淺談鋼筋混凝土結構的防腐

【摘要】鋼筋混凝土結構是建筑中應用最為廣泛的一種結構，隨著結構的老化和環(huán)境污染的加重，鋼筋混凝土結構耐久性問題越來越引起國內(nèi)外研究者的廣泛關注。本文從鋼筋混凝土的結構出發(fā)研究其腐蝕原理，從而在此基礎上進一步研究其防腐工藝，并以實例詳細介紹防腐施工工藝。

【關鍵詞】鋼筋混凝土;腐蝕;防腐工藝

工業(yè)部門的生產(chǎn)環(huán)境中往往存在多種酸、堿、 鹽等腐蝕性介質(zhì)， 對鋼筋混凝土結構造成嚴重腐蝕。樓、地面及基礎主要受液相腐蝕介質(zhì)作用，在潮濕環(huán)境條件下，混凝土保護層易被介質(zhì)侵蝕而脫落或損壞;柱、梁、頂棚及屋蓋主要受氣相腐蝕介質(zhì)作用，在外界溫度及濕度等因素影響下，介質(zhì)附著物通過孔隙和裂縫侵入表皮銹蝕鋼筋，降低了構件承載能力。

1、鋼筋混凝土結構的腐蝕原理

1.1碳化作用

空氣中的二氧化碳與水泥中的堿反應使孔隙水逐漸向酸性轉變，使pH值降低，破壞鋼筋表面鈍化膜，造成鋼筋腐蝕。如果構件發(fā)生開裂，空氣中的二氧化碳將會更容易進入混凝土的內(nèi)部，使腐蝕更加嚴重。

1.2氯化腐蝕

氯化物，包括氯化鈉，會與混凝土中的鋼筋發(fā)生反應，造成腐蝕。因此，拌合混凝土時只允許使用清水。使用鹽來沖洗混凝土路面同樣也是被禁止的。

1.3堿骨料反應

堿骨料反應或堿硅反應，是指當水泥的堿性過強時，骨料中的活性硅成分（SiO2）與堿發(fā)生反應生成硅酸鹽，引起混凝土的不均勻膨脹，導致開裂破壞。它的發(fā)生條件為（1）骨料中含有相關活性成分;（2）環(huán)境中有足夠的堿性;（3）混凝土中有足夠的濕度75%RH。

1.4硫酸鹽腐蝕

地下水中的硫酸鹽會與硅酸鹽水泥反應生成具有膨脹性的副產(chǎn)品，例如礬石或碳硫硅鈣，從而導致混凝土的早期失效。

2、鋼筋混凝土結構的防腐措施

2.1適當加大混凝土保護層

國內(nèi)大量工程調(diào)查和試驗結果表明，鋼筋混凝土結構的混凝土保護層厚度直接影響構件的耐久性。當構件混凝土保護層厚度加大到一定值時（如梁柱的35MM），鋼筋腐蝕程度極輕微甚至不被腐蝕，混凝土保護層亦不出現(xiàn)裂縫;而當保護層厚度按常規(guī)設計時，鋼筋嚴重腐蝕且足以使混凝土保護層出現(xiàn)順筋裂縫或剝落。 這在濕度較大的腐蝕環(huán)境中尤為明顯。

2.2限制表面裂縫寬度

國外大量暴露試驗結果表明，主要構件裂縫寬度宜限制在不大于0.2MM，國內(nèi)重型冶煉及化工等系統(tǒng)有關統(tǒng)計資料展示了在相對濕度大于60%濕交替變化，以氣相侵蝕為主的環(huán)境中，限制裂縫寬度使鋼筋腐蝕程度降低。顯然，裂縫愈寬，構件混凝土保護層完全中性化的速度愈快，一旦鋼筋表面鈍化膜被破壞，鋼筋直接受到坑蝕的程度也愈嚴重。

2.3 密實度的作用

構件的密實度與混凝土強度等級、水灰比有關。強度愈高，孔隙愈小，混凝土中性化速度迅速降低;水灰比愈小，密實性愈好，且其堿性隨水泥用量的增加而提高，中性化速度也就隨之減慢。因此，提高混凝土標號與適當降低水灰比，可提高構件的抗?jié)B能力， 減緩構件的腐蝕速度。

