預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的多重防腐蝕途徑

易莉雅

（大慶石油管理局有限公司分離移交業(yè)務(wù)維修改造項(xiàng)目經(jīng)理部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管屬于一種復(fù)合管材，其不僅耐腐蝕性較強(qiáng)，且對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生的污染小，同時(shí)具有強(qiáng)度高、抗震能力強(qiáng)的特點(diǎn)，屬于一種能夠得到廣泛應(yīng)用的高品質(zhì)輸水管材，目前已經(jīng)在我國(guó)市政給排水、電力系統(tǒng)以及跨區(qū)域輸水工程中得到了廣泛應(yīng)用。根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)，其主要包括內(nèi)襯式和埋置式兩種基本形式。

1 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的腐蝕

作為輸水管道，預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的功能以及材質(zhì)特點(diǎn)均要求其長(zhǎng)期處于地下環(huán)境之中，并與微生物、土壤以及地下水等物質(zhì)進(jìn)行長(zhǎng)期的接觸。在此情況下，若管道發(fā)生腐蝕則難以被人們察覺(jué)，特別是腐蝕的速度相對(duì)較慢，并且管道遭到腐蝕破壞以后，必然會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的后果。在通常情況下，該管道發(fā)生的腐蝕主要可以分為兩種類(lèi)型，分別是混凝土腐蝕以及金屬腐蝕?；炷恋慕Y(jié)構(gòu)具有多空隙特點(diǎn)，二氧化碳水等介質(zhì)侵入其結(jié)構(gòu)的空隙中時(shí)，能夠與混凝土中所含的Ca（OH）2產(chǎn)生反應(yīng)，并導(dǎo)致體積更大的CaCO3出現(xiàn)，進(jìn)而引起膨脹，并產(chǎn)生膨脹情況。根據(jù)目前的情況來(lái)看，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管出現(xiàn)破壞情況的最主要原因，就是金屬材料被腐蝕，例如鋼筒腐蝕、鋼絲腐蝕、承插口腐蝕等情況，均可包括其中。

2 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管防腐蝕的多重措施

因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的設(shè)計(jì)使用年限一般在50年以上，所以若僅靠混凝土鋼絲、鋼筒自身的防腐蝕能力，則難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)50年不被破壞，所以還需針對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管實(shí)施相應(yīng)的防腐蝕措施。

（1）陰極保護(hù)

在鋼筋混凝土防護(hù)之中，陰極保護(hù)已經(jīng)成為一種應(yīng)用十分廣泛的防腐蝕技術(shù)。其工作原理主要在于，將陰極電流施于混凝土內(nèi)部的鋼筋或鋼筒，因?yàn)槭艿酵饧与娏鞯淖饔?，所以金屬的表面能夠發(fā)生陰極極化，進(jìn)而形成鈍化，即能夠?qū)Ωg情況的發(fā)生和發(fā)展起到有效的抑制作用。根據(jù)相關(guān)研究顯示，導(dǎo)致金屬腐蝕發(fā)生的最主要因素為C1-離子，實(shí)施陰極保護(hù)措施能夠有效果，阻止C1-離子逐漸移動(dòng)向金屬表面。但需要注意的是，落實(shí)陰極保護(hù)措施并非電流越大越好，而是應(yīng)注意根據(jù)工程實(shí)際情況，對(duì)合適的參數(shù)進(jìn)行選擇應(yīng)用[1]；

（2）涂層保護(hù)

因?yàn)榛炷恋慕Y(jié)構(gòu)形式具有多空隙的特點(diǎn)，所以腐蝕介質(zhì)將不可避免地進(jìn)入到混凝土內(nèi)部當(dāng)中，并導(dǎo)致腐蝕、破壞的情況產(chǎn)生。為了盡可能限制腐蝕介質(zhì)進(jìn)入到預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管之中，通常需要在混凝土的外部噴涂涂料，以形成隔離層，從而起到避免混凝土遭到破壞以及金屬發(fā)生腐蝕的作用。由此，要求所噴涂的涂料具有附著能力強(qiáng)、耐水性強(qiáng)、耐腐蝕性強(qiáng)以及壽命長(zhǎng)久等特點(diǎn)，例如水溶性環(huán)氧、環(huán)氧煤瀝青等；

（3）內(nèi)襯保護(hù)

在混凝土管芯進(jìn)行澆筑之前，將帶有菱形鍵或是T型鍵的PVC片材制作成為筒狀，并套至澆筑內(nèi)模，從而形成內(nèi)襯管心。該方式具有原料價(jià)格低、抗?jié)B性好、施工簡(jiǎn)潔以及材料穩(wěn)定性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢(shì)；

（4）承插口噴鍍鋅合金保護(hù)

根據(jù)原電池原理的分析，電化學(xué)位差相對(duì)更大的氫氧之間更易形成原電池，以此為基礎(chǔ)，將鋅合金噴涂于承插口表面，即能夠?qū)︿摮胁蹇谄鸬搅己玫谋Ｗo(hù)作用，并且在土壤環(huán)境之中，鋅能夠與土壤中的碳酸鹽物質(zhì)形成相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)出更多的碳酸鋅化合物，并進(jìn)一步對(duì)金屬鋅表面起到保護(hù)作用，從而有效限制了腐蝕的發(fā)生；

（5）其它防腐措施

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管具有結(jié)構(gòu)多樣性的特點(diǎn)，將其安裝于土壤環(huán)境之中，其發(fā)生腐蝕的原因同樣具有多樣性。在土壤環(huán)境之中，含水率、離子含量以及酸堿度等多方面因素均能夠?qū)е鹿艿莱霈F(xiàn)不同程度的腐蝕情況，所以應(yīng)該根據(jù)管道的實(shí)際使用情況進(jìn)行防腐蝕設(shè)計(jì)，例如在保護(hù)砂漿中添加鋼絲防銹劑、采取相應(yīng)措施改變管道外部環(huán)境、應(yīng)用環(huán)氧樹(shù)脂涂層等多種方式[2]。

3 結(jié)束語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管已經(jīng)作為輸水管道在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，但根據(jù)目前的使用情況來(lái)看，仍然需要相關(guān)工作人員積極對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和完善，促使其防腐能力得到不斷提升，以延長(zhǎng)其使用壽命，并實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)民生活水平的發(fā)展。