理论教育 提升深层排(蓄)水隧道的防腐措施

提升深层排(蓄)水隧道的防腐措施

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:为此,必须对钢筋进行保护。混凝土的密实性越高,钢筋阻锈剂的防护效能就越好。地下钢构件已广泛地采用阴极保护,而钢筋混凝土构件使用阴极保护的还比较少。

提升深层排(蓄)水隧道的防腐措施

5.3.4.1 钢筋涂层

在实际地下工程结构中,往往不是由于混凝土本身的损坏,而是钢筋的化学腐蚀造成破坏。一般来说,混凝土是碱性材料,因而钢筋表面由于钝化作用会形成一种保护性的氧化物薄膜。如果土壤中阴性离子(如氯离子)渗入钢材表面,钝化膜受到破坏,尤其在含水率较高的土壤中,潮湿的混凝土就变成一种导体,产生较复杂的原电池腐蚀。为此,必须对钢筋进行保护。

钢筋保护可以采用非金属涂层法。此方法要求对钢筋表面进行前处理,去掉表面蚀层,这样会使涂层材料与钢材完全结合在一起。另外,还要求涂料与混凝土有较好的黏合性,使钢筋混凝土的整体力学性能不降低或降低不多,以保证混凝土的设计要求。

将填料、热固性环氧树脂与交联剂等外加剂制成的粉末,在严格控制的工厂流水线上,采用静电喷涂工艺喷涂于表面处理过的预热的钢筋上,形成一层坚韧、抗渗透、连续的绝缘涂层的钢筋。环氧涂层钢筋可与钢筋阻锈剂联合使用,但不能与阴极保护联合使用(除非在钢筋绑扎后再做环氧涂层)。与无涂层的普通钢筋相比,环氧涂层钢筋与混凝土之间的黏结强度下降20%,因而采用环氧涂层钢筋时的钢筋绑扎搭接长度,以及混凝土构件的刚度与裂缝计算值,均与采用普通钢筋时有所不同。

5.3.4.2 混凝土外加剂及掺合料

混凝土外加剂可在使用优质混凝土的基础上,在混凝土中掺入钢筋阻锈剂。混凝土的密实性越高,钢筋阻锈剂的防护效能就越好。对于难以采用涂层防护的预应力钢筋和钢绞线的保护,在混凝土或灌浆中掺加钢筋阻锈剂是有效的防护方法之一。作为多重防护措施,钢筋阻锈剂还可与环氧涂层钢筋、阴极保护及混凝土外涂层联合、搭配使用。

混凝土外加剂能抑制混凝土中钢筋电化学腐蚀的化学物质。掺入型阻锈剂为掺加到新拌混凝土中的化学外加剂,主要用于新建工程;渗透型阻锈剂涂于混凝土表面并渗透到混凝土中,主要用于既有工程的修复。(www.daowen.com)

当然,还可以掺入钢纤维、纤维素纤维等,改善混凝土渗透性来增强钢筋混凝土自身防腐性能。

掺合料是混凝土中除水泥、水、砂、石及外加剂以外的第6组分,主要作用是改善新拌和混凝土的物理力学性能。常用的掺合料可分为活性和非活性2 类,非活性掺合料在混凝土中一般不产生火山灰反应,或反应十分缓慢,如磨细石英砂石灰石和硬矿渣等;活性矿物掺合料本身不硬化或硬化速度很慢,但能与水泥水化生成的氢氧化钙发生化学反应,生成具有水硬性的胶凝材料。绿色高性能混凝土所采用的掺合料通常选用活性矿物掺合料,且多为工业废料,如粉煤灰、粒化高炉矿渣、硅灰、偏高岭土或它们的复合物。混凝土中掺入掺合料后,可以改善混凝土拌合物的黏聚性和保水性;显著提高混凝土强度,适宜配制高强、超高强度混凝土;改善混凝土中的孔结构,提高混凝土的抗渗、抗冻及抗腐蚀性;抑制混凝土的碱骨料反应。

5.3.4.3 电化学方法

阴极保护是保护钢筋的有效措施之一。钢筋的氯离子腐蚀实质上是电化学腐蚀。因此可以采用外加电流或牺牲阳极的阴极保护方法,给钢筋提供较高的负电压,使钢筋的电位处于负极(阴极),钢筋的电位降低到阳极开路电压之下,从而有效地保证了钢筋混凝土内的钢筋。另外,在电场的作用下,带负电的氯离子可向阳极(混凝土表面)迁移,等于从钢筋表面除掉氯离子,这对于钢筋的防护十分有利。

地下钢构件已广泛地采用阴极保护,而钢筋混凝土构件使用阴极保护的还比较少。主要原因是混凝土的电阻率比土壤高得多,因此,钢筋混凝土的阴极保护系统必须外加一个足够大的电流,以使由钢筋系统产生的腐蚀电流变为极小而不再产生腐蚀。

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