2.4 同鋼種鋼筋的作用

構件所采用的鋼筋鋼種不同，防腐蝕的程度也不相同。主要承重構件的主筋與箍筋采用錳鋼時防腐性能稍好。

2.5防腐涂料的應用

由于防腐涂料制造方便、價格便宜、便于施工，以及良好的防腐性能和耐久性能，因此成為防腐措施優(yōu)先的選擇方案。其中，環(huán)氧樹脂和聚氨酯等涂料應用最為廣泛。

3、防腐工藝研究

不同的施工對象，其防腐施工工藝也有區(qū)別，這里以除鹽水站抗滑樁的防腐維修施工為例介紹防腐工藝。

3.1 工程概況

本工程處理范圍為抗滑樁11-21號，腐蝕原因為酸堿腐蝕?？够瑯稙?.5m×3.5m方樁， 抗滑樁埋深在-4m至-13m之間，根據(jù)圖紙計算得出各樁須開挖深度分別為12.145m、12.685m、13.225m、13.765m、14.305m、14.845m、15.34m、15.835m、16.335m、16.48m、16.48m，呈“一”字型排列，間距5.5m（6m）?？够瑯渡喜繛榛炷凉?，抗滑樁開挖前須先將其破除?？够瑯秲?nèi)側有排水溝，樁與排水溝的距離僅600mm，施工空間不足，須破壞排水溝。吊車外側走道與抗滑樁間凈距僅800mm，有效的施工場地十分狹窄。

3. 2 防腐處理施工

3.2.1 表面前處理

涂防腐涂料之前，須對施工面除污，清除疏松的水泥面，吹掃干凈浮灰及雜質(zhì)顆粒。

3.2.2 底漆施工

底漆采用美國宣偉公司Macropoxy 646快干多功能環(huán)氧漆，與固化劑配比為1：1（體積比），混合攪拌均勻后熟化30分鐘左右。然后加入R7K15稀釋劑，稀釋量10-15%（體積比）。建議在4小時內(nèi)使用完。

使用滾筒刷和小毛刷配合涂刷兩道，干膜厚度約為1.5mm。泄水孔內(nèi)的防腐使用木棍一端捆上棉布蘸防腐涂料涂刷。涂裝前需檢查上道漆是否干凈、干燥。

3.2.3 面漆施工

面漆采用2KPU雙組分脂肪族聚氨酯面漆。將面漆兩組份混合攪拌均勻后，與固化劑配比為4：1（體積比）混合再攪拌均勻熟化約30分鐘。然后加入稀釋劑。

面漆涂裝采用噴涂形式，噴涂時，應使用噴槍每次噴涂的寬度與前一次的重疊50%，以避免漏涂與針孔。干膜厚度約0.05mm。

3.2.4 涂裝工藝要求

（1）氣溫：最低4℃，最高35℃;相對濕度：最高85%。

（2）雨天或三級以上的大風天不允許室外施工。室外部位施工結束后8小時內(nèi)不可遇雨。雨后1-2天須待基材干燥后方能進行再次施工。

（3）漆膜與基材、漆膜之間附著牢固，不能剝離或脫落。

（4）基面平整，不允許有凹凸不平的現(xiàn)象。

（5）無漏底、流掛、針孔等弊病，漆膜光潔豐滿、顏色光澤均勻一致。

（6）涂裝完畢后涂層需養(yǎng)護7天方可完全固化，固化前需注意對涂層的保護。

結語：

通過對鋼筋混凝土結構防腐問題的了解， 在今后工程施工項目作業(yè)中， 掌握其混凝土結構的防腐蝕處理， 能夠確保工業(yè)建筑產(chǎn)品的質(zhì)量控制、 確保該產(chǎn)品設計規(guī)定的使用年限并在建筑產(chǎn)品使用中大量減少結構方面的維護費用，避免由于結構腐蝕而引起的結構質(zhì)量事故發(fā)生。

參考文獻：

[1]工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范（GB50046）.

[2]混凝土結構設計規(guī)范（GB50010）

[3]馮雷.論建筑物鋼筋混凝土腐蝕的原因及其防護措施[J].中國科技財富.

作者簡介：

徐雪艷，攀鋼集團工程技術有限公司，四川攀枝花。