線表面光亮，溶液清澈。

2.4凈漿鹽霧試驗

在高溫、高濕、高腐蝕性的鹽霧試驗條件下，對比未摻阻銹劑和摻阻銹劑凈漿銹蝕的情況。鹽霧腐蝕試驗設備和試樣見圖3。

經(jīng)過一段時間鹽霧試驗后，未摻阻銹劑試樣出現(xiàn)點蝕，而摻阻銹劑試樣暫時沒有出現(xiàn)銹蝕狀況（見圖4）。

圖1　未摻阻銹劑

圖2　摻阻銹劑

圖3　鹽霧腐蝕試驗設備和試樣

圖4　鹽霧腐蝕試驗后試樣狀態(tài)

3　結(jié)論

（1）自制氨基醇類阻銹劑對凈漿的力學性能沒有影響。

（2）該阻銹劑在高溫、高濕、高腐蝕性介質(zhì)環(huán)境中，展現(xiàn)出較好的阻銹性能。

（3）阻銹劑在高應力狀態(tài)下仍具有阻銹效果。

4　參考文獻

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[5] 張敬書，汪朝成. 鋼筋混凝土基礎的腐蝕與防護措施[J]. 中國科學院研究生院學報，2010，27(2)：145-153.

馬 華：中國鐵道科學研究院深圳研究設計院，副研究員，廣東 深圳，518034

李海燕：中國鐵道科學研究院金屬及化學研究所，研究員，北京，100081

陳朝陽：中國鐵道科學研究院金屬及化學研究所，副研究員，北京，100081

魏 曌：中國鐵道科學研究院金屬及化學研究所，副研究員，北京，100081

劉子科：中國鐵道科學研究院金屬及化學研究所，助理研究員，北京，100081

責任編輯 苑曉蒙

基金項目：中國鐵道科學研究院科技研究開發(fā)計劃項目（2014YJ067）。

中圖分類號：TU528

文獻標識碼：A

文章編號：1672-061X（2016）02-0018-02